本發(fā)明關于一種無線通信技術(shù),更具體地,關于一種在多用戶多輸入輸出(multi-user multi-input and multi-output,MU-MIMO)無線通信中機會性(opportunistic)降低峰值平均功率比的技術(shù)。
背景技術(shù):
除非有特別說明,說明書本部分提到的技術(shù)方案并非是前面的權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù),也并非承認其為現(xiàn)有技術(shù)。
在MU-MIMO無線通信中,多個天線在傳輸時段內(nèi)同時以空間串流(spatial streams)發(fā)送封包給多個接收方。傳輸時段的時間長度一般是固定的,而且是由傳輸?shù)姆獍凶铋L的封包的長度所決定。一個或多個空間串流一般存在于多用戶組(MU groups)中。可是,發(fā)送到一些接收方的封包的有效載荷(payload)長度有時少于給定時段可用的全長。
由標準(例如Long Term Evolution,或LTE,以及/或IEEE801.11ac)支持的傳統(tǒng)的技術(shù)利用在媒體存取控制(Media Access Control,MAC)層進行用零填充(zero padding)來實現(xiàn)。圖7中顯示一個示例場景700,其中包含了多個空間串流。在圖7中,每個空間串流包含一序列的時間單元(用方塊表示),其中空間串流1與空間串流3由一個天線發(fā)送,而空間串流2由兩個天線發(fā)送。具體地,陰影方塊表示有效載荷數(shù)據(jù)的時間單元而空白方塊表示用零填充的時間單元。在本實施例中,空間串流2具有短有效載荷長度。在傳統(tǒng)的零填充技術(shù)中,用比特0進行填充并在MAC層發(fā)送可能導致填充的比特被擾亂(scrambled)成幾乎同樣數(shù)量的比特0與比特1。而且,不在PHY層發(fā)送符號(symbols)會攪亂信道估計或產(chǎn)生DC偏移。除此之外,填充數(shù)據(jù)的發(fā)送一般會消耗與發(fā)送普通數(shù)據(jù)為有效載荷一樣的能量,雖然零填充并沒有信息內(nèi)容。所以,從能量消耗角度來看,填充數(shù)據(jù)或擾亂數(shù)據(jù)(scrambled data)無法與真實數(shù)據(jù)區(qū)別。
在發(fā)送空間串流時,發(fā)射器一般會經(jīng)歷增加的能量的峰值,因為傅立葉變換(FFT)是均勻的而反傅立葉變換(IFFT)是不均勻的。這會導致發(fā)射器中的功率放大器的非線性,而且造成例如8~10Db的峰值平均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)。如此,因為PAPR的存在使信號的發(fā)送與接收遭到影響。所以,需要來降低PAPR以提升系統(tǒng)性能。圖8顯示傳統(tǒng)技術(shù)一實施例的仿真結(jié)果800的64-通道/采樣(64-tone/sample)正交頻分多工(OFDM)時域波形以及能耗強度變化示意圖。在圖8示意圖的實施例中,能量的強度變化非常大且引起PAPR問題。其中圖8左半部分為OFDM/QPSK序列的實部與虛部圖,而右半部分為其相位幅度圖。對于大數(shù)量的通道(例如80MHz),在IFFT中有10-dB的PAPR非常普遍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種通信方法與通信裝置。
本發(fā)明提供一種通信方法,包含:決定多個空間串流的每個空間串流的有效載荷的長度是否小于發(fā)送多個空間串流的每個空間串流的既定長度;用非零的一個或多個特殊符號填充對應多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元,以回應第一空間串流的第一有效載荷的長度小于既定長度的決定;以及發(fā)送包含第一有效載荷與一個或多個特殊符號的第一空間串流。
其中用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元的步驟包含:用固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的該第一空間串流的一個或多個時間單元的步驟包含:用短訓練欄位的序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的該第一空間串流的一個或多個時間單元的步驟包含:用對應該第一有效載荷的錯誤糾正碼的序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中與該第一空間串流對應的該一或多個時間單元包含多個時間單元,該多個時間單元包含第一時間單元與至少一第二時間單元,其中該第一時間單元緊鄰在該第一有效載荷的末尾,而且用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的該第一空間串流的一個或多個時間單元的步驟包含:用截止符號填充該第一時間單元而不填充該至少一第二時間單元。
其中用該截止符號填充該第一時間單元的步驟包含:用具有第一m值的第一固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充該第一時間單元,其中該第一m值參數(shù)化該第一固定幅度零自相關波形。
其中該通信方法更包含:用具有第二m值的第二固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充該多個空間串流的第二空間串流中緊鄰該第二有效載荷的第三時間單元,以回應該第二有效載荷的長度小于該既定長度的決定,其中該第二m值參數(shù)化該第二固定幅度零自相關波形;以及發(fā)送包含該第二有效載荷與至少該第三時間單元的該第二空間串流,其中該第一m值與該第二m值是不同的。
其中發(fā)送該第一空間串流的步驟包含通過多用戶多輸入多輸出無線發(fā)射器來發(fā)送該第一空間串流。
其中該通信方法更包含:發(fā)送該多個空間串流的第二空間串流,第三空間串流以及第四空間串流,其中該第一空間串流,該第二空間串流,該第三空間串流以及該第四空間串流中的三個的每個包含各自的有效載荷,以及其中該第一空間串流,該第二空間串流,該第三空間串流以及該第四空間串流中的剩余的一個所相關的時間單元用固定幅度零自相關波形填充。
本發(fā)明另提供一種用于多用戶多輸入多輸出無線通信系統(tǒng)的無線發(fā)送方法,包含:選擇多個天線中的第一天線,用于發(fā)送沒有有效載荷的填充串流;用一個或多個非零的特殊符號填充該填充串流;通過該多個天線的其他一個或多個天線發(fā)送具有有效載荷的空間串流;以及通過該第一天線發(fā)送該填充串流。
其中該一個或多個特殊符號包含固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列,短訓練欄位序列或者對應該有效載荷的錯誤糾正碼序列。
本發(fā)明另提供一種通信裝置,包含:多個天線;發(fā)射器,耦接到該多個天線,并通過該多個天線發(fā)送多個空間串流;以及處理器,耦接到該發(fā)射器,該處理器執(zhí)行下面的操作:決定該多個空間串流的每個空間串流的有效載荷的長度是否小于發(fā)送該多個空間串流的每個空間串流的既定長度;用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元,以回應該第一空間串流的第一有效載荷的長度小于該既定長度的決定;以及讓該發(fā)射器發(fā)送包含該第一有效載荷與該一個或多個特殊符號的該第一空間串流設置。
其中在用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元時,該處理器用固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中在用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元時,該處理器用短訓練欄位序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中在用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元時,該處理器用對應該第一有效載荷的錯誤糾正碼序列填充與該第一空間串流相關的該一或多個時間單元。
其中與該第一空間串流有關的該一個或多個時間單元包含多個時間單元,該多個時間單元包含第一時間單元與至少一第二時間單元,其中該第一時間單元緊鄰在該第一有效載荷的末尾,而且,在用非零的一個或多個特殊符號填充對應該多個空間串流中的第一空間串流的一個或多個時間單元時,該處理器用截止符號填充該第一時間單元而不填充該至少一第二時間單元。
其中在用該截止符號填充該第一時間單元時,該處理器用具有第一m值的第一固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充該第一時間單元,其中該第一m值參數(shù)化該第一固定幅度零自相關波形。
其中該處理器更執(zhí)行下列操作:用具有第二m值的第二固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列填充該多個空間串流的第二空間串流中緊鄰該第二有效載荷的第三時間單元,以回應該第二有效載荷的長度小于該既定長度的決定,其中該第二m值參數(shù)化該第二固定幅度零自相關波形;以及讓該發(fā)射器發(fā)送包含該第二有效載荷與至少該第三時間單元的該第二空間串流,其中該第一m值與該第二m值是不同的。
其中該處理器更執(zhí)行下列操作:選擇多個天線中的第一天線,用于發(fā)送沒有有效載荷的填充串流;用一個或多個非零的特殊符號填充該填充串流;讓該發(fā)射器通過該多個天線的其他一個或多個天線發(fā)送具有有效載荷的空間串流;以及讓該發(fā)射器通過該第一天線發(fā)送該填充串流。
其中該一個或多個特殊符號包含固定幅度零自相關波形的快速傅立葉變換序列,短訓練欄位序列或者對應各自的有效載荷的錯誤糾正碼序列。
本發(fā)明的通信方法與通信裝置用特殊符號填充非有效載荷時間單元,可降低在接收端接收的整體PAPR。
本發(fā)明的這些及其他的目的對于本領域的技術(shù)人員來說,在閱讀了下述優(yōu)選實施例的詳細說明以后是很容易理解和明白的,所述優(yōu)選實施例通過多幅圖予以揭示。
附圖說明
圖1A與圖1B分別顯示根據(jù)本申請的一個范例場景的示意圖。
圖2顯示根據(jù)本申請實施例的OFDM時域波形與功率幅度變換的一個仿真結(jié)果示意圖。
圖3顯示本申請另一實施例的范例裝置的簡化結(jié)果示意圖。
圖4顯示本申請另一實施例的范例裝置的簡化結(jié)果示意圖。
圖5顯示本申請的實施例的范例流程示意圖。
圖6顯示根據(jù)本申請另一實施例的范例流程示意圖。
圖7顯示傳統(tǒng)技術(shù)下范例場景的示意圖。
圖8顯示傳統(tǒng)技術(shù)下OFDM時域波形與功率幅度變換的一個仿真結(jié)果示意圖。
具體實施方式
本說明書及權(quán)利要求書使用了某些詞語代指特定的組件。本領域的技術(shù)人員可理解的是,制造商可能使用不同的名稱代指同一組件。本文件不通過名字的差別,而通過功能的差別來區(qū)分組件。在以下的說明書和權(quán)利要求書中,詞語“包括”是開放式的,因此其應理解為“包括,但不限于...”。
總覽
在本申請的不同實施例中,短有效載荷的空間串流具有一個截止欄位(termination field),其可包含:例如,一個或多個二進制或非二進制的特殊OFDM符號。這個截止欄位可具有出色的自相關屬性(auto-correlation properties)用來辨認空間串流。截至欄位可允許MU-MIMO接收器在PHY層分辨出封包的結(jié)尾。如此,接收器可更早切換為低功耗模式或睡眠模式,從而降低功耗。如果沒有這個截止欄位,MU-MIMO接收器就不能在PHY層分辨出封包的末尾,結(jié)果就是,無法知道何時要結(jié)束來節(jié)省功耗。
本申請?zhí)峁┰贛U-MIMO無線通信的機會性降低多用戶發(fā)送的PAPR方法、裝置及系統(tǒng),其中MU-MIMO無線通信可以是,但不限于Wi-Fi MU-MIMO。本申請的實施例在填充時使用了額外的靈活度。根據(jù)本申請的揭露,在同時發(fā)送不等長度的封包給不同接收方時,用特殊符號填充非有效載荷的時間單元,以及在填充時段內(nèi)發(fā)送特殊符號降低了PAPR。
在發(fā)射器端,信號線性可以用零填充以及PAPR降低來改善。如此,發(fā)射器的功率放大器可用更低的偏置操作,因此降低整體發(fā)射器的功耗。而且,了解與給定封包發(fā)送有關的最大PAPR可允許實行本申請的技術(shù)來避免功耗峰值超過規(guī)范上限。而且,本申請所揭露的技術(shù)還可被引入到發(fā)射器的IFFT階段之前,發(fā)射器的正交性并不會受到影響也不會影響到頻譜遮罩(spectral mask)。
在接收器端,了解到接收的封包的最大PAPR可允許更好設置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的自動增益控制(automatic gain control,AGC)的增益。好處是,這不僅使接收器受益還提升了連接裕度(link margin)。具體地,根據(jù)本申請的技術(shù)所用特殊符號填充的非有效載荷時間單元,可降低在接收端接收的整體PAPR。
而且,根據(jù)本申請揭露的用特殊符號填充可能會增加封包的整體編碼增益(overall coding gain),從而使得封包更強壯且更不易受到損壞。例如,非有效載荷時間單元可用對應一個有效載荷的錯誤糾正碼(error correction checksum)的一序列來填充。
在根據(jù)本申請的一些實施例,具有固定幅度的零自動相關(constant amplitude zero autocorrelation,CAZAC)的波形序列(waveform sequences)的特殊設計FFT可以被增加到OFDM中并混合進MIMO發(fā)送。好處是,這樣會降低整體PAPR。本申請的一些實施例中,可在封包結(jié)尾使用一個或多個CAZAC序列來清楚界定封包的結(jié)尾。更好的是,這會對納秒級的時序有幫助。
根據(jù)本申請的一些實施例,與傳統(tǒng)的調(diào)零(nulling)相反,固定幅度波形(constant-amplitude waveforms)或接近固定幅度波形(near-constant-amplitude waveforms)可在數(shù)模轉(zhuǎn)換器處重復。例如,固定幅度波形或接近固定幅度波形可被直接送進數(shù)模轉(zhuǎn)換器。好處是,這樣會減少整個MU-MIMO束(bundle)的PAPR。
根據(jù)本申請的一些實施例,在安排通過多個天線進行MU-MIMO發(fā)送時,天線中的一個可僅僅用來發(fā)送一個或多個填充串流(padding stream)。這里的“填充串流”指的是沒有有效載荷但是包含填充的時間單元的空間串流。不僅如此,要發(fā)送的空間串流的一個可為一個填充串流。這樣的優(yōu)點是,可以降低整體PAPR。舉例來說,在一個2*2的發(fā)送中,每個天線使用100mW的功率,四個天線中的三個用來發(fā)送具有有效載荷的空間串流,這樣會產(chǎn)生1.7dB的功率增加。另外一個例子中,當短封包沒有第二個MIMO空間串流時,一個全長CAZAC串流可用混合矩陣(mixing matrix)與其他具有有效載荷的空間串流混合。
請參考附圖中的實施例以及下面的討論來理解的具體實施例方式。
圖1A與圖1B分別為根據(jù)本申請實施例的示例場景100A與100B。在場景100A與場景100B中,用于在MU-MIMO無線通信中發(fā)送的多個空間串流可包含空間串流1,空間串流2及空間串流3。空間串流1與空間串流3可通過一個天線在發(fā)射端(TX)發(fā)送,而通過一個天線在接收端(RX)接收??臻g串流2可由兩個天線在發(fā)射端發(fā)送,而通過兩個天線在接收段接收。如圖1A與圖1B所示,空間串流3包含一個全長的有效載荷因此不需要填充。另外,空間串流1與空間串流2分別包含一個短有效載荷。如此,根據(jù)本申請,每個空間串流1與空間串流2對應的一個或多個時間單元的需要用一個或多個特殊符號而非零來填充(或者非零符號)。在圖1A與圖1B所示的實施例中,空間串流1與空間串流2中的每個在緊跟有效載荷后面的時間單元都用特殊或非零符號來填充。
根據(jù)本申請,空間串流中在有效載荷后面的每個時間單元都可用一個特殊符號來填充,當在有效載荷后有多個時間單元時,使用多個相同特殊符號或不同特殊符號來填充。根據(jù)本申請,每個空間串流可用一個或多個不同與其他空間串流填充的各自特殊符號來填充。如圖1A所示的實施例,空間串流1的有效載荷后面的所有時間單元都用特殊符號1填充,空間串流2的有效載荷后面所有的時間單元都用不同于特殊符號1的特殊符號2填充。如圖1B所示的實施例中,空間串流1的有效載荷后緊跟的第一時間單元用特殊符號1填充,而空間串流1的有效載荷后的剩下的每個時間單元用特殊符號3填充。同樣地,空間串流2的有效載荷后緊跟的第一時間單元用特殊符號2填充,而空間串流2的有效載荷后的剩下的每個時間單元用特殊符號4填充,其中特殊符號1,特殊符號2,特殊符號3及特殊符號4互不相同。雖然圖中未顯示,在一些實施例中,每個時間單元可用不同的特殊符號填充。思路是這樣,根據(jù)本申請的揭露,給定空間串流中的有效載荷后的每個時間單元可用一個各自的特殊符號,這些特殊符號可以是與給定的空間串流中另一時間單元填充的各自的特殊符號相同或不相同。優(yōu)點是,在發(fā)射端,每個用特殊/非零符號填充有效載荷后的時間單元的空間串流可在發(fā)送用特殊/非零符號填充的空間串流時減少PAPR。還有好處是,在接收端,接收器一旦探測到每個接收的空間串流的有效載荷后緊跟的時間單元中的特殊符號,就進入一個睡眠模式來節(jié)省功耗。
根據(jù)本申請,在傳統(tǒng)的技術(shù)中用零填充的一個或多個時間單元,至少有一個時間單元用CAZAC波形的FFT變換的一序列來填充。在一些實施例中,一個Zadoff-Chu序列,其為波形的一種CAZAC序列,可被用來填充一個或多個時間單元。除此以外,至少一個時間單元可以用短訓練欄位(short training field,STF)序列來填充。除此以外,至少一個時間單元可用空間串流各自的有效載荷對應的錯誤糾正碼的序列來填充。
為了展示本發(fā)明之目的而非限制本發(fā)明,下面以Zadoff-Chu序列為例,介紹CAZAC序列的一個實施例。需要理解的是,雖然下面的實施例是用特定的CAZAC序列來說明,但是根據(jù)本申請的實施例可使用任何其他類型的CAZAC序列而不限于下面的例子。
關于Zadoff-Chu序列,其可用下面的公式(1)來表達:
公式(1)可用在非二進制OFDM上。公式(1)中,每個根Zadoff-Chu序列的每個數(shù)值n的復數(shù)值用m被參數(shù)化為,其中Nc是預定的質(zhì)數(shù)。公式(1)的期望屬性是幅度是固定的。通過混合迫零處理(zero forcing)(ZF=FFT(Z))作為填充的特殊符號,可選擇m值來填充每個空間串流。也就是說,通過變化每個m與另外m的值,可產(chǎn)生不同的CAZAC序列作為不同的特殊符號,來填充到相同或不同的空間串流的時間單元中。而且,波束成形矩陣可以線性方式混合ZF波形,這可在每個天線的時域得到更好或降低的PAPR。舉例來說,用80mHz進行的仿真,PAPR可大約降低為原來PAPR的30%,這等于90%有4.7-Db的改善。
作為展示本申請而非限制本申請的范圍,下面是一個代碼的范例,其可根據(jù)本申請的處理器來執(zhí)行,以產(chǎn)生例如Zadoff-Chu序列的CAZAC序列。
當有多個時間單元要被填充時(也就是說,當空間串流的有效載荷的長度小于空間串流的全長時),一個、一些或所有這些時間單元可根據(jù)本申請用特殊符號填充。舉例來說,多個時間單元的所有都用特定的特殊符號(例如CAZAC序列,STF,或錯誤糾正碼)填充。不僅如此,多個時間單元中的一個或多個時間單元可用一特殊符號填充而其他時間單元可用不同的特殊符號填充。也就是說,當多個時間單元根據(jù)本申請進行填充,多個時間單元中的一些或所有可用不同的特殊符號填充。不僅如此,當有效載荷比全長短幾個時間單元時,多個單元中的一個或多個(但不是全部)可根據(jù)本申請?zhí)畛?。也就是說,當有效載荷比全長短幾個時間單元時,多個時間單元中的一個或多個可不填充。舉例來說,緊跟且鄰接有效載荷的那個時間單元可用特殊符號填充,而其他剩下的時間單元可不填充。這種情況下,填充的時間單元可作為截止符號,其可被接收方探測作為一個表明對應的空間串流的有效載荷的末尾。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的示范仿真結(jié)果200的OFDM時域波形以及功率強度變化的示意圖。在仿真結(jié)果200中,CAZAC序列(例如Zadoff-Chu序列)用來顯示如何構(gòu)造小PAPR的OFDM序列。這樣波形的FFT可以增加為填充樣式(padding pattern)。如圖2所示,時分多工(time-division multiplexing,TDM)內(nèi)功率的強度或幅度或幅值是固定的且PAPR為1。與圖8中的仿真結(jié)果800相比,仿真結(jié)果800顯示出功率的幅度的劇烈變化,根據(jù)本申請的技術(shù),通過在時間單元中用特殊符號填充能大幅降低PAPR。其中圖2左半部分為CABAC序列的實部與虛部圖,而右半部分為其相位幅度圖。
因此,根據(jù)本申請的不同實施例,在時域內(nèi)具有固定或大致固定的幅度的波形可被選擇來產(chǎn)生特殊符號。存在多種替代實施方式,例如但不限于,CAZAC序列、STF序列、以及錯誤糾正碼。當使用CAZAC序列的FFT時,時域波形上的IFFT能產(chǎn)生固定幅度。在CAZAC波形中增加填充可以相對容易。計算并不復雜也不會影響到信號或頻譜遮罩的正交性。對于STF來說,STF或者STF類的序列可用來填充,而且STF相對較容易用現(xiàn)在的硬件產(chǎn)生并得到期望的PAPR,因為STF是用于能量探測的。用SFT填充可讓發(fā)射端受益非淺。
示范實施例
圖3顯示本申請另一實施例的示例裝置300。裝置300可執(zhí)行不同的功能來用不同來實施與MU-MIMO無線通信中機會性PAPR降低相關的技術(shù)、流程及方法。包含了上面所說明的場景100A/100B以及仿真結(jié)果200還有下面的流程500及流程600。裝置300可以是電子裝置的一部分,電子裝置可以是通信裝置、計算裝置、移動或便攜式裝置,或可穿戴裝置。例如,裝置300可實施于Wi-Fi存取點(access point)內(nèi),智能手機內(nèi)、智能手表內(nèi)、智能手鐲、智能項鏈、個人數(shù)字助理或例如平板電腦、筆記本電腦、臺式電腦或服務器等的計算裝置。不僅如此,裝置300可以用單個集成電路芯片或多個集成電路芯片的芯片組來實施。裝置300可包含至少如圖3所示的那些組件,例如調(diào)度器(scheduler)320,PAPR降低序列模塊(reduction sequence module)340,MU-MIMO映射器(mapper)350,波束成形器(beamformer)360,V-矩陣370,多個IFFT模塊380(1)~380(R)以及對應數(shù)量的天線390(1)~390(R),其中R是大于1的正整數(shù)。除了PAPR降低序列模塊340,調(diào)度器320,MU-MIMO映射器350,波束成型器360,V-矩陣370,IFFT模塊380(1)~380(R)及天線390(1)~390(R)中的每個的結(jié)構(gòu)與功能都與傳統(tǒng)的MU-MIMO無線裝置的對應的模塊類似。因此,為了簡潔起見,此處不再贅述。
PAPR降低序列模340可用硬件、固件、軟件或其組合實施。在一些實施例中,至少一部分的PAPR降低序列模塊340可用硬件實施,可包含例如一個或多個晶體管、晶閘管、憶阻器、二極管、電容、變?nèi)萜鳌㈦娮杓?或電感等的電子組件的電路。不僅如此,至少一部分PAPR降低序列模塊340可用處理器處理的固件或軟件實施。
在操作中,用戶數(shù)據(jù)的不同輸入310(1)~310(N)由調(diào)度器320接收,其中N是大于1的正整數(shù)。調(diào)度器320可調(diào)度并提供多個OFDM空間串流330(1)~330(P),其中P是大于1的正整數(shù)。每個空間串流330(1)~330(P)都包含有效載荷數(shù)據(jù),或填充或者兩者都有。每個空間串流330(1)~330(P)可具有較高的PAPR。根據(jù)本申請的實施例PAPR降低序列模塊340可輸出一或多個特殊符號,例如但不限于,一或多個CAZAC波形的FFT序列,一或多個STF序列以及/或一或多個對應一或多個有效載荷的錯誤糾正碼的序列。PAPR降低序列模塊340的輸出以及空間串流330(1)~330(P)由MU-MIMO映射器350接收,然后MU-MIMO映射器350的輸出經(jīng)過波束成型器360。這樣的好處是,PAPR降低序列模塊340的輸出被混合進了波束成型器360的波束成形矩陣,經(jīng)過IFFT模塊380(1)~380(R)的結(jié)果的PAPR可被大幅降低。
圖4顯示根據(jù)本申請的另一實施例的裝置400的示意圖。裝置400可執(zhí)行各種功能來實作MU-MIMO無線通信中機會性PAPR降低技術(shù)的技術(shù),流程及方法,其包含上述的場景100A/100B與仿真結(jié)果200以及下面的流程500與流程600。裝置400可為一電子裝置,具體可以是通信裝置、計算裝置、便攜式或移動裝置,或者可穿戴裝置。例如,裝置400可以是Wi-Fi存取點、智能手機、智能手表、智能手鐲、智能項鏈、個人數(shù)字助理,或例如平板電腦、筆記本電腦、臺式電腦或服務器的計算裝置。而且,裝置400可用單個集成電路芯片或多個芯片的芯片組來實施。裝置400可包含如圖4所示的組件,例如處理器410,發(fā)射器420以及多個天線490(1)~490(R),其中R大于1的正整數(shù)。
發(fā)射器420可包含電子電路,其中包含例如供電電路,電子振蕩電路,調(diào)制電路(modulator circuit),射頻功率放大器以及阻抗匹配電路。發(fā)射器420可耦接到天線490(1)~490(R)。發(fā)射器420可用來根據(jù)本申請執(zhí)行操作,包含通過天線490(1)~490(R)發(fā)送MU-MIMO無線通信的具有有效載荷的空間串流與沒有有效載荷的填充串流。在一些實施例中,發(fā)射器420可以是收發(fā)器,因為收發(fā)器也包含RF接收器的功能。
處理器410可用一個或多個集成電路芯片的方式實施,其可包含電子電路,其中包含裝置300的一或多個組件,這些組件例如是調(diào)度器320,PAPR降低序列模塊340,MU-MIMO映射器350,波束成型器360,V-矩陣370以及IFFT模塊380(1)~380(R)。處理器410可耦接到發(fā)射器420并導致發(fā)射器420根據(jù)本申請實施例發(fā)送具有填充或沒有填充的空間串流。處理器410可包含,例如但不限于,一或多個晶體管,晶閘管,憶阻器,二極管,電容,變?nèi)萜?,電阻?或電感等的電子組件的電路。
根據(jù)本申請的不同實施例,處理器410可執(zhí)行一系列操作來實現(xiàn)MU-MIMO無線通信中多用戶發(fā)送的機會性降低PAPR的。舉例來說,處理器410可決定多個空間串流中的每個空間串流的有效載荷的長度是否小于一個用來發(fā)送多個空間串流中每個空間串流的既定長度(例如最長封包的長度)。當決定結(jié)果是第一空間串流的第一有效載荷的長度小于既定長度時,處理器410也可用一個或多個非零的特殊符號填充多個空間串流中第一空間串流對應的一個或多個時間單元。處理器410可進一步讓發(fā)射器420發(fā)送包含第一有效載荷及一或多個特殊符號的第一空間串流。
一些實施例中,在用一個或多個特殊符號填充與第一空間串流有關的一個或多個時間單元的時候,處理器410可用CAZAC波形的FFT序列,STF序列或?qū)谝挥行лd荷的錯誤糾正碼的序列來填充與第一空間串流對應的一個或多個時間單元。
一些實施例中,與第一空間串流有關的一個或多個時間單元可包含多個時間單元,包含:第一時間單元與至少一個第二時間單元。第一時間單元可直接鄰接在第一有效載荷的末尾。如此,在用一個或多個特殊符號填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元時,處理器410可用一截止符號填充第一時間單元,而不用填充該至少一第二時間單元。
一些實施例中,在用截止符號填充第一時間單元時,處理器410可用具有一第一m值的第一CAZAC波形的FFT填充第一時間單元,其中m將第一CAZAC波形參數(shù)化。一些實施例中,處理器410可進一步用來執(zhí)行一系列操作。例如,處理器410根據(jù)第二有效載荷的長度小于既定長度的決定,可用具有第二m值的第二CAZAC波形的FFT對多個空間串流中的第二空間串流的第二有效載荷緊鄰的第三時間單元進行填充,其中第二m值參數(shù)化第二CAZAC波形。處理器410也可讓發(fā)射器420發(fā)送包含第二有效載荷與至少第三時間單元的第二空間串流。第一m值與第二m值可以是不同的。
一些實施例中,處理器410還可用來執(zhí)行操作。例如,處理器410可選擇第一天線(例如天線490(1)或天線490(1)~490(R))中的另一個來發(fā)送沒有有效載荷的填充串流。處理器410也可用一個或多個非零的特殊符號來填充填充串流。處理器410也可讓發(fā)射器420通過多個天線中一個或多個其他天線來發(fā)送包含有效載荷的空間串流,而通過第一天線發(fā)送填充串流。一些實施例中,一個或多個特殊符號可包含CAZAC波形的FFT序列,STF序列或?qū)桓髯缘挠行лd荷的錯誤糾正碼的序列。
圖5顯示根據(jù)本申請實施例的范例流程500的示意圖。流程500可代表裝置300與裝置400的實施特征的一方面。流程500可包含一個或多個如方塊510,520與530所示的操作、動作或功能。雖然顯示為分離的方塊,流程500的各個方塊可被劃分為額外的方塊,或合并為更少的方塊,或被消除,這取決于實施的需求。而且,流程500的方塊可按照圖5所示的順序執(zhí)行,也可用不同順序執(zhí)行。流程500可用裝置300與裝置400實施。僅僅為了展示,流程500以裝置400在下面進行描述。流程500可從方塊510開始。
在步驟510,流程500可涉及裝置400的處理器410決定多個空間串流的每個空間串流的有效載荷的長度是否小于發(fā)送多個空間串流的每個空間串流的既定長度(例如最長封包的長度)。流程500可從步驟510進行到步驟520。
在步驟520,流程500可涉及當?shù)谝豢臻g串流的第一有效載荷的長度小于既定長度時,裝置400的處理器410用一個或多個非零的特殊符號填充對應多個空間串流的第一空間串流的一個或多個時間單元。流程500可從步驟520進行到步驟530。
在步驟530,流程500可涉及裝置400的發(fā)射器420發(fā)送包含第一有效載荷與一個或多個特殊符號的第一空間串流。
一些實施例中,在用一個或多個特殊符號填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元時,流程500可涉及裝置400的處理器410用CAZAC波形的FFT填充對應的第一空間串流的一個或多個時間單元。不僅如此,在用一個或多個特殊符號填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元時,流程500可涉及裝置400的處理器410用STF序列填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元。不僅如此,在用一個或多個特殊符號填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元時,流程500可涉及裝置400的處理器410用對應第一有效載荷的錯誤糾正碼填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元。
一些實施例中,對應第一空間串流的一個或多個時間單元可包含多個時間單元,包含第一時間單元以及至少一第二時間單元。第一時間單元可緊鄰并跟在第一有效載荷的末尾。在用一個或多個特殊符號填充對應第一空間串流的一個或多個時間單元時,流程500可涉及裝置400的處理器410用截止符號填充第一時間單元而不填充第二時間單元。
一些實施例中,在用截止符號填充第一時間單元時,流程500可涉及裝置400處理器410用具有第一m值的第一CAZAC波形的FFT填充第一時間單元,其中第一m值參數(shù)化第一CAZAC波形。另外,流程500也可涉及裝置400的處理器410根據(jù)第二有效載荷的長度小于既定長度的決定,用具有第二m值的第二CAZAC波形的FFT填充多個空間串流的第二空間串流中緊鄰第二有效載荷的第三時間單元,其中第二m值參數(shù)化第二CAZAC波形。而且,流程500可進一步涉及裝置400的發(fā)射器420發(fā)送包含第二有效載荷與至少該第三時間單元的第二空間串流,其中第一m值與第二m值可以不同。
一些實施例中,在發(fā)送第一空間串流時,流程500可涉及裝置400通過發(fā)射器420發(fā)送第一空間串流,發(fā)射器420是MU-MIMO無線發(fā)生器。
一些實施例中,流程500可進一步涉及裝置400的發(fā)射器420發(fā)送多個空間串流的第二空間串流,第三空間串流以及第四空間串流。第一空間串流,第二空間串流,第三空間串流與第四空間串流中的三個中的每個都可包含各自的有效載荷。第一空間串流,第二空間串流,第三空間串流與第四空間串流中的剩下的一個空間串流中一個或多個時間單元的每個可用CAZAC波形的FFT序列來填充,或STF序列來填充,或用對應有效載荷的錯誤糾正碼的序列來填充。
圖6顯示根據(jù)本申請另一實施例的范例流程600的示意圖。流程600可代表裝置300與裝置400的實施特征的一個方面。流程600可包含一或多個如方塊610、620、630及640所示的操作、動作或功能。雖然顯示為分離的方塊,流程600的各個方塊可被劃分為額外的方塊,或合并為更少的方塊,或被消除,這取決于實施的需求。而且,流程600的方塊可按照圖6所示的順序執(zhí)行,也可用不同順序執(zhí)行。流程600可用裝置300與裝置400實施。僅僅為了展示,流程600以裝置400在下面進行描述。流程600可從方塊610開始。
在步驟610,流程600可涉及裝置400的處理器410選擇天線490(1)~490(R)中第一天線,例如是天線490(1),用來發(fā)送不包含有效載荷的一個或多個填充串流。流程600可從步驟610進行到步驟620。
在步驟620,流程600可涉及裝置400的處理器410用非零的一個或多個特殊符號填充該填充串流。流程600可從步驟620進行到步驟630。
在步驟630,流程600可涉及裝置400的發(fā)射器420通過天線490(1)~490(R)中的一個或多個其他天線,例如天線490(2)~490(R)來發(fā)送具有有效載荷的空間串流。流程600可從步驟630進行到步驟640。
在步驟640,流程600可涉及裝置400的發(fā)射器420通過第一天線發(fā)送填充串流。
一些實施例中,一個或多個特殊符號可包含CAZAC波形的FFT序列,STF序列或者對應有效載荷的錯誤糾正碼的序列。
注意事項
本文描述的主題有時展示包含的不同組件,或連接到不同其他組件。需要了解,這樣的描繪的架構(gòu)僅僅是為了舉例說明,實際上,可以采用許多其他的架構(gòu)來實施并實現(xiàn)同樣功能。從概念上說,任何實現(xiàn)同樣功能的組件的安排都是有效“相關的”,只要期望的功能可以達到。而且,任何兩個組合來實現(xiàn)一特定功能的組件都可以被看作是彼此“相關”,只要期望的功能達到,無論架構(gòu)或中間組件。同樣,兩個如此相關的組件可被看作是“功能性連接”,或“功能上連接”到彼此,來達到期望的功能,任何兩個能夠如此相關的組件也可被看作“功能性連接”到彼此來達到期望的功能。功能性連接的具體實施例包含,但不限于物理上相連,以及/或物理上交互的組件,以及/或無線可交互的,以及/或無線交互的組件,以及/或邏輯交互,以及或邏輯可交互組件。
而且,應了解本領域技術(shù)人員,總體來說,本文所用的詞匯,特別是權(quán)利要求中所用的,例如后附的權(quán)利要求,總體上應被解讀為“開方式”詞匯,例如,詞匯“包含”應該被解讀為“包含但不限于”,而詞匯“具有”也應被解讀為“至少有”,詞匯“包括”應該被解讀為“包含但不限于”等等。
本領域的技術(shù)人員將注意到,在獲得本發(fā)明的指導之后,可對所述裝置和方法進行大量的修改和變換。相應地,上述公開內(nèi)容應該理解為,僅通過所附加的權(quán)利要求的界限來限定。