频段自适应的无线通信的制作方法_4

文档序号:9399052阅读:来源:国知局
评估通信链路的性能(650)。关于通信链路 的性能度量可以根据请求而被反馈给发射机,以便进行进一步的评估。
[0106] 可用频段有可能根据不同的干扰电平、变化的环境因素以及移动设备情况下的通 信设备的移动而随时间发生变化。由于接收机持续地监视和识别合格的频段,并且持续地 将合格的频段报告给发射机,因此发射机可以根据需要来动态改变选定的传输方法。
[0107] 图7描述的是用于接收机的可用频段合格化处理的系统流程(700)。在启动合格 化处理之后(701),这时将会选择用于评估的频段(710)。通过评估选定频段的噪声电平、 干扰电平和/或接收机信号强度指示符(RSSI)电平(720),可以确定选定频段是否满足 通信(740)。当该频段令人满意时,这个频段将被添加到合格频段列表中(760),这其中包 含了频段质量的任何相关标记。如果还要评估附加频段(770),那么将会选择下一个频段 (780),并且该处理将会重复执行,直至评估了所有频段为止。
[0108] 在某些实施例中,接收机的基带处理器(750)会对RSSI电平进行排序,由此将合 格列表作为基于信号质量的有序列表来加以提供。在另一个实例中,其中使用了干扰电平 来对合格频段列表进行排序。此外,在另一个实例中,其中使用了噪声电平来对合格频段列 表进行排序。在再一个实例中,RSSI电平、干扰电平和/或噪声电平的组合被用于对合格 频段列表进行排序。在进一步的实例中,任何一个被测信号质量连同该频段的指示符一起 包含在合格列表中,由此发射机逻辑可将该信息用于频段自适应选择处理。
[0109] 在某些实施例中,接收机的合格化可用频段的处理并不是按照图7描述的迭代循 环结构顺序执行的。取而代之的是,每个频段的合格化处理可以采用相互并行的方式执行。
[0110] 当RSSI电平大于预定阈值电平时,接收机可以合格化一个频段。对每个频段来 说,关于RSSI电平阈值的选择可以是不同的,并且该选择可以以传输对特定频段中的干扰 的最大容限为基础。例如,由于半许可频段通常是结合自控发射功率方案来工作的,因此, 许可频段中的干扰可以大于半许可频段的干扰。由此,半许可频段的共享将会更为公平。
[0111] 图8描述的是发射机选择用于传输的选择最优方法或方案的处理的系统流程 (800)。在启动选择处理之后(801),发射机选择一个优化目标(810),并且识别关于选定 优化目标的所有限制(820)。然后,对任意数量的链路质量度量来说,作为其基础的支持信 息将被收集(830),其中该度量包括但不局限于评估干扰电平(831)、噪声电平(832)、RSSI 电平(833)、报告的比特差错率(834)、均方误差率(835)、链路可靠性(836)、数据吞吐量 (837)、发射功率限制(838)以及覆盖距离(839)。然后,发射机将会识别所有可行的传输方 案以及不同的传输架构参数(840)。之后,发射机将会根据选定的优化目标并且对照每一个 可行传输方案来加权收集到的支持信息(850)。这些传输方案将被排序(860)并且将会为 选定的优化目标选择最佳的传输方案(870)。然后,发射机被配置成依照选定的传输方法来 执行传输(880)。
[0112] 在选择传输方法的过程中,发射机可以具有各种优化目标。例示的传输目标可以 包括:最大数据吞吐量、最大覆盖距离和/或最高链路可靠性(例如最低比特差错率、最低 均方误差等等)。此外,可供每一个频段使用的发射功率以及每一个设备传送的总功率有可 能因为不同的规章(例如FCC规章)而具有限制。
[0113] -旦识别了最优的传输方案,那么可以采用与传统的单频段通信方法相同的方式 而在多个频段上同时开始传输。接收机被设置为依照比特差错率(BER)、帧差错率(FER)、 块差错率(BLER)或均方误差(MSE)之类的标准来持续监视用于无线链路的传输性能度量。 这些性能度量将被反馈给发射机,以便支持链路自适应。只要链路自适应不再对现有传输 情形充分有效,则重复执行图8描述的优化功能。
[0114] 传输架构和方法
[0115] 对使用频段自适应通信方法的传输架构来说,有很多此类架构是可以使用的,这 其中包括但不局限于频段复用方法、多频率分集方法、多频段频率跳变方法、频段跳变方 法、多数据流频率分集方法、多数据流频率跳变方法、频段复用频率分集方法、频段复用频 率跳变方法以及FEC多数据流方法。
[0116] 图9和10描述的是用于频段复用传输方法的架构(900)。该方法的目标是在一定 的覆盖距离以及在具有一定的链路可靠性的情况下实现最大数据吞吐量。根据该方法,发 射机(910)从接收机(930)请求一个合格频段列表。该发射机对照一组传输参数来筛选该 列表中的所有频段,其中举例来说,该传输参数可以是发射功率限制和最小传输性能需求 (例如BER、SER、BLER、FER、MSE等等)。此外,发射机还识别一定数量(例如"N"个)合格 频段,其中每一个数量都至少支持最小数据率。
[0117] 在发射机(910)中,数据流被分成(914)子数据流,由此基带处理器(912)可以 采用相互并行的方式来独立处理每个频段(913)或子链路。一个或多个多频段RF收发机 (911)接收经过处理的子链路,并且经由一个或多个天线(920)来传送这些子链路。
[0118] 在接收机(930)中,一个或多个多频段RF收发机(931)经由一个或多个天线 (940)来接收频段复用信号。每一个接收到的频率都会由基带处理器(932)内部的相应的 基带处理块(933)进行处理,并且所述处理块会为每一个频段提供子数据流。接收机(930) 中的数据流分路器(934)则将这些子数据流组合成一个单独的数据流。
[0119] 如图10所示,每一个单独的子链路都会在发射机基带处理器(1010)中借由FEC 编码器块(1011)、交织块(1012)、符号映射或调制块(1013)以及信道或天线映射块(1014) 而处理。输入比特流由发射基带处理器(1010)进行处理,然后则从RF收发机块(1020)提 供到天线(1030)。同样,每一个单独的子链路都会在接收机基带处理器(1050)中借由接 收机信号处理块(1054)、符号去映射或解调块(1053)、解交织块(1052)以及FEC解码器块 (1051)而处理。从天线(1070)经由RF收发机(1060)接收的信号将会由接收机基带处理 器(1050)进行处理,以便提供输出比特流。在接收机基带处理器(1050)上,不同的统计信 息和差错率将被收集,并且将被提供给与发射基带处理器(1010)进行通信的链路自适应 功能(1040)。
[0120] 这种频段复用方法具有用于无线链路的峰值数据速率(R),其中该速率对应于:
[0121]
[0122] 其中R1 _是第i个数据流或子链路在特定位置以及在具有BER、BLER或FER之类 的最低链路性能的情况下支持的最小数据率,ri是第i个数据流的数据率。N是频段的数 量。
[0123] 图11描述的是多频段频率分集传输方法(1100)。该方法的目的是在具有一定数 据吞吐量的情况下实现最大覆盖距离和链路可靠性。特别地,在深衰落环境中,该方法是非 常有效的。根据该方法,发射机依照预定的FCC限制以及频段传输属性而将发射功率分配 给每一个频段。发射基带处理器(1110)使用FEC编码器(1111)、交织块(1112)、符号映射 或调制器块(1113)以及频段映射块(1114)来为输入比特流产生编码和调制符号流。多频 段收发机(1120)则经由天线1130而在每一个频段上执行传送。
[0124] 在接收机处,多频段RF收发机(1160)经由天线1170接收信号,并且将其提供给 接收机基带处理器(1150).该基带处理器产生输出比特流。接收机基带处理器(1150)使 用分集组合块(1154)来产生符号,其中该分集组合块使用的是最大比合并(MRC)或最小均 方误差(MMSE)算法。这些符号被提供到去映射或解调块(1153)。经过去映射的符号由解 交织块(1152)进行解交织,并且由FEC解码器(1151)进行解码,以便提供输出比特流。接 收机链路性能参数同样可以反馈给发射机,以便实施基于传播状况的自适应编码调制。
[0125] 图12描述的是一种多频段频率跳变传输方法(1200)。该方法的目标是在实现 最大覆盖距离或链路可靠性的同时实现降低的干扰电平。特别的,对处于多个频段上的广 阔的频率范围来说,该方法是非常有效的。根据该方法,发射机根据预定的FCC限度和频 段传播属性而将发射功率分配给每一个频段。发射基带处理器(1210)使用FEC编码器块 (1211)、交织块(1212)、符号映射或调制器块(1213)以及频率跳变扩展块(1214)来为输入 比特流产生编码调制符号流。多频段收发机(1220)经由天线(1230)而在每一个频段上执 行发射。符号流则以分配在每个频段中的发射功率而被映射到频率跳变随机图案序列中。
[0126] 在接收机处,多频段RF收发机(1260)经由天线(1270)接收信号,并且将信号提 供给接收机基带处理器(1250),该处理器产生输出比特流。接收机基带处理器(1250)使用 了频率跳变解扩器块(1254),所述解扩器块则使用已知的频率跳变随机序列来产生符号。 这些符号被提供给去映射或解调块(1253)。经过去映射的符号将会由解交织块(1252)解 交织,并且将会由FEC解码器(1251)解码,以便提供输出比特流。接收机链路性能参数同 样可以反馈给发射机,以便根据传播状况来实施自适应编码调制。
[0127] 图13描述的是一种频段跳变传输方法(1300)。除了带宽和跳变图案之外,该方法 是图12的频率跳变传输方法相似。该方法的跳变图案没有必要是随机的,并且未必依赖于 链路传输性能。根据该方法,发射机依照预定的FECC限度以及频段的传输属性而将发射功 率分配给每一个频段。发射基带处理器(1310)使用FEC编码器块(1311)、交织块(1312)、 符号映射或调制器块(1313)以及频段跳变块(1314)来为输入比特流产生编码调制符号 流。多频段收发机(1320)在第一指定时间间隔经由天线(1330)而在一个频段上执行传送。 对每一个后续时间间隔来说,所使用的是一个不同频段。
[0128] 在接收机处,多频段RF收发机(1360)经由天线(1370)接收信号,并且向接收机 基带处理器(1350)提供一个信号,该处理器
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