干扰自适应通信的装置和方法

专利名称：干扰自适应通信的装置和方法
技术领域：
概括地说，本发明涉及通信。具体地说，本发明在一些方面涉及无线通信参数基于 干扰的自适应性。
背景技术：
期望现代的通信系统为诸如语音和数据应用之类的各种应用提供可靠的数据传 输。在点对多点通信环境中，已知的通信系统基于频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分 多址(CDMA)、时分双工(TDD)和可能的其它多址通信方案。CDMA系统被设计为支持一个或多个CDMA标准，例如(1) “双重模式的宽带扩频 蜂窝系统的TIA/EIA-95移动站-基站兼容性标准”(这一标准和它的增强版本A和B可 以称为“IS-95标准”)，(2) “双重模式的宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA-98-C推荐的最小 化标准”(“IS-98标准”)，(3)由名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的协会发起的标准， 并收录在一组公知的文档“W-CDMA标准”中，(4)由名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2) 的协会发起的标准，并且已经收录在一组文档中，包括“cdma2000扩频系统的TR-45. 5物 理层标准”、“cdma2000扩频系统的C. S0005-A上层(层3)信令标准”和“TIA/EIA/IS-856 cdma2000高速分组数据无线接口规范”(“Cdma2000标准”集合)，(5) IxEV-DO标准和(6) 某些其它标准。无线通信设备的便携性和功能性继续得到改善，这对无线通信网络的扩张做出贡 献。很多传统的有线连接被无线连接取代，包括一个无线设备进入另一个无线设备的连接 区域时做出的自组织连接。一些相关之处是无线局域网(无线LAN或WLAN)，比如各种IEEE 802. 11标准下的无线网络。还有一些相关之处是无线个人局域网(无线PAN或WPAN)，这 些网络通常用于在离一个人很近的两个设备之间或多个设备之间的通信。无线PAN技术通 常涉及大约十米的范围，并且包括蓝牙设备、ZigBee (IEEE802. 15. 4标准)设备、超宽带 (无线USB或UWB)设备和各种远程控制单元。针对ECMA-368中指定的UWB技术，数据传送 的WPAN速率现在高达480 Mbps，另外还可能进一步提高以达到1 (ibps的速率和更高的速 率。公共无线LAN技术通常称为“WiFi ”，并且在IEEE标准802. lla/b/g下运行。这样 的WLAN网络通常在大约五十米的范围内运行，并且针对IEEE 802. Ila和802. Ilg提供M Mbps的数据速率。新兴的IEEE 802. Iln标准可以将数据速率提高到600 Mbps。无线LAN或PAN网络可以用于两个个人设备之间或多个个人设备之间的通信，或 用于这些个人设备和提供其它资源的(例如到其它网络的网关，其它网络包括蜂窝网络和 因特网)接入点之间的通信。无线体域网(WBAN)可以看做是个人局域网的子集。无线体域网包括用于监控各 种人体参数和功能的无线传感器。这些传感器可以向位于例如个人家中的基站发送实时数 据。WBAN通常的范围大约是三米。无线网络可以用单独的对等通信来构造，而没有接入点。此外，无线网络可以包括接入点(基础设施模式)和对等通信两者。(这些类型的网络可以称为自组织网络)。自 组织网络可以通过一些设备独立发现另一些设备来进行自行配置。举个例子，当移动设备 (或接入点)从另一个移动设备接收通信时，可以将其它移动设备添加到网络中。当移动 设备离开该区域时，可以将它们动态地从该网络中移除。因此，网络的拓扑结构是经常变 化的。在“多中继段(multihop)”拓扑中，可以通过多个中继段或多个段来传送传输，而不 是直接从发送方向接收方进行传输。多中继段拓扑并非将直接的设备对设备的通信排除在 外。在标准ECMA-368 “高速超宽带PHY和MAC标准”(2005年12月)中，由ECMA国际 组织公布的WiMedia超宽带(UWB)描述了公共无线平台分布式多址技术，其对在同一网络 中运行不同的无线应用提出解决办法。该WiMedia UWB公共无线平台合并了基于多带正交 频分复用(MB-OFDM)的媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层规范。人们旨在将该WiMedia MAC和PHY规范设计为适应于国际管理组织提出的各种要求。需要满足不同国家的规则的 制造商因此可以相对容易和高性价比地执行。WiMedia UWB尝试去实现的一些其它应用有 利的特征包括每节点降低的复杂度等级、更长的电池寿命、对多种功率管理模式的支持和 更高的空间容量。适应WiMedia UWB的接收机在提供大的工作带宽时需要应付来自现有无线服务的 干扰。在同一时间，这些接收机通常以相对较低的发射功率来行。UffB系统可以设计为使用41. 3 dBm/MHz的发射等效或有效全向辐射功率(EIRP) 和500 MHz或更多的带宽，在频谱的非授权部分中运行。这种大频谱占用率增加了一些干 扰落在UWB接收机带宽内的可能性。同时，较低的发射EIRP限制通信范围并且几乎不提供 链路余量来处理干扰。为了使UWB接收机在出现带内干扰时继续提供期望的用户体验(等 待时间和/或吞吐量)，期望能通过一些方式减轻干扰。干扰源可以是运行不同的应用(例如，WiMax和将来的无线系统)并在与UWB接 收机相同的电磁频带上发射信号的任何其它设备。在UWB接收机所处的平台内，干扰还可 以是自生成的。例如，在多模式手机或膝上型电脑中，由其它无线电设备生成的谐波、杂散 辐射、时钟和类似的信号可能落在UWB带中。需要装置、方法和制品能够在存在干扰时改善无线通信的可靠性，尤其是在宽带 无线网络中。本领域还需要装置、方法和制品能够减少由对其它无线设备构成干扰的无线 设备建立的传输，尤其是在包括无线LAN和无线PAN的宽带网络中。还需要装置、方法和制 品能够降低无线设备的功耗。

发明内容
本申请中公开的实施例可以通过提供用于向数据子块中插入擦除比特的装置、 方法和制品来解决上述一个或多个需要，其中，这些擦除比特落在拥塞子载波(jammed sub-carrier)上。这样，交织器大小保持恒定。在一个实施例中，一种通信方法包括在发射机设备处获得当前拥塞子载波信息， 该信息用于识别可用于从所述发射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥 塞的子载波。该方法还包括在所述发射机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于当前 拥塞子载波信息。该方法另外包括将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每一个数据子块中，以便获得预定大小的子块。该方法还包括将所述预定大小的子块中的每个子 块进行交织，以获得经过交织的子块。该方法还包括从所述发射机设备无线发送经过交织 的子块。根据该方法，执行获得所述擦除掩码的步骤，以使得所述擦除比特落在当前拥塞的 子载波上。在一个实施例中，一种发射机设备包括存储器、无线接收机、无线发射机和控制 器。所述控制器与所述无线接收机、所述无线发射机和所述存储器相耦合。所述控制器用于 执行多个步骤。这些步骤包括在所述发射机设备处获得当前拥塞子载波信息，该信息用于 识别可用于从所述发射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。 这些步骤还包括在所述发射机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子 载波信息。这些步骤另外包括将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每一个数据 子块中，以获得预定大小的子块。这些步骤还包括将所述预定大小的子块中的每个子块进 行交织，以便获得经过交织的子块。这些步骤还包括将所述经过交织的子块从所述发射机 设备进行无线发送。执行获得擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子载波 上。在一个实施例中，一种发射机设备包括用于存储数据的模块、用于无线接收的模 块、用于无线发送的模块和用于处理的模块。所述用于处理的模块与所述用于接收的模块、 所述用于发送的模块和所述用于存储的模块相耦合。所述用于处理的模块用于执行多个步 骤。这些步骤包括在所述发射机设备处获得当前拥塞子载波信息，该信息用于识别可用于 从所述发射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。这些步骤还 包括在所述发射机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息。 这些步骤另外包括将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每一个子块中，以便获 得预定大小的子块。这些步骤还包括将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织，以便 获得经过交织的子块。这些步骤还包括将所述经过交织的子块从所述发射机设备进行无线 发送。执行获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子载波上。在一个实施例中，一种计算机可读介质存储有指令。当发射机设备的至少一个控 制器执行这些指令时，这些指令使所述发射机设备执行多个步骤。这些步骤包括在所述发 射机设备处获得当前拥塞子载波信息，该信息用于识别可用于从所述发射机设备向接收机 设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。这些步骤还包括在所述发射机设备处获 得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息。这些步骤另外包括将擦除比 特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每一个数据子块中，以获得预定大小的子块。这些 步骤还包括将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织，以便获得经过交织的子块。这 些步骤还包括将所述经过交织的子块从所述发射机设备进行无线发送。执行获得所述擦除 掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子载波上。在一个实施例中，一种通信方法包括如下步骤在接收机设备处获得当前拥塞子 载波信息，该信息用于识别可用于从发射机设备向所述接收机设备传送数据的多个子载波 中当前拥塞的子载波。该方法还包括在所述接收机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对 应于所述当前拥塞子载波信息。该方法另外包括在所述接收机设备处从所述发射机设备接 收经过交织的子块，所述经过交织的子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根据 所述擦除掩码而插入的擦除比特。这些步骤还包括对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经过解交织的子块。该方法还包括根据所述擦除掩码从所述经 过解交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的子块。该方法还包括对所述经过处 理的子块进行解码。执行获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子 载波上。在一个实施例中，一种接收机设备包括存储器、无线接收机、无线发射机和控制 器。所述控制器与所述无线接收机、所述无线发射机和所述存储器相耦合。所述控制器用 于执行多个步骤。这些步骤包括获得当前拥塞子载波信息，该信息用于识别可用于从发射 机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。这些步骤还包括获得擦 除掩码，所述擦除掩码对应于当前拥塞子载波信息。这些步骤另外包括从所述发射机设备 接收经过交织的子块，所述经过交织的子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根 据所述擦除掩码而插入的擦除比特。这些步骤还包括对所述经过交织的子块中的每个经过 交织的子块进行解交织以获得经过解交织的子块。这些步骤还包括根据所述擦除掩码从所 述经过解交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的子块。这些步骤还包括对所述 经过处理的子块进行解码。执行获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥 塞的子载波上。在一个实施例中，一种接收机设备包括用于存储数据的模块、用于无线接收的模 块、用于无线发射的模块和用于处理的模块。所述用于处理的模块与所述用于接收的模块、 所述用于发射的模块和所述用于存储的模块相耦合。所述用于处理的模块用于执行多个步 骤。这些步骤包括获得当前拥塞子载波信息，该信息用于识别可用于从发射机设备向接收 机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。这些步骤还包括获得擦除掩码，所述 擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息。这些步骤另外包括从所述发射机设备接收经过 交织的子块，所述经过交织的子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根据所述擦 除掩码而插入的擦除比特。这些步骤还包括对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子 块进行解交织以获得经过解交织的子块。这些步骤还包括根据所述擦除掩码从所述经过解 交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的子块。这些步骤还包括对所述经过处理 的子块进行解码。执行获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子载 波上。在一个实施例中，一种计算机可读介质存储有指令。当无线接收机的至少一个控 制器执行这些指令时，这些指令使所述无线接收机设备执行多个步骤。这些步骤包括在所 述无线接收机设备处获得当前拥塞子载波信息，该信息用于识别可用于从无线发射机设备 向无线接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波。这些步骤还包括在所述无 线接收机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息。这些步骤 另外包括在所述无线接收机设备处从所述发射机设备接收经过交织的子块，所述经过交织 的子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根据所述擦除掩码而插入的擦除比特。 这些步骤还包括对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经过 解交织的子块。这些步骤还包括根据所述擦除掩码从所述经过解交织的子块中移除所述擦 除比特以获得经过处理的子块。这些步骤还包括对所述经过处理的子块进行解码。执行所 述获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在当前拥塞的子载波上。参照下面的描述、附图和所附权利要求，可以更好地理解本发明的这些方面和其它方面。


图1示出了无线网络中的无线发射机设备的选择出的组件；图2示出了无线网络中的无线接收机设备的选择出的组件；图3示出了自适应发射机音调擦除技术的处理过程的选择出的单元；图4示出了用于实现自适应擦除技术的发射机的选择出的组件的框图；图5示出了擦除掩码计算方法的选择出的步骤；图6示出了用于实现自适应擦除技术的接收机的选择出的组件的框图；图7示出了用于干扰自适应通信的发射机设备处理过程的选择出的步骤；图8示出了用于干扰自适应通信的接收机设备处理过程的选择出的步骤。
具体实施例方式在本申请中，词语“实施例”、“变形”和类似的表达用于指特定的装置、处理过程或 制品，并且并不必要是相同的装置、处理过程或制品。因此，在某一位置处或上下文中所使 用的“一个实施例”(或类似的表述)可以指特定的装置、处理过程或制品，在不同位置处的 相同或相似的表述可以指不同的装置、处理过程或制品。表达式“替换的实施例”，“替换性 的”和类似的短语可以用于指示多个不同的可能的实施例中的一个。可能的实施例的数量 不必要限制在两个或任何其它数量。本申请中使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本申请中被描 述为“示例性”的任何实施例或变形不应被解释为比其它实施例或变体更优选或更具优势。 本文中所描述的所有实施例和变形是提供用以使本领域的技术人员能够制造和使用本发 明的示例性实施例和变形，并且不必要限制在提供给本发明的法律保护范围内。“拥塞子载波，，或“受干扰的子载波，，和类似的表述用于表示具有预定电平或低于 预定电平的信号噪声和/或干扰比的子载波。“音调”和“子载波” 一般可以交替使用。在发射机处对音调或子载波“置空(nulling) ”包括从发射信号中移除该子载波。图1和图2分别示出了第一无线设备100和第二无线设备200的选择出的组件。 这两个设备在无线网络中相互通信。第一无线设备100包括处理器122、存储器124、用于 从无线网络的无线设备(包括第二无线设备200)接收通信的接收机1 和用于向无线网 络的设备(包括第二无线设备200)发送通信的发射机130。存储器124、接收机1 和发 射机130与处理器122耦合，处理器122可以用于从这些设备进行读取和/或向这些设备 进行写入。第二无线设备200类似地包括处理器M2、存储器M4、用于从无线网络的设备 (包括第一无线设备100)接收通信的接收机248和用于向无线网络的设备(包括第一无线 设备100)发送通信的发射机250。存储器M4、接收机248和发射机250与处理器242耦 合，处理器242可以用于从这些设备进行读取和/或向这些设备进行写入。举个例子，处理器122和242中的每个都可以包括一个或多个控制器、一个或多 个微控制器、一个或多个数字信号处理器、一个或多个状态机或这些设备的组合。存储器IM和对4中的每个都可以位于相应处理器(122或对幻的内部或外部，并且可以包括随 机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦 除 EI3ROM (EEPROM)、动态 RAM (DRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、双倍数据速率 SDRAM (DDR SDRAM)、 增强的SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、直接Rambus RAM(DRRAM)、磁存储器、其它 存储器设备和/或从前述列表中选择出的多个存储器模块。在一些实施例中，无线网络中的通信可以跨越三米、十米、三十米、一百米、三百米 或更长的距离。在无线网络的一个实施例中，可以遵照ECMA-368/369标准进行通信。因此， 接收机U8/248和发射机130/250被配置为在ECMA标准下运行。在其它实施例中，可以在 其它通信机制下进行通信，包括WiMedia标准、蓝牙标准、另一个UWB标准、ZigBee 标准或 IEEE 802. 11标准之一。这一列表并非是排他性的。无论第一无线设备100、第二无线设备200或两者都可以具有额外的组件，包括设 计为与其它无线网络(包括蜂窝网络)或有线网络进行通信的接收机和/或发射机。举个 例子，蜂窝网络可以在UTRAN或UMTS陆地无线接入网络标准(包括码分多址(CDMA)和全 球移动通信系统(GSM)网络标准)下运行。无线设备(例如，第一无线设备100)之一可以 作为其它无线设备(例如，第二无线设备200)进入蜂窝网络的网关。第一无线设备100和第二无线设备200之间的ECMA-368/369通信可以使用正交 频分复用(OFDM)技术来发送和接收信息。根据0FDM，多个间隔很近的正交子载波(或音 调)携带数据。该数据可以划分为多个并行的数据流，每个子载波携带一个数据流。可以 用常规的调制方案来调制每个子载波，例如，正交幅度调制(QAM)或正交相移键控(QPSK)。 例如，无线网络中的OFDM通信可以是具有一百个数据载波和十个保护载波的多频带的。其 它设备可以在与第一无线设备100和第二无线设备200之间的通信相同的频带(或多个频 带)中使用这些或其它通信技术。其它设备可以在它们之间通信，或与第一无线设备100和 第二无线设备200中的一个或全部进行通信。对于第一无线设备100和第二无线设备200 而言，涉及其它设备的通信作为干扰出现。当然，干扰也可以源自别处，例如，从第一无线设 备100和第二无线设备200中的其它无线电装置。本文描述了第一无线设备100和第二无线设备200可以使用的各种技术，以便减 轻这些设备之间的ECMA-368/369 OFDM通信所受的干扰。为了下面讨论的目的，假设第一 无线设备100是发射机设备，第二无线设备200是接收机设备。当然这种角色也可以反转 过来。此外，这两个角色可以组合起来，从而这些设备中的每个是与其它设备进行一些通信 的发射机设备以及与其它设备进行其它通信的接收机设备。接收机设备200可以确定影响从发射机设备100发送的每个OFDM子载波的拥塞 或干扰的程度。举个例子，接收机设备200可以针对在一些预定的和可能动态调整的时段 在每个子载波上接收到的数据，估计信号干扰和/或噪声比。接收机设备200可以将关于 哪个子载波被拥塞(以及可能的拥塞程度)的消息传输给发射机设备100。然后，发射机设 备100可以自行配置使拥塞的子载波置空，接收机200可以自行配置以据此执行信息解码。这类似于卷积码的删余，其中，将经过编码的比特调制到复值符号中并载入到数 据子载波上，然后，将拥塞的子载波上的符号删余(也就是用0替代)。因此在删余后的子 载波上丢失了经过编码的比特，降低了从发射机设备100到接收机设备200的传输链路的 性能。
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—种用于减轻由于有效删余造成的性能降低的方法不使用拥塞的子载波。换句话 说，没有将经过编码的比特载入到那些子载波上，避免了由于“删余”操作造成的性能损失。 但是，该方法对发射机设备100的交织器和接收机设备200的解交织器的操作有不好的影 响。这是因为在ECMA-368/369 UWB中，交织器大小NeBP6S基于每六个OFDM符号的编码比特 的数量。当不使用Nin个受干扰(拥塞)的子载波时，每六个OFDM符号的编码比特的有效 数量减少到新的大小N’。BP6S。这个问题干扰交织器和解交织器的操作。下面讨论对这一问 题的一些解决方法。交织器和解交织器可以重新配置，以便改变它们的大小以与N’ CBP6S匹配。但是应 注意，Nin取决于干扰源的带宽和功率，并且针对不同的干扰源，或者甚至针对单独一个干扰 源，会有很大不同。因此，N’fflP6S有时也变化并且呈现一个数量范围。动态地配置发射机设 备100的交织器和接收机设备200的解交织器是很难的。此外，针对一些N’。BP6S值，可能不 存在良好的方形/矩形交织器。交织器大小也可以保持恒定，并且将N’fflP6S个比特载入到当前的六个OFDM符号上 (没有使用拥塞子载波的情况下)。然后，将剩余的(N。BP6S-N’。BP6S)编码比特载入到后续的 OFDM符号上。在接收机设备200处对当前六个OFDM符号进行解调时，只有N’ CBP6S个软编 码比特可用。为了获得剩余的(Ν。βηβ-Ν’。βηβ)个软编码比特，接收机设备200需要等到接下 来的六个OFDM符号被解调为止。因此，如果该交织器大小保持恒定，则在接收机设备200 处会引入额外的延迟。图3示出了用于解决上述段落讨论的问题的“自适应发射机音调擦除”技术的处 理过程300。根据这项技术，在发射机设备100处，将每N’ CBP6S个编码比特组成一个子块 (例如，子块305)中。将(NCBP6S-N’ CBP6S)个“擦除比特” 310(不包括有用的信息)插入到 每个这样的子块中以便保持恒定的块大小，得出预交织的子块315。然后由发射机设备100 的交织器对预交织的子块315执行交织步骤318(例如，三步交织)，得出经过交织的子块 320。然后，将经过交织的子块320的编码比特调制到符号中，并载入到OFDM传输机制的可 用(非拥塞)的子载波320上(步骤32幻。在一个实施例中，这些符号可以是正交相移键 控(QPSK)符号。插入擦除比特的位置是预先计算出的，这样，在交织步骤(318)之后，擦除 比特会准确地落在受到干扰(拥塞)的子载波335上。任何载入了擦除值的子载波都会被 “擦除”，例如，它们的比特被设置为0。虽然，图3中示出了两个相邻的拥塞子载波335，但 是也可以是一组或多组拥塞子载波335，其中，每个这样的拥塞子载波组中有一个或多个子 载波335。在一个实施例中，不需要发送拥塞子载波。因此，可以有益地降低发射机设备100 影响同一频带中运行的其它设备的干扰。图4示出了 ECMA-368/369 UWB发射机400的选择出的用于实现上面关于图3所讨 论的自适应擦除技术的组件的框图。发射机400可以与发射设备100的发射机130相同。发射机400包括编码器405，用于接收经过加扰的数据并对数据进行卷积编码。发射机400还包括插入擦除比特方框410和擦除掩码计算方框415。这些方框用 于在插入擦除比特方框410处接收经过卷积编码的数据，并在擦除比特计算方框415的控 制下插入数据擦除比特，这样，插入擦除比特方框410输出具有擦除比特的、不变的、固定 大小的子块，所述擦除比特在后面的处理中落在拥塞子载波上，如上面关于图3讨论的。注意到擦除比特计算方框415用于根据拥塞子载波的位置信息来计算擦除比特的位置，该信 息是从接收机设备200接收的，或在发射机设备100处动态地确定的，如下面将要详细讨论 的。发射机400的交织器420将插入的擦除比特与子块进行交织，生成具有恒定大小 的经过交织的子块。发射机400还包括星座图映射器425，后者用于将经过交织的子块的比特映射到 调制符号中，例如，QPSK或QPSK/DCM(双载波调制)符号。然后，由扩频器方框430将调制 符号进行扩频。发射机400的插入器方框435用于将导频信号、保护音调和空音调插入到扩频器 方框430生成的扩频信号中。在串并转换器440中处理得出的信号，然后通过发射空音调 插入器方框445传递信号。该发射空音调插入器方框445用于将对应于拥塞子载波的音调 置空，如上结合图3所讨论的。发射空音调插入器方框445根据从接收机设备200接收到 的或本地确定的拥塞子载波的位置信息来确定要置空的特定音调。在发射空音调插入器方框445之后，在快速傅里叶变换(FFT)方框450、并串转换 器455和扩时器(time spreader) 460中处理并行信号。从扩时器460得到的数字信号被 数模转换器(DAC) 465转换为模拟形式，并在发射滤波器470中滤波。在混频器475中将滤 波后的信号上变频到发射频率，该混频器475将频率合成器480用作本地振荡器，然后通过 天线485发射该信号。如上所述，在一个实施例中，擦除比特计算方框415用于根据拥塞子载波的位置 信息来计算擦除比特，该位置信息可以从接收机设备200接收到，该接收机设备200执行干 扰检测并将拥塞子载波的位置列表{ Cn = 1,2,…，N:、反馈给发射机设备100。拥 塞子载波列表{f，n = 1,2, .",NT、可以被定义为“未处理的空音调列表”，^Tw是频谱 上的“未处理”音调索引。对于ECMA-368/369 UWB，iT^々范围从(-64)到(63)，针对总共 1 个子载波，其中的任何数量个(包括0)子载波都可以被拥塞。这里，我们在数据音调上 处理拥塞的子载波，其中，数据音调区别于方框435插入的导频音调、保护音调和空音调。在获得拥塞子载波的位置之后，擦除比特计算方框415计算“擦除掩码”，其是插 入擦除比特方框410要插入擦除比特的索引列表。图5中示出了擦除掩码计算的过程500 的选出的步骤。在步骤510，生成完整的物理空音调列表{Ρη，η = 1,2,…，Nj。在针对53. 3 Mbps和80 Mbps数据速率操作的一个实施例中，完整的物理空音调 列表与未处理的空音调列表相同。也就是，
权利要求
1.一种通信方法，包括在发射机设备处获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从所述发 射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；在所述发射机设备处获得擦除掩码，其中，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波 fn息；将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的多个数据子块中的每一个数据子块 中，以获得预定大小的子块；将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织，以获得经过交织的子块，其中，所述擦 除比特位于所述预定大小的子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波上；以 及从所述发射机设备无线地发送所述经过交织的子块。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在发送之前将所述当前拥塞的子载波置空。
3.如权利要求1所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括从所述接收机设备 接收所述信息。
4.如权利要求3所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息以预定的时间间隔定期 地执行。
5.如权利要求3所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息在通过动态改变干扰所 确定的时间执行，其中，所述干扰影响所述发射机设备和所述接收机设备之间的通信。
6.如权利要求3所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述发射机设备 处接收包括所述信息的一个或多个预定消息。
7.如权利要求1所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述发射机设备 处本地确定所述信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括向所述接收机设备发送拥塞子载波查询；从所述接收机设备接收响应于所述拥塞子载波查询的所述拥塞子载波信息。
9.如权利要求1所述的方法，还包括将所述经过交织的子块中的比特映射到调制符号中，其中，映射步骤在发送步骤之前 执行。
10.如权利要求1所述的方法，其中根据ECMA-368标准执行发送，并且所述多个子载波中的子载波是正交频分复用 (OFDM)子载波。
11.如权利要求10所述的方法，其中获得所述擦除掩码包括以下步骤获得所述擦除掩码，使得所述擦除比特落在所述当 前拥塞的子载波上。
12.如权利要求10所述的方法，其中，获得所述擦除掩码包括生成完整的物理空音调列表{Ρη，η = 1,2,…，NJ ；通过使用所述ECMA-368标准定义的音调映射规则将每个Pn转换为化，生成数据空音 调列表{Qn, η = 1,2,…，NJ ；对于每个 Qn，根据规则{2Qn,2Qn+l}+k · Ncbps, k = 0，1，…，(6/NTDS_l)来生成(T^-)丄、TDS对整数；将所述整数入栈到列表{qn}中；对于所述列表{qn}中的每项，反向计算所述交织步骤以获得整数以及 将所述整数#入栈到列表沖以获得所述擦除掩码，其中，所述整数#指示用于 插入所述擦除比特的索引。
13.—种发射机设备，包括 存储器；无线接收机； 无线发射机；以及控制器，与所述无线接收机、所述无线发射机和所述存储器相耦合，所述控制器用于 在发射机设备处获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从所述发 射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；在所述发射机设备处获得擦除掩码，其中，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波 fn息；将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的多个子块中的每一个子块中，以获得 预定大小的子块；将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织，以获得经过交织的子块，其中，所述擦 除比特位于所述预定大小的子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波上；以 及将所述经过交织的子块传输给所述无线发射机用于发送。
14.如权利要求13所述的发射机设备，其中，还包括 在所述发送步骤之前将所述当前拥塞的子载波置空。
15.如权利要求13所述的发射机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括从所述接 收机设备接收所述信息。
16.如权利要求15所述的发射机设备，其中，以预定的时间间隔定期地获得当前拥塞 子载波信息。
17.如权利要求15所述的发射机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息在通过动态改 变干扰所确定的时间执行，其中，所述干扰影响所述发射机设备和所述接收机设备之间的ififn。
18.如权利要求15所述的发射机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述发 射机设备处接收包括所述信息的一个或多个特定于供应商的消息。
19.如权利要求13所述的发射机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述发 射机设备处本地确定所述信息。
20.如权利要求13所述的发射机设备，还包括将所述经过交织的子块中的比特映射到调制符号中，其中，映射在发送之前进行。
21.如权利要求13所述的发射机设备，其中 所述无线发射机用于根据ECMA-368标准进行发送；所述无线接收机用于根据所述ECMA-368标准进行接收；以及 所述发送根据所述ECMA-368标准执行，并且所述多个子载波中的子载波是正交频分 复用(OFDM)子载波。
22.如权利要求21所述的发射机设备，其中获得所述擦除掩码包括以下步骤计算所述擦除掩码，使得所述擦除比特落在所述当 前拥塞的子载波上。
23.如权利要求21所述的发射机设备，其中，获得所述擦除掩码包括 生成完整的物理空音调列表{Ρη，η = 1,2,…，NJ ；通过使用所述ECMA-368标准定义的音调映射规则将每个Pn转换为化，生成数据空音 调列表{Qn, η = 1,2,…，NJ ；对于每个 Qn，根据规则{2Qn,2Qn+l}+k · Ncbps, k = 0，1，…，(6/NTDS_l)来生成(τ—)丄、TDS对整数；将所述整数入栈到列表{qn}中；对于所述列表{qn}中的每项，反向计算所述交织步骤以获得整数乂3);以及 将所述整数#入栈到列表沖以获得所述擦除掩码，其中，所述整数#指示用于 插入所述擦除比特的索引。
24.一种发射机设备，包括 用于存储数据的模块； 用于无线接收的模块； 用于无线发送的模块；以及用于处理的模块，与所述用于接收的模块、所述用于发送的模块和所述用于存储的模 块相耦合，所述用于处理的模块用于在发射机设备处获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从所述发 射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；在所述发射机设备处获得擦除掩码，其中，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波 fn息；将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每个子块中，以获得预定大小的子块；将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织，以获得经过交织的子块，其中，所述擦 除比特位于所述预定大小的子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波上；以 及将所述经过交织的子块传输给无线发射机用于发送。
25.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，包括用于使计算机在发射机设备处获得当前拥塞子载波信息的代码，其中，所述信息用 于识别可用于从所述发射机设备向接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载 波；用于使计算机在所述发射机设备处获得擦除掩码的代码，其中，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子 载波信息；用于使计算机将擦除比特插入到根据所述擦除掩码进行处理的每个子块中以获得预 定大小的子块的代码；用于使计算机将所述预定大小的子块中的每个子块进行交织以获得经过交织的子块 的代码，其中，所述擦除比特位于所述预定大小的子块中，从而所述擦除比特落在所述当前 拥塞的子载波上；以及用于使计算机将所述经过交织的子块传输给发射机以便从所述发射机设备进行发送 的代码。
26.—种通信方法，包括以下步骤在接收机设备处获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从发射机 设备向所述接收机设备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；在所述接收机设备处获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息； 在所述接收机设备处从所述发射机设备接收经过交织的子块，其中，所述经过交织的 子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根据所述擦除掩码而插入的擦除比特； 对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经过解交织的子块；根据所述擦除掩码从所述经过解交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的 子块，其中，所述擦除比特位于所述子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波 上；以及对所述经过处理的子块进行解码。
27.如权利要求沈所述的方法，还包括在所述解交织步骤之前将所述当前拥塞的子载波置空。
28.如权利要求沈所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括从所述发射机设 备接收所述信息。
29.如权利要求观所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息以预定的时间间隔定 期地执行。
30.如权利要求观所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息在通过动态改变干扰 而确定的时间执行，其中，所述干扰影响所述发射机设备和所述接收机设备之间的通信。
31.如权利要求观所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述接收机设 备处接收包括所述信息的一个或多个预定消息。
32.如权利要求沈所述的方法，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述接收机设 备处本地确定所述信息。
33.如权利要求沈所述的方法，还包括 对所述经过交织的子块进行解调。
34.如权利要求沈所述的方法，其中根据ECMA-368标准执行接收，并且所述多个子载波中的子载波是正交频分复用 (OFDM)子载波。
35.如权利要求34所述的方法，其中获得所述擦除掩码包括以下步骤获得所述擦除掩码，使得所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波上。
36.如权利要求34所述的方法，其中，获得所述擦除掩码包括 生成完整的物理空音调列表{Ρη，η = 1,2,…，NJ ；通过使用所述ECMA-368标准定义的音调映射规则将每个Pn转换为化，生成数据空音 调列表{Qn, η = 1,2,…，NJ ；对于每个 Qn，根据规则{2Qn,2Qn+l}+k · Ncbps, k = 0，1，…，(6/NTDS_l)来生成() 对整数；将所述整数入栈到列表{qn}中；对于所述列表{qn}中的每项，反向计算所述交织步骤以获得整数乂3);以及 将所述整数#入栈到列表紀3)沖以获得所述擦除掩码，其中，所述整数#指示用于 插入所述擦除比特的索引。
37.如权利要求沈所述的方法，还包括从所述接收机设备向所述发射机设备发送所述当前拥塞子载波信息。
38.如权利要求沈所述的方法，还包括从所述接收机设备向所述发射机设备发送所述擦除掩码。
39.一种接收机设备，包括 存储器；无线接收机； 无线发射机；以及控制器，与所述无线接收机、所述无线发射机和所述存储器相耦合，所述控制器用于 获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从发射机设备向接收机设 备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息； 从所述发射机设备接收经过交织的子块，其中，所述经过交织的子块具有预定的大小， 所述经过交织的子块包括根据所述擦除掩码而插入的擦除比特；对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经过解交织的子块；根据所述擦除掩码从所述经过解交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的 子块，其中，所述擦除比特位于所述子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波 上；以及对所述经过处理的子块进行解码。
40.如权利要求39所述的接收机设备，其中，所述控制器还用于在解交织之前将所述 当前拥塞的子载波置空。
41.如权利要求39所述的接收机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括从所述发 射机设备接收所述信息。
42.如权利要求41所述的接收机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息以预定的时间 间隔定期地执行。
43.如权利要求41所述的接收机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息在通过动态改变干扰而确定的时间执行，其中，所述干扰影响所述发射机设备和所述接收机设备之间的通信。
44.如权利要求41所述的接收机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述接 收机设备处接收包括所述信息的一个或多个特定于供应商的消息。
45.如权利要求39所述的接收机设备，其中，获得当前拥塞子载波信息包括在所述接 收机设备处本地确定所述信息。
46.如权利要求39所述的接收机设备，还包括 解调器，用于对所述经过交织的子块进行解调。
47.如权利要求39所述的接收机设备，其中 所述无线接收机用于根据ECMA-368标准进行通信；所述无线发射机用于根据所述ECMA-368标准进行通信；以及 根据所述ECMA-368标准执行接收，且所述多个子载波中的子载波是正交频分复用 (OFDM)子载波。
48.如权利要求47所述的接收机设备，其中获得所述擦除掩码包括以下步骤计算所述擦除掩码，使得所述擦除比特落在所述当 前拥塞的子载波上。
49.如权利要求47所述的接收机设备，其中，获得所述擦除掩码包括 生成完整的物理空音调列表{Ρη，η = 1,2,…，NJ ；通过使用所述ECMA-368标准定义的音调映射规则将每个Pn转换为化，生成数据空音 调列表{Qn, η = 1,2,…，NJ ；对于每个 Qn，根据规则{2Qn,2Qn+l}+k · Ncbps, k = 0，1，…，(6/NTDS_l)来生成(6/Ntds)对整数；将所述整数入栈到列表{qn}中；对于所述列表{qn}中的每项，反向计算所述交织步骤以获得整数乂3);以及 将所述整数#入栈到列表紀3)沖以获得所述擦除掩码，其中，所述整数#指示用于 插入所述擦除比特的索引。
50.如权利要求39所述的接收机设备，还包括所述控制器将所述当前拥塞子载波信息传输给所述无线发射机用于发送。
51.如权利要求39所述的接收机设备，还包括所述控制器将所述擦除掩码传输给所述无线发射机用于发送。
52.一种接收机设备，包括 用于存储数据的模块； 用于无线接收的模块； 用于无线发送的模块；以及用于处理的模块，与所述用于接收的模块、所述用于发送的模块和所述用于存储的模 块相耦合，所述用于处理的模块用于获得当前拥塞子载波信息，其中，所述信息用于识别可用于从发射机设备向接收机设 备传送数据的多个子载波中当前拥塞的子载波；获得擦除掩码，所述擦除掩码对应于所述当前拥塞子载波信息； 从所述发射机设备接收经过交织的子块，其中，所述经过交织的子块具有预定的大小， 所述经过交织的子块包括根据所述擦除掩码而插入的擦除比特；对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经过解交织的子块；根据所述擦除掩码从所述经过解交织的子块中移除所述擦除比特以获得经过处理的 子块，其中，所述擦除比特位于所述子块中，从而所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波 上；以及对所述经过处理的子块进行解码。
53. 一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，包括用于使计算机在无线接收机设备处获得当前拥塞子载波信息的代码，其中，所述信息 用于识别可用于从无线发射机设备向所述无线接收机设备传送数据的多个子载波中当前 拥塞的子载波；用于使计算机在所述无线接收机设备处获得擦除掩码的代码，所述擦除掩码对应于所 述当前拥塞子载波信息；用于使计算机在所述无线接收机设备处从所述无线发射机设备接收经过交织的子块 的代码，其中，所述经过交织的子块具有预定的大小，所述经过交织的子块包括根据所述擦 除掩码而插入的擦除比特；用于使计算机对所述经过交织的子块中的每个经过交织的子块进行解交织以获得经 过解交织的子块的代码；用于使计算机根据所述擦除掩码从所述经过解交织的子块中移除所述擦除比特以获 得经过处理的子块的代码，其中，所述擦除比特位于所述子块中，从而所述擦除比特落在所 述当前拥塞的子载波上；以及用于使计算机对所述经过处理的子块进行解码的代码；其中，执行获得所述擦除掩码的步骤，使得所述擦除比特落在所述当前拥塞的子载波上。
全文摘要
在实施例中，自适应音调擦除技术应用于正交频分复用(OFDM)通信中，例如ECMA-368标准超宽带(UWB)通信中。发射机获得拥塞子载波信息并计算擦除掩码。这些拥塞子载波在被发送给接收机之前被置空。根据所述擦除掩码，在交织之前用擦除比特代替落在所述拥塞子载波上的比特来保持交织器块的大小恒定，虽然拥塞子载波的数量是变化的。该接收机还获得拥塞子载波信息和所述擦除掩码。在接收机对所述恒定大小的块进行解交织之后，其解码出没有擦除比特的数据。发射机可以自己检测所述拥塞子载波，或从接收机获得信息。类似地，接收机可以自己检测拥塞子载波，或从发射机获得信息。
文档编号H04L5/00GK102150390SQ200980135075
公开日2011年8月10日 申请日期2009年8月21日 优先权日2008年9月10日
发明者A·拉伊科蒂亚, O·杜拉尔, Y·黄 申请人:高通股份有限公司