用于通用多载波频分多路复用的系统和方法
【专利说明】
[0001] 本公开要求保护2014年3月27日递交的发明名称为"SystemandMethodfor GeneralizedMulti-CarrierFrequencyDivisionMultiplexing'，的美国非临时申请 案第14/228,155号以及2013年3月28日递交的发明名称为"SystemandMethodfor GeneralizedMulti-CarrierFrequencyDivisionMultiplexing" 的美国临时申请案第 61/806, 187号的权益，这两个申请在本文中通过引入结合于此。
技术领域
[0002] 本公开大体上涉及数字通信，并且更具体地涉及用于通用多载波频分多路复用的 系统和方法。
【背景技术】
[0003] 目前的无线电接入网络解决方案针对每个不同的无线电链路接入技术使用不同 的发射器/接收器。然而，单个目前可用的无线电链路接入技术不能够满足未来无线电接 入的各种要求。这些要求包括具有不同服务质量（QoS)要求的不同业务类型、具有不同带 外泄漏要求的不同频谱使用、为不同编号的终端设备服务的不同应用程序、不同发射器能 力、不同接收器能力等。
【发明内容】
[0004] 本公开的示例实施例提供一种用于通用多载波频分多路复用的系统和方法。
[0005] 根据本公开的示例实施例，提供了一种用于操作设备的方法。所述方法包括：通过 所述设备确定用于将在通信信道上通过发送设备向接收设备发送的波形的调适标准；以及 通过所述设备根据所述调适标准来调节波形的通用多载波多路复用参数（GMMP)。所述方法 还包括：通过所述设备将经调节的GMMP的指示符发送到发送设备和接收设备中的至少一 个。
[0006] 根据本公开的另一示例实施例，提供了一种用于操作设备的方法。所述方法包括： 通过所述设备指定用于通信系统的多个候选波形，其中通过选择用于至少一个通用多载波 多路复用参数（GMMP)的值来指定每个候选波形；以及通过所述设备将多个候选波形存储 在存储器中。
[0007] 根据本公开的另一示例实施例，提供了一种设备。所述设备包括处理器以及可操 作地耦合到所述处理器的发射器。处理器确定用于将在通信信道上通过发送设备向接收设 备发送的波形的调适标准，并且根据所述调适标准来调节所述波形的通用多载波多路复用 参数（GMMP)。发射器将经调节的GMMP的指示符发送到发送设备和接收设备中的至少一个。
[0008] 根据本公开的另一示例实施例，提供了一种发射器。所述发射器包括信令频率调 节单元；可操作地耦合到信令频率调节单元的扩频因子调节单元；可操作地耦合到扩频因 子调节单元的重叠调节单元；可操作地耦合到重叠调节单元的多个数字脉冲整形滤波器； 以及可操作地耦合到多个数字脉冲整形滤波器的组合器。信令频率调节单元调节输入数据 流的信令频率，以产生经调节的数据流。扩频因子调节单元在多个子载波上传播经调节的 数据流，以产生子载波数据流。重叠调节单元从子载波数据流中产生数据层。每个数字脉 冲整形滤波器对数据层中的一个进行上采样和滤波，以产生经滤波的数据层。组合器合并 经滤波的数据层，以产生输出数据。
[0009] 根据本公开的另一示例实施例，提供了一种接收器。所述接收器包括多个数字脉 冲整形滤波器；可操作地耦合到多个数字脉冲整形滤波器的并串单元；可操作地耦合到并 串单元的解码器。每个数字脉冲整形滤波器对输入数据的多个数据子载波中的一个进行解 调、下采样和滤波，以产生经滤波的子载波数据流。并串单元将经滤波的子载波数据流串行 化，以产生经串行化的数据流。解码器从经串行化的数据流中产生输出数据。
[0010] 根据本公开的另一示例实施例，提供了一种通信系统。所述通信系统包括演进型 基站（eNB)以及可操作地耦合到eNB的设计设备。eNB控制来自用户设备（UE)和到用户设 备（UE)的通信，eNB支持用于eNB与UE之间的通信信道的多个候选波形，其中通过选择至 少一个通用多载波多路复用参数（GMMP)的值来指定每个候选波形。设计设备根据波形的 调适标准来选择将在通信信道上通过发送设备向UE发送的多个候选波形中的一个。
[0011] 实施例的一个优势在于，通用多载波频分多路复用通信系统的调适参数准许单 个通信系统满足各种要求（例如业务类型、频谱使用、应用程序、发射器能力、接收器能力 等）。
[0012] 实施例的另一优势在于，具有不同能力和/或要求的通信设备可以得到单个通信 系统的良好支持。
【附图说明】
[0013] 为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，在附图 中：
[0014] 图1图示了根据本文中描述的示例实施例的示例通信系统；
[0015]图2图示了突出根据本文中描述的示例实施例的无线通信系统技术标准的示例 进程的示图；
[0016] 图3图示了根据本文中描述的示例实施例的用于GMFDM通信系统的第一示例波形 配置概况；
[0017] 图4图示了根据本文中描述的示例实施例的用于GMFDM通信系统的第二示例波形 配置概况；
[0018] 图5图示了根据本文中描述的示例实施例的网络资源的示例时频图；
[0019]图6图示了根据本文中描述的示例实施例的在发送设备中发生的示例操作的流 程图；
[0020] 图7图示了根据本文中描述的示例实施例的在接收设备中发生的示例操作的流 程图；
[0021] 图8图示了根据本文中描述的示例实施例的示例第一通信设备；
[0022] 图9图示了根据本文中描述的示例实施例的示例第二通信设备；
[0023] 图10图示了根据本文中描述的示例实施例的示例GMFDM发射器；以及
[0024] 图11图示了根据本文中描述的示例实施例的示例GMFDM接收器。
【具体实施方式】
[0025] 以下详细论述了当前示例实施例的操作及其结构。然而，应了解，本公开提供可以 在各种具体情境下实施的许多适用发明概念。所论述的具体实施例仅仅说明本公开的具体 结构以及操作本公开的具体方式，而不限制本公开的范围。
[0026] 本公开的一个实施例涉及通用多载波频分多路复用。例如，设备确定用于发送设 备与接收设备之间的通信信道的调适标准；根据所述调适标准调适通信信道的通用多载波 多路复用参数（GMMP);以及将GMMP的指示符发送到发送设备和接收设备中的至少一个。
[0027] 将相对于具体情境下的示例实施例，即通过选择波形参数的值而适应于不同通信 设备能力和/或要求的多载波通信系统来对本公开进行描述。本公开可以应用于能够通过 选择波形参数的值而适应于不同通信设备能力和/或要求的标准兼容的多载波通信系统 和非标准兼容的通信系统。
[0028] 图1图示了示例通信系统100。通信系统100包括服务多个用户设备（UE)如UE 110、UE112和UE114的演进型NodeB(eNB) 105。在第一通信模式中，到UE的通信或来自 UE的通信通常经过eNB。在第二通信模式中，第一UE可以能够与第二UE直接通信而不需 要使eNB充当媒介者。通常eNB还可以被称为NodeB、基站、通信控制器、控制器等。类似 地，通常UE还可以被称为移动站、移动设备、订户、终端、用户等。通信系统100可以包括中 继节点（RN) 115。RN可以用于改进通信系统的不良覆盖区域中的覆盖率或有助于改进总体 性能。RN利用通过eNB分配到其的带宽，并且可以呈现为其正在服务的UE的eNB。
[0029] 设计设备120可以用于选择用于（一个或多个）发送设备和（一个或多个）接收 设备组的发送的波形。波形的选择可以根据调适标准。下文提供了用于波形选择的示例实 施例的详细论述。设计设备120可以是通信系统100中的独立设备。设计设备120可以与 通信系统100中的另一设备如eNB、RN、UE等共置。
[0030] 尽管理解通信系统可以采用能够与多个UE进行通信的多个eNB，但是为简单起见 仅图示了一个eNB、一个RN和多个UE。
[0031] 即使在一代通信设备内，通信设备的能力和/或要求也可能不同。作为说明性示 例，第一 5GUE可以是具有能够运行宽范围的应用程序的5G无线接入的桌上型计算机，所 述应用程序如文件传送、网页浏览、高清多媒体消费、社交媒体、高清多媒体服务器等。这些 应用程序中的许多应用程序具有不同要求，一些需要低延时，而其它具有更高的带宽要求。 而第二5GUE可以是仅仅为高清多媒体的消费者的高清显示器，并且第三5GUE可以是具 有有限数据通信要求但是具有严格功耗要求以便延长难以改变的电池的寿命的机器类型 设备（MTD)或传感器。因此，5G通信系统可能必须符合不同范围的要求和/或能力。
[0032] 图2图示了突出无线通信系统技术标准的示例简化进程的示图200。如图2所示， 码分多址（CDMA) 205是3G无线通信系统技术标准，而正交频分多址（OFDMA) 210是4G无线 通信系统技术标准。一般来说，每个无线通信系统技术标准已优化用于服务一个或多个既 定服务。作为示例，CDM205经设计以使语音呼叫次数最大化，同时提供移动数据支持如 电子邮件和网页访问，而OFDM210经设计以最佳地支持移动宽带应用程序。设想的是，5G 无线通信系统技术标准将支持具有宽范围的性能要求的多种不同服务、应用程序和使用场 景。因此，可能难以设计优化用于所有服务和/或场景的单个波形。
[0033] 在稀疏码多址接入（SCM)中，数据通过多维码字在OFDM资源的多个时频音调上 传播。码字的稀疏性有助于通过使用消息传递算法（MPA)来降低多路复用的SCM层的联 合检测的复杂度。SCM的每个层具有相关联的码本集合。低密度扩频（LDS)是SCM的特 殊情况。采用多载波CDM(MC-CDM)形式的低密度签名（LDS)用于对不同数据层的多路复 用。与具有多维码字的SCM相反，LDS在时间或频率中的