专利名称：用于正交频分复用(ofdm)通信系统的自适应加载的制作方法
技术领域：
本描述一般涉及数据通信，尤其涉及正交频分复用(OFDM)通信系统中的自适应加载技术。背景无线通信系统采用各种类型的调制方案。通常，可基于对特定系统的要求来选择调制方案。正交频分复用(OFDM)是优于单载波方案的调制方案，其主要优势在于OFDM具有应对严重信道状况的能力。在OFDM系统中，系统带宽被有效地划分成数个(Nf个)频率子信道，这些频率子信道可被称为子带、副载波或频槽。每一频率子信道与各自的频调相关联。通常，用特定的编码方案来编码被传送的数据以生成已编码比特。可基于特定的调制方案(例如M-PSK或 M-QAM)进一步将已编码比特群聚成被映射到调制码元的多比特码元。包括经映射的调制码元的串行数据随后在特定的历时下被转换成并行数据码元。通过傅里叶逆变换(IFFT)来变换这些并行数据码元，这进而在各种副载波上生成对数据的调制。每一时间区间中在副载波上所传送的数据通常被称为OFDM码元。因此，信息在多于一个载波上被传送，这进而提供了频率分集并增加了稳健性。然而，OFDM系统的每一频率子信道可能经历不同的信道状况(例如，不同衰落和多径效应)以及信噪干扰比(SNIR)。因此，共同形成特定数据分组的这些调制码元可能在不同的SOTR值下被单独接收。结果，频率子信道的受支持的数据率也可能随着时间变化。因此，为所有给定的子信道以相同的数据率和/或发射功率来发射数据可能是效率较低的。与之结合地，由于动态传输参数，高效率地为自适应加载OFDM系统有效地对数据进行编码和调制可能是富有挑战性的。在某些方面利用固定传输参数的系统可以更简单地进行编码和调制，但可能更易受低效率传输的影响。这样的系统可以是超宽带(UWB)。UffB通常在发射机处不知道载波质量情况下传送被均勻加载的每一副载波。实质上，UWB保持平均数据率不变。为了减小丢失信息比特的机率，分集并且因此交织在UWB中变得更为重要。然而，均勻加载这些副载波未充分利用高质量副载波并且由于信道状况的时变变化而可能需要对数据丢失的媒体接入信道(MAC)减缓。因此，本领域中需要提供对以上所标识的诸问题的解决方案。概述以下简化的概述提供对所公开方面的某些部分的基本理解并且并非意在标识关键/重要元素，亦非意欲描绘这些方面的范围。其目的是以简化的形式给出所描述的特征的一些概念，作为后面给出的更加详细的描述的前序。本文中公开的各种方面涉及用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载的方法和装置。在某些方面中，提供了一种方法，其中副载波被群聚到多个分类中的至少一个。群聚是基于反馈的并且每一分类具有相关联数据率。大小比OFDM帧更小的已编码数据比特被分用以对应于这些分类。对已编码数据比特进行速率自适应以对应于该分类的相关联数据率。根据这些分类来缓冲经速率自适应的数据比特，并且每一分类具有相关联缓冲器。最后，所缓冲数据被映射到相应的副载波群上以供数据传输。在另一方面中，提供了一种方法，其中将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特；每一副载波具有相关联的分类并且每一分类具有相关联数据率。这些副载波被群聚到多个分类中的至少一个并且该群聚是基于信道状态信息的。随后，根据这些分类来缓冲经速率自适应的数据比特，并且每一分类具有相关联缓冲器。最后，为了产生已编码数据比特，所缓冲的经速率自适应的数据比特被复用；该复用包括对大小比OFDM帧更小的、对应于其分类的经速率自适应的数据比特进行速率自适应。在一个方面中，提供了一种装置，其中存在用于将副载波群聚到多个分类中的至少一个的装置，该群聚是基于反馈的并且每一分类具有相关联数据率。存在用于分用大小比OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于多个分类中的至少一个的装置，对这些已编码数据比特进行速率自适应以对应于该分类的相关联数据率。存在用于根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特的装置，并且每一分类具有相关联缓冲器。最后， 存在用于将所缓冲数据映射到相应的副载波群上以供数据传输的装置。在又一方面中，提供了一种装置，其中存在用于将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特的装置，每一副载波与多个分类中的至少一个相关联。存在用于将多个副载波中的至少一个群聚到多个分类中的至少一个的装置；该群聚是基于信道状态信息的并且每一分类具有相关联数据率。存在根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特的装置，并且每一分类具有相关联缓冲器。最后，存在用于复用大小比OFDM帧更小的、对应于多个分类中的该至少一个的经速率自适应的比特的装置；对这些经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。在某些方面中，提供了一种装置，其中群聚模块被配置成将副载波群聚到多个分类中的至少一个。该群聚是基于反馈的并且每一分类具有相关联数据率。分用模块被配置成分用大小比OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于多个分类中的该至少一个，对这些已编码数据比特进行速率自适应以对应于该分类的相关联数据率。缓冲模块被配置成根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。 最后，映射器模块被配置成将所缓冲数据映射到相应的副载波群上以供数据传输。在又一方面中，提供了一种装置，其中解映射模块被配置成将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特，并且每一副载波与多个分类中的至少一个相关联。群聚模块被配置成将多个副载波中的该至少一个群聚到多个分类中的至少一个。该群聚是基于信道状态信息的并且每一分类具有相关联数据率。缓冲模块被配置成根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。最后，复用模块被配置成复用大小比OFDM帧更小的、对应于多个分类中的该至少一个的经速率自适应的比特；对这些经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。在另一方面中，提供了一种计算机程序产品，其中计算机可读介质包括用于使计算机将副载波群聚到多个分类中的至少一个的代码。该群聚是基于反馈的并且每一分类具有相关联数据率。分用大小比一个OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于多个分类中的该至少一个。对已编码数据比特进行速率自适应以对应于该分类的相关联数据率。根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。最后，将所缓冲数据映射到相应的副载波群上以供数据传输。在又一方面中，提供了一种计算机程序产品，其中计算机可读介质包括用于使计算机将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特的代码，并且每一副载波与多个分类中的至少一个相关联。将多个副载波中的该至少一个群聚到多个分类中的至少一个。该群聚是基于信道状态信息的并且每一分类具有相关联数据率。根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。最后，复用大小比OFDM帧更小的、对应于多个分类中的该至少一个的经速率自适应的比特，其中对这些经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。在某些方面中，提供了一种集成电路，其中处理器可用于将副载波群聚到多个分类中的至少一个。该群聚是基于反馈的并且每一分类具有相关联数据率。该处理器可用于接收反馈，以及分用大小比OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于多个分类中的该至少一个。对已编码数据比特进行速率自适应以对应于该分类的相关联数据率。该处理器可用于根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。该处理器可用于将所缓冲数据映射到相应的副载波群上以供数据传输。该处理器还具有与其相关联的存储器。 在又一方面中，提供了一种集成电路，其中处理器可用于将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特。每一副载波与多个分类中的至少一个相关联。该处理器可用于将多个副载波中的该至少一个群聚到多个分类中的至少一个。该群聚是基于信道状态信息的并且每一分类具有相关联数据率。该处理器可用于根据多个分类中的该至少一个来缓冲经速率自适应的数据比特；每一分类具有相关联缓冲器。 该处理器可用于复用大小比OFDM帧更小的、对应于多个分类中的该至少一个的经速率自适应的比特。对这些经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。最后，该处理器可用于传送信道状态信息(CSI)报告。该处理器还具有与其相关联的存储器。附图简述
图1图解了可用来操作所公开的各种方面的无线通信系统的基本图示；图2图解了可用来操作所公开的各种方面的发射机和接收机的简化框图；图3图解了可用来操作所公开的各种方面的发射机和接收机的更详细的框图；图4图解了可用来操作所公开的各种方面的无线通信系统的更详细的框图；图5图解了在设计的一个方面中用于传送自适应加载的数据的过程；图6图解了在设计的一个方面中用于接收自适应加载的数据的过程；图7图解了在设计的一个方面下执行自适应加载以供传输的装置的示例；图8图解了在设计的一个方面下接收由自适应加载发射机所发射的信息的装置的示例。
详细描述以下描述本公开的各个方面。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。应当显见的是，本文中的示教可以各种形式来体现，并且本文中所公开的任何特定结构、功能或两者仅是代表性的。基于本文的教示，本领域技术人员应领会本文所公开的方面可独立于任何其它方面来实现并且这些方面中的两个或多个可以各种方式被组合。例如，可以使用本文中所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外， 可用除本文所阐述的方面的一个或多个之外或与之不同的其它结构、功能或结构和功能来实现这种装置或实践这种方法。各种方面公开了用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载以解决以上所陈述的各种问题的方法和装置。本公开的特征、本质、和优点将因以下结合附图阐述的具体描述而变得更加显而易见。图1图解了可用来操作所公开的各种方面的无线通信系统10的基本图示。无线通信系统10可以是ad hoc(自组织)无线通信网络并可支持对等通信。在对等通信期间， 与使用基站、接入点和/或接入路由器来中继或者转发通信不同，节点、设备、终端或站可直接彼此通信。在一些此类网络中，网络内的设备可中继或转发以其他设备为目的地的话务。某些ad hoc网络可包括终端和接入点两者。网络10可包括支持无线通信的任何数目的移动设备或节点，图中图解了 6个移动设备或节点。移动设备可以是例如蜂窝电话、智能电话、膝上机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线电、全球定位系统、PDA、和/或任何其他适用于在无线通信系统10上进行通信的设备。如在本文中所使用的节点包括移动设备、接入点、基站、接入路由器等。节点2、4、5、6、7和8被图解为配置在对等ad hoc拓扑中。每一节点可位于一个或更多个其他节点的射程内，并且可与其他节点通信或者诸如在多跳拓扑中通过利用其他节点来通信(例如，通信可逐节点跳跃直至抵达最终目的地)。例如，发送方节点2可能希望与接收方节点8通信。为了实现发送方节点2与接收方节点8之间的分组传输，可利用一个或更多个中间节点4、6、5和7。应理解，任何节点2-8可以是发送方节点和/或接收方节点，并且可基本上同时执行发送或接收信息的功能(例如，可与接收信息大致同时地广播或传达信息)。还应理解，任何节点2-8还可提供对诸如有线网络(未示出)的其他通信基础设施的接入，并且在某些情形中可类似于接入点地发挥作用。节点可使用一个或更多个天线。多址无线通信系统10可利用OFDM。图2图解了包括可用来操作所公开的各种方面的发射机和接收机的无线通信系统10的简化框图。在一个方面中，图2示出了可利用基于OFDM的UWB并执行自适应加载以及其他性能增强的通信系统100。为简单化，通信系统100仅示出一个发射机设备102和接收机设备 104。然而，通常有多个发射机设备和接收机设备是通信系统的一部分。此外，单个通信设备(例如，蜂窝电话或者膝上型设备)可包括发射机设备102以及接收机设备104两者的功能性。为了执行自适应加载，首先副载波被群聚到质量等级的分类Q。可基于来自接收机设备104的反馈来群聚这些副载波。例如，接收机设备104向发射机102发送信道状态信息(CSI)。一旦副载波被群聚到分类，则将恒定的最佳数据率Ri与这些分类相关联。根据其分类Ci,信息比特可首先被编码，随后经速率自适应氏、调制并且最后在所表征的副载波上传送。
在设计的一个方面中，向基线编码器108发送信息比特106。这些信息比特可被划分成分组或帧，并且每一分组可被单独地处理和传送。由编码器108执行的编码增加了数据传输的可靠性。编码器108可利用的编码方案可以是CRC(循环冗余校验)编码、卷积编码、Turbo编码、块编码、其他编码的任何组合或根本不进行编码。在设计的一个方面中，对于每一分组，该分组中的数据可用来生成可附加至该数据的CRC比特的集合。这些数据和 CRC比特可随后用1/3率的卷积码或Turbo码来编码以生成该分组的已编码数据。一旦被编码，已编码比特随后就被发送给速率适配器112。映射器IlOb可得到来自IlOa的CSI反馈信息。映射器IlOb使用该CSI反馈信息来生成副载波与分类(缓冲器)之间的映射。速率适配器112将改变已编码比特数据率以匹配副载波分类的数据率。例如，一个分类C7可包括强载波并具有R7的数据率。在此示例中，速率适配器将已编码数据比特率改变至R7。此外，分类Ctl 了包括弱载波并具有Rtl的数据率。对于此分类，速率适配器则可将已编码数据比特率改变至礼。为了达成此目的，速率适配器112可利用穿孔或重复。在设计的一个方面中，速率适配器112首先对已编码比特使用重复随后应用穿孔。此码型可提供某种程度的系统增益，因为毗邻副载波可较少地受到中心频带衰落影响。 可以存在任何数目的由系统定义的分类等级。在设计的一个方面中，定义了 8个分类。速率适配器112可消除对交织器114的需要。然而，报头信息可能仍需要被交织。因此，在设计的一个方面中，可用由任选交织器114提供的某些交织以固定的53. 3Mbps来传送报头。 这可允许将交织器114的大小减小至或许1 3个OFDM码元(即，200 600比特)而不必进行频率或时间扩展而仅是4的简单重复。速率适配器112可以是分用器的一部分，其中已编码比特被多路复用至各种子信道分类。分用器还可以包括对应于分类Ci的一个缓冲器或若干个缓冲器以保持这些经速率自适应的比特，以供映射器IlOb将这些比特映射到相应的子信道上。缓冲器还可以与该分用器分离开来。在设计的一个方面中，对于每一分类Ci,可维护已编码比特的分类缓冲器。因此，使用重复或穿孔的速率适配器112可填满该分类缓冲器。映射器IlOb可清空该缓冲器。当该分类缓冲器为空时，可请求更多比特。该操作可以是完全确定性的，因为接收机能够在接收机处再现与发射机精确相同的码型。因此，可关于正被发送的数据块的大小作出预测。一旦数据被速率自适应和/或交织，则可将该数据传递给调制器116。经速率自适应的比特可由调制器116来调制。一个或更多个调制方案可被用于频率子信道，如由调制控制所指示的那样。对于每一被选择使用的调制方案，调制可通过群聚收到比特集合以形成多比特码元以及将每一多比特码元映射到对应于所选调制方案(例如，QPSK、M-PSK、 M-QAM、或某一其他方案)的单个星座中的点来达成。映射器IlOb将来自每一分类的码元映射到相应的副载波上。映射器IlOb本质上可以是动态的，因为这些副载波可基于变化的信道状况来改变分类。映射器IlOb可用各种方式来实现。在设计的一个方面中，映射器IlOb可被实现为驻留在随机存取存储器(RAM)中的动态查找表。每一经映射的信号点对应于一调制码元。码元映射可为每一传输码元周期提供(最多达Nf个)调制码元的矢量。每一矢量中调制码元的数目对应于为该传输码元周期选择使用的(最多达Nf个)频率子信道的数目。 映射器IlOb经由IFFT118将已调制码元映射到相应的副载波上并经由本地发射机和天线120来传送它们。虽然仅示出了一个发射和接收天线，但多于一个天线可被用于发射和接收(例如，MIMO或SIM0)。在接收机设备104处由本地接收机和天线122在空中(OTA)接收到OFDM传输。接收机设备104执行与发射机设备102的过程互补的过程。解映射器1 使收到信息通过快速傅里叶变换(FFT) 124以从副载波获得调制码元。解映射器进一步控制接收过程，具体地控制解调器128、解交织器130和速率适配器132。在设计的一个方面中，速率适配器132级联各种数据率以及移除曾用来达成合意数据率的穿孔和重复。随后，这些结果通过基线解码器134以再现信息比特136。在接收机设备104处，相同的逻辑可被用来按恰适的次序读取恰适的缓冲器(分类)。由于属于每一分类的频调量的不同，该次序可呈现为是半随机的；然而，确定可再现的次序是可能的。在设计的一个方面中，一种方法可包括计数每一分类所需的每一个或每两个OFDM码元的频调数目，并且用所需要的比特量来填满该分类。在其中分类在最后一个OFDM码元中保留部分未填充的情形中，该分类与更低的质量分类合并。随后，通过所确定的分序次序来处理这些分类。在设计的一个方面中，发射机设备102和接收机设备104两者可具有相同的质量分类知识。因此，在发射机设备102和接收机设备104处应用相同的算法可能足以在已编码流和分类之间正确地多路复用/分用比特以及在分类与副载波之间正确地映射/解映射比特。在接收机设备104处，已编码流在其进入解码器134之前可能引起去穿孔或去重复。 去穿孔意味着用值0来替代缺失的度量。去重复意味着累积重复的度量。数个性能增强可缓减或增强通信系统100避开可由简化的硬件架构引入的任何性能损害。图3帮助图解了纳入了这些技术中的一些的设计的方面。图3图解了包括可用来操作所公开的各种方面的发射机和接收机的通信系统200 的更详细的框图。通信系统200在自适应加载发射机202与接收机204之间执行OFDM传输。自适应加载可以导致不同比率的码的混合。分类和相应速率可基于可在自适应加载接收机204处测量出的信噪干扰比(SINI )。每一分类由恒定的数据率氏来表征。数据率可调谐至相应的SINR。在一个方面中，信息比特206被1/3率的卷积编码器208进行数据处理以产生已编码比特210。然而，编码器208可使用其他比率以及其他类型的编码方案。已编码比特210传递至用于数据处理的分用器(MUX)212以根据分类选择器214达成合意数据率，分类选择器214可有利地施加边界缓减216。分用器212将已编码比特210馈送给产生受指派的数据率的多个速率自适应元件 217a-217c。在设计的一个方面中，由速率自适应元件217a_217c产生的重复和穿孔码型是相对类似的以避免因分类之间的边界造成的显著性能降级。信道状况是变化的并且因此信道的速率可以变化。结果，分类选择器214可指导分用器212例如以1/3率的码开始，随后跳至1/2率的码，随后跳至5/8率的码，随后再次回到1/3率的码。这些经速率自适应的比特随后被从速率自适应元件217a_217c移动到缓冲器218 的分类缓冲器中。在设计的一个方面中，缓冲器218可以是被划分成较小缓冲器219a-219c 的一个缓冲器，这与每个分类具有一个缓冲器相比可以较廉价。缓冲器218还可包括若干单独离散的缓冲器。在设计的一个方面中，缓冲器218被描绘为隔离成多个分类缓冲器ICtl, Ci,…，CN_j219a-219c的单元存储器组件。每一缓冲器219a-219c的大小被设计为小于 OFDM帧。每一分类在该缓冲器中拥有具有动态大小的部分。分类中的频调越多，则缓冲器的大小越大。在设计的一个方面中，所有分类具有是穿孔码型的倍数的大小。可以填充每一分类缓冲器并且随后可以填充下一分类缓冲器。在自适应加载接收机204处，可执行相反的功能，并且接收分类缓冲器在由解映射器顺序读取之前时必须是满的。如果使这些分类的大小是穿孔码型的倍数是困难的或不合需的，那么可采用附加的技术。例如，某些额外的频调可被下降到较低的分类直到达成倍数。替换地，可将附加的小的预缓冲用于要求特别高的分类。当分类缓冲器219a_c为空时，可对分用器212作出来自缓冲器218或来自频调映射器222的请求220以提供更多的比特。频调映射器222将缓冲器218的分类缓冲器 219a-219c映射到傅里叶逆变换IFFT 2 以供输出作为要由自适应加载接收机204接收的 OFDM OTA传输(TX) 226。传输2 可作为OFDM码元的级联分类来传送，该级联分类可导致能避免解码器延迟的分组时间长度。在自适应加载接收机204处，解码器2 通过确定性地采用与自适应加载发射机 202所使用的类似算法来预计自适应加载，其益处在于具有相同CSI。关于媒体接入控制 (MAC)层，MAC可处理一组可能的连续数据率，而物理(PHY)层可及时地在给定时刻计算平均数据率并向MAC提交此信息。对于具有诸如超宽带(UWB)之类的大量副载波的OFDM调制而言，通过缩小对全帧缓冲器的硬件要求可显著节省设备复杂度、大小、功耗和成本。然而，在调制期间分类间边界的引入可能造成性能降级，尤其是在把接近吞吐量平均性能的操作作为目标时。应领会，受益于本公开，可容易地计算出分类分布以及每一分类的缓冲器大小，尤其是在在其中每频调功率是恒定的UWB中更是如此。替换地，公知的算法可用于分类分布和大小，尤其可用于其中功率可改变的应用。如以下所讨论的，数个性能增强可缓减或增强通信系统200避开可由简化的硬件架构引入的任何性能损害。在设计的一个方面中，分类间边界减缓技术216包括用于每码元处理整个分类的技术232，用于将最高质量分类“Z”用作过渡分类的技术234，用于将底部分类用作过渡分类的技术236，用于当需要附加的过渡时从另一分类中获取比特并且将其余比特折叠到较低分类的技术238，用于增加接收机(RX)CSI反馈的技术M0，用于确定边界分类的技术M2，用于在进行量化以供过渡处使用之前关于分类的最佳频调采用接收机(RX)反馈的技术对4，以及用于进行性能后退以缓减分类间边界效应的技术M6。分类间边界缓减分类间边界发生在少于一个完整的OFDM帧被缓冲的时候。例如，假定在通信系统 200中定义了编号为0-7的总共8个分类，并且最低的分类0与其他分类相比具有与其相关联的最差SINR，而分类7具有较高SINR。在设计的一个方面中，这些分类之间的SINR步长可以是2或3dB步长。为了使整个帧被缓冲，例如，一个分类中所有比特必须被编码，并且随后已编码比特必须被映射到所有OFDM码元的所有副载波上。接下来，有必要行进至下一分类，依此类推。换言之，每次处理一种码率。然而，出于减少硬件的目的，可能有必要避免任何缓冲或者限制缓冲的大小。当缓冲器大小受限时，来自多于一个分类的数据会被映射到一个OFDM码元，这会导致分类之间的边界。一般要避免分类之间的边界，因为这些码并未针对数据率的突然改变而被优化。作为改变数据率的示例，解码器2 的输入可以是3/4 率的块，跟随着1/12率的块，随后跟随着2/3率的块。在设计的一个方面中，解码器2 是 Viterbi解码器。如果减少边界是必需的，那么可使用每码元处理整个分类的技术232来处理该分类，该技术被用来在移动到下一分类之前每OFDM码元处理整个分类。在设计的一个方面中，这可以通过对后继OFDM码元按分类的逆序进行来实现(1)第一 OFDM 码元(a)分类0 (完整地处理它)；(b)分类 1 ；(c)…(d)分类 7(2)第二 OFDM 码元(a)分类7 (从前一码元的最后一个分类重新开始以使边界最小化)；(b)…(c)分类 1(d)分类 0等。通过简单地增加分类缓冲器的大小可进一步减少边界。可为每一分类缓冲相当于两个或三个OFDM码元的经速率自适应的比特。在移动到下一分类之前，分类缓冲器可被填充。缓冲器的一部分可持续至下一 OFDM码元。在某些实例中，边界可实际上扮演有益角色。例如，由于分类7可具有非常强的副载波，因而可希望使分类7与较弱的分类交织以给予它们推升。类似地，使分类0与其他分类交织会减少其弱势。诸分类的交织可以简单地通过具有短的缓冲器以及通过调度多路复用来达成例如，如果分类0具有可用的比特，则分类0出现在分类7之后。在设计的一个方面中，性能降级的减少，也许甚至是性能增益可以通过使用分类Z 过渡技术234来实现。分类Z过渡将最高质量分类用作过渡分类。具体地，可在分类之间插入短的过渡分类Z。例如，在分类5与分类3之间可能存在过渡状态。作为最高质量分类的分类Z可包含非常高质量的频调。然而，因为这些频调被群聚到有限数量的分类(例如， 量化和饱和)，所以所有这些高质量频调可能以唯一的分类Z结束。应领会，受益于本公开， 当使用10MQAM时将不存在饱和，但是高于64QAM的任何情形例如将不得不饱和到64QAM。 因此，分类Z可常包含极佳质量的频调，这些频调一旦被插入分类5与3之间就不只是能补偿由于分类间边界而造成的性能损失。在设计的一个方面中，分类Z具有总共7个比特并可覆盖8个分类之间的过渡。在设计的另一方面中，可使用底部分类过渡的技术236。在此实例中，过渡分类可以是底部分类或者使用大量重复的分类中的一个。使用大量重复的分类可以较好地适用于过渡，因为它们可以不遭受那么多穿孔问题。在又一方面中，可使用取比特/折叠分类的技术238。在此方面中，如果不存在足够的过渡比特，则可从某些分类选取某些比特并将这些比特折叠到较低的分类上。尽管可观察到小的吞吐量损失，但是这些比特可具有极佳的质量并可用于过渡。设计的另一方面可以是使用增加的RX CSI反馈的技术M0。增加的RX CSI反馈 240将来自RX的更多反馈信息添加至TX。RX在将频调的质量量化成分类之后可以检查哪些频调恰好落在其分类的顶边附近(几乎落入上面的分类)。与分类平均水平相比，这些频调可具有例如1或2dB的更佳性能。那些特殊比特则可被用于过渡。RX将那些常常恰好是毗邻的频调的位置反馈给TX，因此为此类反馈所消耗的OTA资源的量可较小。在设计的另一方面中，可使用确定边界分类的技术对2。在此技术中，选择可方便地彼此相交的分类，并注意分类可在不同的穿孔状态下终止。对于每一终止状态，可选择下一最佳分类。在设计的另一方面中，可使用RX反馈最佳频调/分类的技术M4。在此技术中， 自适应加载接收机204在进行量化之间记住每个分类的最佳频调。诸如利用特定CSI报告 256向自适应加载发射机202通知下一最佳频调。随后，自适应加载发射机202将每个分类的该最佳频调用作在该分类中开始的第一频调。藉此，由于边界处的附加功率可改善分类之间的边界。增加的性能可胜过要求更多CSI反馈的影响。在另一方面中，可使用性能后退的技术M6。性能后退使吞吐量性能后退以避免边界劣化。此后退可简单地通过使用每一类中的最低等级而不是平均等级来实现。在此实例中，在分类之间可能不存在边界并且还可能不需要交织。性能后退技术246实现起来可非常简单和廉价。关于稳健性，自适应加载可将系统的极限推向边缘。因此，该系统应对RF环境的突然变化的稳健性可能较低。使用附加的链路余量可增加稳健性。替换地，快速反馈和重传可帮助缓减RF环境的变化。组合穿孔与重复使用公知的UWB的时域和频域扩展可能是不方便的且低效率的。取而代之，在设计的一个方面中，可使用在穿孔之前进行简单重复的更高效方法，该方法可达成最多达 0.6dB的增益。在此方面中，穿孔码型会变化。表1中提供了比率和重复/穿孔码型的示例。进一步的优化可取决于分类之间的AdB来达成。
权利要求
1.一种用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载的方法，包括将副载波群聚到多个分类中的至少一个，其中所述群聚是基于反馈的，并且其中每一分类具有相关联数据率；分用大小比OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于所述多个分类中的所述至少一个，其中对所述已编码数据比特进行速率自适应以对应于所述分类的相关联数据率；根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及将所述所缓冲的数据映射到相应的副载波群上以供数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括交织所述已编码数据比特中的至少一些。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲所述经速率自适应的数据比特包括对于所述相关联缓冲器中的每一个使用分立的缓冲器。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈是信道状态信息(CSI)报告。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息(CSI)报告是从包括以下各项的群中选择的至少一项全CSI位图、经改变的CSI、以及特定CSI。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息(CSI)报告包括每副载波三个比特。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个分类中的所述至少一个包括被编号为整数0到7的八个分类。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速率自适应包括 首先对所述已编码数据比特执行重复，随后对其结果进行穿孔。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射包括使用驻留在随机存取存储器 (RAM)或寄存器中的动态查找表。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括对所述所缓冲的经速率自适应的数据比特执行分类间边界缓减。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述执行分类间边界缓减包括从包括以下各项的群中选择一项每码元处理整个分类、将最高质量分类“Z”用作过渡分类、将底部分类用作过渡分类、当需要附加过渡时从另一分类中获取比特并且将其余比特折叠到较低分类、增加接收机(RX)CSI反馈、确定边界分类、在进行量化以供过渡处使用之前采用关于分类的最佳频调的接收机(RX)反馈、以及进行性能后退以缓减分类间边界效应。
12.一种用于在自适应加载正交频分复用(OFDM)通信系统中进行接收的方法，包括 将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特，其中每一副载波与多个分类中的至少一个相关联；将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个，其中所述群聚是基于信道状态信息的，并且其中每一分类具有相关联数据率；根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及复用大小比OFDM帧更小的、对应于所述多个分类中的所述至少一个的所述经速率自适应的比特，其中对所述经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括解交织所述已编码数据比特中的至少一些。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的所述至少一个包括确定性地预测各种数据率的所述自适应加载。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括传送信道状态信息(CSI)报告，其中所述信道状态信息(CSI)报告包括从包括以下各项中的群中选择的一项全CSI位图、经改变的CSI、以及特定CSI。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述复用包括 在已编码帧内级联分类的块以减少解码延迟。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述速率自适应包括 从所述经速率自适应的数据比特移除重复和穿孔以产生已编码数据比特。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述收到OFDM码元包括分类间边界缓减。
19.一种用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载的装置，包括用于将副载波群聚到多个分类中的至少一个的装置，其中所述群聚是基于反馈的，并且其中每一分类具有相关联数据率；用于分用大小比OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于所述多个分类中的所述至少一个的装置，其中对所述已编码数据比特进行速率自适应以对应于所述分类的相关联数据率；用于根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特的装置，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及用于将所述所缓冲的数据映射到相应的副载波群上以供数据传输的装置。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括 用于交织所述已编码数据比特中的至少一些的装置。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述用于缓冲所述经速率自适应的数据比特的装置包括用于对于所述相关联缓冲器中的每一个使用分立的缓冲器的装置。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括用于接收反馈的装置，并且其中所述反馈是信道状态信息(CSI)报告。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述信道状态信息(CSI)报告是从包括以下各项的群中选择的至少一项全CSI位图、经改变的CSI、以及特定CSI。
24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述信道状态信息(CSI)报告包括每副载波三个比特。
25.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述多个分类中的所述至少一个包括被编号为整数0到7的八个分类。
26.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述速率自适应包括 用于首先对所述已编码数据比特执行重复随后对其结果进行穿孔的装置。
27.如权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括用于对所述所缓冲的经速率自适应的数据比特执行分类间边界缓减的装置。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述用于执行分类间边界缓减的装置包括从包括以下各项的群中选择一项每码元处理整个分类、将最高质量分类“Z”用作过渡分类、将底部分类用作过渡分类、当需要附加过渡时从另一分类中获取比特并且将其余比特折叠到较低分类、增加接收机(RX)CSI反馈、确定边界分类、在进行量化以供过渡处使用之前采用关于分类的最佳频调的接收机(RX)反馈、以及进行性能后退以缓减分类间边界效应。
29.一种用于在自适应加载正交频分复用(OFDM)通信系统中进行接收的装置，包括 用于将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特的装置，其中每一副载波与多个分类中的至少一个相关联；用于将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个的装置， 其中所述群聚是基于信道状态信息的，并且其中每一分类具有相关联数据率；用于根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特的装置，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及用于复用大小比OFDM帧更小的、对应于所述多个分类中的所述至少一个的所述经速率自适应的比特的装置，其中对所述经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。
30.如权利要求四所述的装置，其特征在于，还包括 用于解交织所述已编码数据比特中的至少一些的装置。
31.如权利要求四所述的装置，其特征在于，所述用于将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个的装置包括用于确定性地预测各种数据率的所述自适应加载的装置。[Mary，所述自适应加载是向不同分类指派副载波的结果]
32.如权利要求四所述的装置，其特征在于，还包括用于传送信道状态信息(CSI)报告的装置，其中所述信道状态信息(CSI)报告包括从包括以下各项中的群中选择的一项全CSI位图、经改变的CSI、以及特定CSI。
33.如权利要求四所述的装置，其特征在于，所述用于复用的装置包括 用于在已编码帧内级联分类的块以减少解码延迟的装置。
34.如权利要求四所述的装置，其特征在于，所述速率自适应包括用于从所述经速率自适应的数据比特移除重复和穿孔以产生已编码数据比特的装置。
35.如权利要求四所述的装置，其特征在于，所述收到OFDM码元包括分类间边界缓减。
36.一种用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载的装置，包括群聚模块，被配置成将副载波群聚到多个分类中的至少一个，其中所述群聚的基于反馈的，并且其中每一分类具有相关联数据率；分用模块，被配置成分用大小比一个OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于所述多个类中的所述至少一个，其中对所述已编码数据比特进行速率自适应以对应于所述分类的相关联数据率。缓冲模块，被配置成根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及映射器模块，被配置成将所述所缓冲的数据映射到相应的副载波群上以供数据传输。
37.如权利要求36所述的装置，其特征在于，还包括 交织模块，被配置成交织所述已编码数据比特中的至少一些。
38.如权利要求36所述的装置，其特征在于，还包括接收模块，被配置成接收反馈，并且其中所述反馈是信道状态信息(CSI)报告。
39.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述多个分类中的所述至少一个包括被编号为整数0到7的八个分类。
40.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述分用模块还被配置成首先对所述已编码数据比特执行重复随后对其结果进行穿孔。
41.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述缓冲模块还被配置成对所述所缓冲的经速率自适应的数据比特执行分类间边界缓减。
42.一种用于在自适应加载正交频分复用(OFDM)通信系统中进行接收的装置，包括 解映射模块，被配置成将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特，其中每一副载波与多个分类中的至少一个相关联；群聚模块，被配置成将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个，其中所述群聚是基于信道状态信息的，并且其中每一分类具有相关联数据率；缓冲模块，被配置成根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及复用模块，被配置成复用大小比一个OFDM帧更小的、对应于所述多个分类中的所述至少一个的所述经速率自适应的比特，其中对所述经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，还包括解交织模块，被配置成解交织所述已编码数据比特中的至少一些。
44.如权利要求42所述的装置，其特征在于，还包括传送模块，被配置成传送信道状态信息(CSI)报告，其中所述信道状态信息(CSI)报告包括从包括以下各项中的群中选择的一项全CSI位图、经改变的CSI、以及特定CSI。
45.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，包括用于使计算机将副载波群聚到多个分类中的至少一个的代码，其中所述群聚是基于反馈的，并且其中每一分类具有相关联数据率；用于使计算机分用大小比一个正交频分复用(OFDM)帧更小的已编码数据比特以对应于所述多个类中的所述至少一个的代码，其中对所述已编码数据比特进行速率自适应以对应于与所述分类的相关联数据率；用于使计算机根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特的代码，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及用于使计算机将所述所缓冲的数据映射到相应的副载波群上以供数据传输的代码。
46.一种计算机程序产品，包括 计算机可读介质，包括用于使计算机将收到正交频分复用(OFDM)码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特的代码，其中每一副载波与多个分类中的至少一个相关联；用于使计算机将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个的代码，其中所述群聚是基于信道状态信息的，并且其中每一分类具有相关联数据率；用于使计算机根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特的代码，其中每一分类具有相关联缓冲器；以及用于使计算机复用大小比一个OFDM帧更小的、对应于所述多个分类中的所述至少一个的所述经速率自适应的比特，其中对所述经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特。
47.一种用于在正交频分复用(OFDM)通信系统中进行自适应加载的集成电路，包括 处理器，其可用于将副载波群聚到多个分类中的至少一个，其中所述群聚是基于反馈的，并且其中每一分类具有相关联数据率；接收反馈；分用大小比一个OFDM帧更小的已编码数据比特以对应于所述多个分类中的所述至少一个，其中对所述已编码数据比特进行速率自适应以对应于所述分类的相关联数据率；根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；将所述所缓冲的数据映射到相应的副载波群上以供数据传输；以及与所述处理器相关联的存储器。
48.一种用于在自适应加载正交频分复用(OFDM)通信系统中进行接收的集成电路，包括处理器，其可用于将收到OFDM码元与多个副载波中的至少一个解映射以产生经速率自适应的比特，其中每一副载波与多个分类中的至少一个相关联；将所述多个副载波中的所述至少一个群聚到所述多个分类中的至少一个，其中所述群聚是基于信道状态信息的， 并且其中每一分类具有相关联数据率；根据所述多个分类中的所述至少一个来缓冲所述经速率自适应的数据比特，其中每一分类具有相关联缓冲器；复用大小比一个OFDM帧更小的、对应于所述多个分类中的所述至少一个的所述经速率自适应的比特，其中对所述经速率自适应的数据比特进行速率自适应以产生已编码数据比特；传送信道状态信息(CSI)报告；以及与所述处理器相关联的存储器。
全文摘要
一种正交频分复用(OFDM)发射机可自适应地加载每一副载波，从而比一个OFDM帧缓冲更少以减少硬件要求和等待时间。该发射机可使用来自接收机的关于这些副载波的质量的反馈信息。另外，将重复与穿孔组合以达成每分类的合意数据率通过简化或者甚至消除交织器来进一步减少硬件。结合诸如引入过渡分类之类的附加缓减技术以及甚至性能增强技术来解决OFDM帧内的分类间边界。可以包括全位图、经改变的子信道以及所报告的差子信道的各种格式来报告信道状态信息。
文档编号H04L27/26GK102171965SQ200980139990
公开日2011年8月31日 申请日期2009年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者O·杜伦, R·查拉贝斯, S·S·索利曼 申请人:高通股份有限公司