用于选择调制和滤波器滚降以满足功率和带宽需要的设备和方法

专利名称：用于选择调制和滤波器滚降以满足功率和带宽需要的设备和方法
用于选择调制和滤波器滚降以满足功率和带宽需要的设备和方法 技术领域背景技术离散傅立叶变换(DFT)-扩展正交频分复用(OFDM)或正交频分多 址(OFDMA)系统对于从用户站到基站的上行链路信道中的使用特别引人注 目。这是因为DFT-扩展OFDM系统具有低峰均功率比(PAPR)的特性。 用于OFDM和OFDMA功率放大器的关键设计参数是用于使相邻信道功率(ACP)噪声(在相邻传送信道中的不期望的谱分量)的生成最小化的需要。 功率放大器在较低输入信号电平上的线性更好。大的输入信号趋于将功率放 大器驱动到饱和。这样，较小的信号经历较少的失真并具有较低的ACP噪声。 然而，急剧的大信号峰仍旧导致失真和ACP噪声。这在诸如OFDM和 OFDMA系统(即，多载波系统)之类的具有大峰均功率比(PAPR)的系统 中特别成问题。为了避免这一点，功率放大器经常操作在回退(BO: Backoff) 模式(即，减少的输入信号)以便适应大的信号峰。DFT-扩展 OFDM/OFDMA使上行链路中的PAPR最小化，这允许用户站放大器以较小 量的回退进行操作并向用户站提供了更高的传送功率和数据速率。传统的DFT-扩展OFDM/OFDMA系统还可使用谱整形滤波器来减少 PAPR。然而，在没有考虑从信号谱整形导致的功率效率的情况下选择用户站 在上行链路中进行传送所使用的调制类型。这导致调制类型的不良选择，从 而降低了整体系统的吞吐量和性能。因此，需要一种在没有遭受性能降低的情况下使放大器峰均功率比(PAPR)最小化的改进的多载波(例如，OFDM、 OFDMA)传输系统。具 体地，需要使DFT -扩展OFDM传输技术的性能最大化。发明内容提供了 一种在能够根据多载波协议与多个用户站通信的无线网络中使用的改进的基站。所述基站接收用户站传送的上行链路信号。所述用户站能够 使用可配置的谱整形滤波器和使用多个可选择调制阶数而在上行链路中进行 传送。所述基站确定与所述用户站相关联的所需要的带宽效率，并响应于所 述确定而选择所述用户站在上行链路中进行传送要使用的调制阶数(modulation order )。有益地，所述基站选择调制阶数，以便在保持所需要的 带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。在另 一实施例中，所述基站还选择要用于配置所述用户站中的谱整形滤 波器的滤波器参数。有益地，所述基站选择调制阶数和滤波器参数，以便在 保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。在进行下面的"具体实施方式
"之前，陈述贯穿这个专利文档使用的某些 词语和短语的定义可能是有益的术语"包括(include )"和"包含(comprise )" 以及其派生意指没有限制的包括；术语"或(or)"是包括性的，意指和/或； 短语"与......相关联"和"与其相关联"以及其派生可能意指包括、被包括在......内、与......互连、含有(contain),在......内含有、连接到或与......连接、耦接到或与......耦接、能够与......通信、与......协作、交错、并置、接近于、绑定到或与......绑定、具有、具有......的属性、等；以及术语"控制器"意指控制至少一个操作的任何装置、系统及其部分，这样的装置可以以硬件、 固件或软件、或它们中的至少两个的一些组合实现。应该注意，与任何具体 控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，亦或是本地的或远程的。 贯穿这个专利文档，提供了对特定词语和短语的定义，本领域的普通技术人 员应该理解，在许多(如果不是大多数示例)的情况中，这样的定义应用于 这样所定义的词语和短语的先前以及将来的使用。


为了更完全地理解本公开及其优点，现在参考接下来的结合附图的描述，在附图中相同的附图标记代表相同的部分。图1图示了根据^/>开的原理的选择调制类型和谱整形滤波器参数作为功率和带宽效率的函数的示范无线网络；图2A是正交频分多址(OFDMA)传送路径的高级图； 图2B是正交频分多址(OFDMA)接收路径的高级图； 图3A更详细地图示了用户站中的OFDMA传送路径的所选择的部分；图3B更详细地图示了基站中的OFDMA接收路径的所选择的部分； 图4A图示了兀/2 -位移二进制相移键控(BPSK)的调制星座图； 图4B图示了兀/4-位移正交相移键控(QPSK)的调制星座图； 图5是罗列了用于不同调制类型和变化的滤波器滚降值的示范带宽和功 率效率值的表；图6是图示了用于基于带宽效率需要来选择调制类型和滤波器滚降的方 法的流程图；图7是图示了用于基于功率效率需要来选择调制类型和滤波器滚降的方 法的流程图；图8是图示了用于选择调制类型、滤波器滚降和信道编码速率的方法的 流程图；以及图9是图示了用于选择调制类型、滤波器滚降和信道编码速率的最佳组 合的方法的流程图。
具体实施方式
下面论述的图1到图9以及用于描述在这个专利文档中的本公开的原理 的各种实施例仅仅是通过图示的方式，而不应该以任何方式理解为限制公开的范围。本领域的技术人员将理解，本公开的原理可实现在任何适当布置后 的无线网络中。本申请涉及2006年3月14日提交的美国专利申请号No.11/374,928 "Apparatus And Method For FT Pre扁Coding Of Data To Reduce PAPR In A Multi-Carrier Wireless Network", 2006年3月14日提交的美国专利申请号 No. 11/374,863 "Apparatus And Method For FT Pre-Coding Of Data And Control Signals To Reduce PAPR In A Multi-Carrier Wireless Network"、以及2006年9 月7日提交的美国专利申请号No. 11/518,506 "Apparatus And Method For Reduced Peak — To - Average — Power Ratio In A Wireless Network"。 美国专利 申请号No. 11/374,928、 11/374,863、和11/518,506被转让给这个申请的受让 人，并因此通过参考合并在本申请中，就像是在这里完全陈述一样。在所公开的实施例中，离散傅立叶变换(DFT)-扩展OFDMA(或 OFDM)传输方案由于其低峰均功率比(PAPR)的特性而用于无线系统的上 行链路(即，用户站到基站链路)。这是由于在用户站(或移动站)中的可用传送功率有限。低PAPR需要较少的回退并允许用户站以更高的功率和更高 的数据速率来传送，从而改善了无线系统的覆盖和谱效率。将理解，DFT-扩展OFDMA (或OFDM)传输方案还可用于下行链路(即基站到用户站链 路)。然而，由于基站的可用传送功率较大，所以DFT-扩展OFDMA方案 的使用在下行链路中不是那么重要。在本公开的有益实施例中，如在2006年3月14日提交的且题目为 "Apparatus And Method For FT Pre-Coding Of Data To Reduce PAPR In A Multi-Carrier Wireless Network"的美国专利申请号No. 11/374,928中所公开的， 在至IFFT块的输入处的映射之前，DFT -扩展OFDMA (或OFDM)传输方 案可执行编码后的调制码元的FFT预编码。在接收机处，在FFT纟喿作之后执 行频域均衡(FDE)。然后，对均衡后的码元执行IFFT操作，以获得数据调 制码元。根据本公开的原理，还可通过在映射到IFFT块的输入之前、对FFT预 编码后的数据的谱整形，来减少DFT _扩展OFDMA/OFDM信号的峰均功率 比(PAPR)。在2006年9月7日提交的并在上面通过参考合并的美国专利申 请号No. 11/518,506 "Apparatus And Method For Reduced Peak - To - Average -Power Ratio In A Wireless Network"公开了语整形的示范实施例。要注意，谱 整形和映射的顺序可以颠倒。语整形(SS)滤波器由于SS滤波器的过渡带 (transitionband)而减少了语效率。谱整形滤波器的示例是根升余弦(RRC) 奈奎斯特滤波器、凯塞(Kaiser)窗滤波器、高斯滤波器、汉明(Hamming) 滤波器、汉宁(Harm)滤波器以及其它。还可基于诸如来自仿真的经验数据 来设计任意的谱整形滤波器。图1图示了根据本公开的原理的选择调制类型和谱整形滤波器参数作为 功率和带宽效率的函数的示范无线网络100。在所图示的实施例中，无线网 络100包括基站(BS) 101、基站(BS) 102、基站(BS) 103、和其它类似 的基站(未示出)。基站101与基站102和基站103进行通信。基站101还与 因特网130或类似的基于IP的网络(未示出)进行通信。基站102(经由基站101 )向在基站102的覆盖区域120内的第一多个用 户站提供到因特网130的无线宽带接入。该第一多个用户站包括可位于小 商业区(SB)的用户站lll、可位于企事业单位(E)的用户站112、可位于 WiFi热点(HS)的用户站113、可位于第一住宅(R)的用户站114、可位于第二住宅(R)的用户站115、以及可以是诸如蜂窝电话、无线膝上型计算机、 无线PDA等的移动装置(M)的用户站116。基站103(经由基站101)向在基站103的覆盖区域125内的第二多个用 户站提供到因特网130的无线宽带接入。该第二多个用户站包括用户站115 和用户站116。在示范实施例中，基站101-103可使用OFDM或OFDMA 技术纟皮此通信并与用户站111 - 116通信。基站101可以与更大数目或者更少数目的基站通信。此外，尽管在图1 中仅描绘了六个用户站，但要理解，无线网络100还可向另外的用户站提供 无线宽带接入。要注意，用户站115和用户站116位于覆盖区域120和覆盖 区域125 二者的边缘。用户站115和用户站116各自与基站102和基站103 二者通信，并且可以说是操作在切换(handoff)模式，如本领域的技术人员 所公知的。图2A是正交频分多址(OFDMA)传送路径的高级图。图2B是正交频 分多址(OFDMA)接收路径的高级图。在图2A和2B中，OFDMA传送路 径实现在用户站(SS) 116中，并且OFDMA接收路径实现在基站(BS) 102 中，以便描绘上行链路(即从用户站到基站的传送)中的调制类型选择、FFT 预编码操作、和谱整形滤波操作。然而，本领域的技术人员将理解，OFDMA 传送路径也可实现在BS 102中，且OFDMA接收路径可实现在SS 116中， 以进行下行链路操作。用户站(SS )116中的传送路径包括信道编码和调制块205、尺寸M FFT 块210、谱整形(SS)滤波器块215、副载波(SC)映射块220、尺寸NIFFT 块225、添加循环前缀(CP)块230、和主控制器240。基站(BS ) 102中的 接收路径包括去除循环前缀(CP)块255、尺寸NFFT块260、频域均衡 (FDE)块265、副载波解映射块270、尺寸MIFFT块275、信道解码和解 调块280、以及主控制器290。根据本公开的原理，基站(BS) 102中的主控制器290和用户站(SS) 116中的主控制器240使用控制信道消息进行通信，以建立所选择的调制类 型和谱整形滤波器参数。BS 102可规则地调度SS 116以在上行链路中传送， 或者响应于来自SS116的指明SS 116具有准备好用于传送的分组的消息、来 可选择性地调度SS 116。在公开的有益实施例中，BS 102中的主控制器290 可执行在图6-9的流程图中指明的计算和相关处理步骤。然而，在公开的替换实施例中，SS 116中的主控制器240可执行在图6-9的流程图中指明的计 算和其它处理步骤中的至少一些。在另一实施例中，主控制器290可以不是 BS 102的一部分，而替代地是执行用于BS 102的相同功能的、与无线网络 100相关联的外部控制装置。图2A和图2B中的至少一些器件可实现为软件，而其它器件可通过可配 置硬件、或软件和可配置硬件的组合来实现。具体地，要注意，在这个公开 文档中描述的FFT块和IFFT块可实现为可配置的软件算法，其中尺寸M和 尺寸N的值可根据实现来修改。此外，尽管公开的文本和图指向实现快速傅立叶变换和快速傅立叶逆变 换的实施例，但这仅仅是通过图示的方式，而不应该理解为限制本公开的范 围。将了解，在公开的替换实施例中，快速傅立叶变换函数和快速傅立叶逆 变换函数可分别容易地用离散傅立叶变换(DFT)函数和离散傅立叶逆变换 (IDFT)函数来替换。将了解，对于DFT和IDFT函数，M和N变量的值可 以是任何整数(即，1、 2、 3、 4等)，而对于FFT和IFFT函数，M和N变 量的值可以是作为2的幂的任何整数(即，1、 2、 4、 8、 16等)。信道编码和调制块205接收输入的数据业务比特，并执行信道编码(例 如，turbo编码、Viterbi编码等)和调制以生成码元流。根据本公开的原理， 主控制器240控制并配置信道编码和调制块205来实现所选择的调制类型和 信道编码速率。尺寸M FFT块210然后通过执行尺寸M FFT操作来对数据 码元进行FFT预编码。在FFT操作之后，语整形滤波器块215根据所选择的 滤波器设计(包括升余弦奈奎斯特滤波器、高斯滤波器、汉明滤波器、汉 宁滤波器以及其它)，来执行谱整形。要注意，主控制器240还根据所选择的 滤波器参数来控制并配置谱整形滤波器块215。接下来，副载波映射块215将谱整形、FFT预编码后的码元映射为在尺 寸N IFFT块225的输入处的、总共N个副载波的所选择的一组副载波。诸 如导频信号的任何附加控制信息也被映射为尺寸NIFFT块225的预定副载波 输入。接下来，尺寸NIFFT块225执行尺寸NIFFT操作以生成时域信号。 添加循环前缀(CP)块230在上变频(未示出)为RF范围以传送之前，将 循环前缀添加到来自尺寸N IFFT块225的时域信号。在基站(BS) 102的接收路径中执行一系列的反向操作。BS102中的接 收路径包括根据所接收的射频(RF)信号生成基带信号的下变频电路(未示出)。在下变频之后，去除循环前缀块255从时域基带信号去除循环前缀。尺 寸N FFT块260将基带信号转换为频域信号。FDE块265使用已知的导频信 号来对数据和其他控制信号执行均衡。直接从FDE块265的输出恢复没有进 行FFT预编码的控制和信令信息。副载波解映射块270将来自FDE块265 的所选择的输出的FFT预编码后的数据，解映射到尺寸M IFFT块275的输 入。尺寸M IFFT块275从副载波解映射块270接收FFT预编码后的数据业 务，并执行尺寸MIFFT操作，以恢复编码和调制后的数据码元。最后，信道 解码和解调块280对数据码元进行解调和解码，以恢复初始的用户数据业务 比特。根据本公开的原理，主控制器290控制并配置信道解码和解调块280 以实现所选择的调制类型和信道编码速率。要注意，在这里描述并图示在图2A、图2B、图3A、和图3B中的传送 路径和接收路径是可以由SS 116中的主控制器240和BS 102中的主控制器 290来重新编程并控制的可配置装置。为了简单和清楚的目的，在图3A、和 图3B中没有图示主控制器240和290。因此，例如，主控制器240可操作为配置信道编码和调制块205，以适 应如下所述的不同调制技术(例如，BPSK、 QPSK、 QAM-16、 QAM - 64 等)。类似地，主控制器240可操作为配置SS滤波器215，以实现不同的滤 波器类型并针对每种滤波器类型调整滤波器参数。主控制器240还可纟乘作为 修改值M和N。在BS 102中，主控制器290类似地能够配置例如FDE块265、 副载波解映射块270、信道解码和解调块280，并^f'务改值M和N。图3A更详细地图示了用户站(SS) 116中的OFDMA传送路径的所选 择的部分。图3B更详细地图示了基站(BS) 102中的OFDMA接收路径的 所选择的部分。图3A和图3B图示了根据本公开的实施例的对数据的选择性 FFT预编码、谱整形滤波、和频域均衡(FDE)。在SS 116中，尺寸M FFT块210通过执行尺寸M FFT操作来对数据业 务进行预编码。语整形(SS)滤波器块215然后对来自尺寸MFFT块210的 MFFT预编码后的码元进行谱整形。在这个示例中，SS滤波器块215可以是 还已知为余弦滚降滤波器的升余弦奈奎斯特滤波器。更具体地，SS滤波器块 215可以是根升余弦(RRC)滤波器。SS滤波器块215包括取样预排列级305和滤波器级310。取样预排列级 305将来自初始序列的M个取样的第一端的A取样块，复制到初始序列的第二端。类似地，取样预排列级305将来自初始序列的M个取样的第二端的B 取样块，复制到初始序列的第一端。这样，如果M个取样被输入到取样预排 列级305,则在取样预排列级305的输出处的取样数目是M( 1 +a)。接下来， 滤波器级310执行将来自取样预排列级305的取样乘以滤波器系数的谱整形 滤波器操作。滚降因子a确定滤波器的过量(excess)带宽。例如，如果M-64, a = 0.25,则在SS滤波器块215的输出处的取样数目为64 ( 1 + 0.25) =80。这这代表了 25 %的过量带宽。副载波(SC )映射块220然后将M ( 1 + a) =80 个副载波映射到在尺寸N IFFT块225的输入处的所选择的OFDMA副载波 (即，音阶)子集。假设IFFT尺寸为N，则尺寸N IFFT块225的剩余N-M ( 1 + a) 个输入可接收未FFT预编码的导频信号、未FFT预编码的控制信 号、或零输入信号。接下来，尺寸NIFFT块225对FFT预编码后的数据码元、(多个)导频 信号、(多个)其它信令和控制信号、以及(多个)零输入信号(如果有的话) 执行尺寸NIFFT操作。在替换实施例中，也可对信令和控制信号中的至少一 些进行FFT预编码。最后，尺寸N IFFT块225的输出被继续传递到添加循 环前缀(CP )块230 (未示出)，并然后传递到射频(RF )电路(未示出)进 行上变频。在BS 102中，尺寸N FFT块260对接收的信号执行尺寸N FFT操作， 以恢复FFT预编码后的数据、未FFT预编码的导频信号、零输入信号(未示 出)、以及在该情况下也没有FFT预编码的其它控制信号。接下来，FDE块 265使用恢复后的导频信号来在频域中均衡FFT预编码后的数据和未FFT预 编码的控制信号。所接收的频域导频信息用于信道估计和均衡的目的。要注意，恰在IFFT操作之前在SS 116中插入导频码元，这样FFT预编 码不用于导频码元。因此，导频码元传送发生在频域。这确保在频域中可用 可靠的信道估计，以进行频域均衡(FDE)。接下来，副载波(SC)解映射块 270将M个均衡后的数据码元映射到尺寸M IFFT块275的所选择的输入。 最后，尺寸MIFFT块275将均衡后的数据码元从频域转换到时域。如先前注意的，在传统的DFT-扩展OFDMA无线网络中，用户站在上 行链路中进行传送所使用的调制类型是在没有考虑从信号语整形导致的功率效率的情况下选择的。本公开提供了在用户站中使用谱整形滤波器的新方式， 其中考虑从所传送的信号的谱整形导致的功率效率来联合地进行调制类型和 镨整形滤波器参数的选择。图4A图示了兀/2 -位移二进制相移键:控(BPSK)的调制星座图400。兀/2 -BPSK调制是对传统的BPSK调制的修改，其中将兀/2的相移施加到每第二 BPSK码元。例如，二进制序列[1011]在传统的BPSK调制中被传送为序列[+1 -1+1+1]，但是在兀/2-BPSK调制中被传送为序列[+l-j+l+j]。每第二码元 的兀/2相移导致较低的PAPR射频(RF)信号。因此，兀/2-BPSK调制适合 于在功率受限的情形中使用。图4B图示了兀/4-位移正交相移键控(QPSK)的调制星座图450。兀/4 -QPSK调制是对传统的QPSK调制的修改，其中将兀/4的相移施加到每第二 BPSK码元。兀/4 - QPSK调制也导致相对于简单QPSK星座较〗氐的PAPR。图5描述了表500,其罗列了用于不同调制类型和变化的滤波器滚降参 数值的示范带宽和功率效率值。已知当调制阶数降低时，带宽效率也降低。 还要注意，当对于具体的调制阶数(或类型)根升余弦(RRC)滤波器滚降 参数增加时，带宽效率也降低。然而，当调制阶数(或类型)降低或者滤波 器滚降值增加时，功率效率上升。功率效率表达为0.1。/。PAPR(即，PAPR大 于在图5的最后一列中陈述的数目的0.1%的概率)。要注意，当调制阶数降 低或者滤波器滚降值增加时，PAPR下降。图6描绘了流程图600,其图示了用于在无线网络100中基于带宽效率 需要来选择调制类型和滤波器滚降参数值的方法。开始，用户站(SS) 116 可在控制信道中指明SS 116有分组要在上行链路中传送。BS 102然后选择 SS 116来传送(处理步骤610)。接下来，BS 102中的主控制器290计算所需 要的带宽效率(处理步骤620)。接下来，主控制器290从与图5中的表500类似的查找表中选择SS 116 的调制阶数(或类型)并选择RRC滚降值(处理步骤630)。在图6中，在 满足所需要的带宽效率的同时，主控制器290选择提供最佳功率效率的调制 阶数和滚降值。例如，如果需要1比特/副载波的带宽效率，则主控制器290 可选择具有RRC滚降值1.0的QPSK调制，而不是具有RRC滚降值0.0的兀/2 -BPSK调制。要注意，QPSK调制和tt/2-BPSK调制二者都提供了所需要 的1比特/副载波的带宽效率。然而，具有RRC滚降值1.0的QPSK比具有RRC滚降值0.0的兀/2 - BPSK调制的功率效率(4.5 )更好的功率效率(1.8 )。 在选择了调制阶数(或类型)和滚降值之后，SS 116使用所选择的调制和滚 降值传送数据分组(处理步骤640)。图7描绘了流程图700,其图示了用于在无线网络100中基于功率效率 需要来选择调制类型和滤波器滚降的方法。开始，用户站(SS) 116可在控 制信道中指明SS 116有分组要在上行链路中传送。BS 102然后选择SS 116 来传送(处理步骤710)。接下来，BS 102中的主控制器290计算所需要的功 率效率(处理步骤720)。在计算了功率效率之后，主控制器290确定作为结 果的带宽效率(处理步骤730)。接下来，主控制器290从与图5中的表500类似的查找表中选择SS 116 的调制阶数(或类型)并选择RRC滚降值(处理步骤740)。在选择了调制 阶数(或类型)和RRC滚降值之后，SS 116使用所选择的调制和RRC滚降 值传送数据分组(处理步骤750)。与图6中的方法不同，在图7中首先计算所需要的功率效率。例如，这 可发生在SS116是功率受限的用户时，例如当SS 116位于小区边缘时。在功 率受限的用户站的情况中，用户站以峰功率传送以便实现可靠的传送。在这 样的情况中，功率效率比带宽效率更重要。因此，首先确定功率效率，并然 后选择提供与所确定的功率效率对应的最佳带宽效率的调制阶数和RRC滚 降值(因子)。例如，如果用户需要相当于1.2dB的PAPR或立方度量(CM: Cubic Metric)的功率效率，则可选择提供0.64比特/副载波的带宽效率的具 有RRC滚降值5/9的兀/2 - BPSK调制。图8描绘了流程图800,其图示了用于在无线网络100中选择调制类型、 滤波器滚降和信道编码速率的方法的流程图。图8中的前几个步骤与图7中 的相同。开始，用户站(SS) 116可在控制信道中指明SS 116有分组要在上 行链路中传送。BS 102然后选择SS 116来传送(处理步骤810)。接下来， BS 102中的主控制器290计算所需要的功率效率(处理步骤820)。在计算了 功率效率之后，主控制器290确定作为结果的带宽效率(处理步骤830)。接 下来，主控制器290从查找表中选择SS 116的调制阶数(或类型)并选择 RRC滚降值(处理步骤840 )。在选择了调制和滤波器滚降之后，主控制器240确定信道编码速率并以 作为结果的数据速率执行随后的传送(处理步骤850)。信道编码向传送的数据添加冗余，但是减少所传送的信息比特率。例如，具有RRC滚降值5/9的 71/2-BPSK调制提供0.64比特/副载波的带宽效率。然而，如果使用编码速率 1/2,则信息带宽效率仅仅是0.32比特/副载波。因此，当具有RRC滚降值5/9 的7c/2 - BPSK调制和信道编码速率1/2用于传送时，主控制器290计算与0.32 比特/副载波的信息带宽效率对应的信息数据速率(处理步骤860)和分组大 小(处理步骤870)。最后，SS 116使用所选择的调制阶数、RRC滚降、编码 速率、数据速率、和分组大小传送上行链路数据(处理步骤880)。图9描绘了流程图900，其图示了用于在无线网络100中选择调制类型、 滤波器滚降和信道编码速率的最佳组合的方法。在图9中，BS 102选择调制、 滤波器滚降和信道编码速率，以便联合地使这些值最佳化。开始，用户站(SS) 116可在控制信道中指明SS 116有分组要在上行链路中传送。BS 102然后选 择SS 116来传送(处理步骤910)。接下来，BS 102中的主控制器290计算 所需要的功率效率(处理步骤920)。 BS 102然后选择调制阶数、RRC滚降 值、和信道编码，以提供功率效率和带宽效率之间的最佳折衷(trade off)(处 理步骤930)。最后，SS 116使用所选择的调制阶数、RRC滚降和信道编码速 率来传送上行链路数据(处理步骤940)。要注意，信道编码在所需要的比特能量方面提供链路性能增益。因此， 由于信道编码的链路性能增益可解释为在功率效率方面的增益。通常，由于 信道编码处理所添加的冗余，较强的信道编码以带宽低效为代价导致更大的 链路性能增益。类似地，要注意，较大的滚降值在功率效率方面提供更大的 增益。然而，因为滤波处理由于所需要的过量带宽而在传送中增加冗余，所 以较大的滚降值也导致较低的带宽增益。因此，在图9中，可联合选择调制 阶数、滤波器RRC滚降值和信道编码速率，以便提供最佳的功率和带宽效率 折衷。本公开描述了在仅仅几种调制阶数和仅仅几种RRC滤波器类型中进行 选才奪的实施例。然而，本领域的4支术人员将理解，本^Hf的原理也应用于其 他调制类型和其他滤波器类型。本公开引入了调制和滤波器滚降的联合选择，以满足给定的带宽效率需 要，同时仍旧提供最佳的可能功率效率。本公开还引入了调制和滤波器滚降 的联合选择，以满足给定的功率效率需要，同时仍旧提供最佳的可能带宽效 率。最后，本公开引入了调制、滤波器滚降和信道编码速率的联合选^^,以提供功率效率和带宽效率之间的最佳折衷。尽管已经利用示范实施例描述了本公开，但是可向本领域的技术人员建 议各种改变和修改。目的在于当所述改变和修改落入所附权利要求的范围时 本发明含有这些改变和修改。
权利要求
1.一种在能够根据多载波协议与多个用户站通信的无线网络中使用的基站，所述基站能够操作以接收由用户站传送的上行链路信号，所述用户站能够使用可配置的谱整形滤波器和使用多个可选择的调制阶数而在上行链路中进行传送，其中，所述基站确定与所述用户站相关联的所需要的带宽效率，并响应于所述确定而选择所述用户站在上行链路中进行传送要使用的调制阶数。
2. 如权利要求l所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数，以便在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。
3. 如权利要求l所述的基站，其中，所述基站还选择要用于配置所述用 户站中的谱整形滤波器的滤波器参数。
4. 如权利要求3所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数和滤波器参 数，以便在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。
5. 如权利要求3所述的基站，其中，所述基站还选择所述用户站在上行 链路中进行传送要^f吏用的信道编码速率。
6. 如权利要求5所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数、滤波器参 数和信道编码速率，以便在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功 率效率最大化。
7. 如权利要求5所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数、滤波器参 数和信道编码速率，以便在所述用户站中提供功率效率和带宽效率之间的最 佳折衷。
8. —种在能够才艮据多载波协议与多个用户站通信的无线网络中使用的、 在基站和用户站之间的上行链路中进行通信的方法，所述用户站能够使用可 配置的谱整形滤波器和使用多个可选择的调制阶数而在上行链路中进行传 送，所述方法包括如下步骤确定与所述用户站相关联的所需要的带宽效率；以及 响应于所述确定而选择所述用户站在上行链路中进行传送要使用的调制 阶数。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，所述选择调制阶数的步骤在保持所 需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。
10. 如权利要求8所述的方法，还包括选择要用于配置所述用户站中的 谱整形滤波器的滤波器参数的步骤。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中，所述选择调制阶数和选择滤波器 参数的步骤在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大 化。
12. 如权利要求IO所述的方法，还包括选择所述用户站在上行链路中进 行传送要使用的信道编码速率的步骤。
13. 如权利要求12所述的方法，其中，所述选择调制阶数、选择滤波器参数和选择信道编码速率的步骤在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户 站的功率效率最大化。
14. 一种在能够根据多载波协议与多个用户站通信的无线网络中使用的 基站，所述基站能够操作以接收由用户站传送的上行链路信号，所述用户站 能够使用可配置的谱整形滤波器和使用多个可选择的调制阶数而在上行链路 中传送，其中，所述基站确定与所述用户站相关联的所需要的功率效率，并 响应于所述确定而选择所述用户站在上行链路中进行传送要使用的调制阶 数。
15. 如权利要求14所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数，以便在 保持所需要的功率效率的同时使所述用户站的带宽效率最大化。
16. 如权利要求14所述的基站，其中，所述基站还选4奪要用于配置所述 用户站中的语整形滤波器的滤波器参数。
17. 如权利要求16所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数和滤波器 参数，以便在保持所需要的功率效率的同时使所述用户站的带宽效率最大化。
18. 如权利要求16所述的基站，其中，所述基站还选择所述用户站在上 行链路中进行传送要使用的信道编码速率。
19. 如权利要求18所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数、滤波器 参数和信道编码速率，以便在保持所需要的功率效率的同时使所述用户站的 带宽效率最大化。
20. 如权利要求18所述的基站，其中，所述基站选择调制阶数、滤波器 参数和信道编码速率，以便在所述用户站中提供功率效率和带宽效率之间的 最佳折衷。
21. —种在能够根据多载波协议与多个用户站通信的无线网络中使用的、在基站和用户站之间的上行链路中进行通信的方法，所述用户站能够使用可 配置的谱整形滤波器和使用多个可选择的调制阶数而在上行链路中进行传送，所述方法包括如下步骤确定与所述用户站相关联的所需要的功率效率；以及响应于所述确定而选择所述用户站在上行链路中进行传送要使用的调制阶数。
22. 如权利要求21所述的方法，其中，所述选择调制阶数的步骤在保持 所需要的功率效率的同时使所述用户站的带宽效率最大化。
23. 如权利要求21所述的方法，还包括选择要用于配置所述用户站中的 谱整形滤波器的滤波器参数的步骤。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，所述选择调制阶数和选择滤波器 参数的步骤在保持所需要的功率效率的同时使所述用户站的带宽效率最大 化。
25. 如权利要求23所述的方法，还包括选择所述用户站在上行链路中进 行传送要使用的信道编码速率的步骤。
26. 如权利要求25所述的方法，其中，所述选择调制阶数、选择滤波器 参数和选择信道编码速率的步骤在保持所需要的功率效率的同时使所述用户 站的带宽效率最大化。
全文摘要
一种在根据多载波协议通信的无线网络中使用的基站。所述基站接收由用户站传送的上行链路信号。所述用户站使用可配置的谱整形滤波器和可选择的调制阶数进行传送。所述基站确定与所述用户站相关联的所需要的带宽效率，并响应于所述确定而选择所述用户站要使用的调制阶数和滤波器参数。有益地，所述基站选择调制阶数和滤波器参数，以便在保持所需要的带宽效率的同时使所述用户站的功率效率最大化。
文档编号H04B7/26GK101405962SQ200780009569
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月17日
发明者杰亚恩-安·蔡, 法鲁克·卡恩 申请人:三星电子株式会社