[发明专利]自适应无线电/调制装置、接收器装置、无线通信系统和无线通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于无线信道中的数据传输的自适应无线电/调制装置、接收器装置、无线通信系统和无线通信方法。

背景技术

在下一代移动通信分组接入的上行链路中的无线电方案中，传统上必须同时实现终端的高发送功率效率和在多径环境中的高速数据传输以扩展可用通信区域。近年来，作为考虑了上述要求条件的待确定的无线电方案，已经审查了单载波(CS)系统和多载波(MC)系统。当实现相同的传输速率时，单载波方案使用预定频带内的一个载波来执行高速数据传输。多载波方案将预定频带划分成多个频带，并使用每个频带内的特定载波来执行低速数据传输。

在分组接入中，使用自适应调制方案来最大化系统吞吐量。自适应调制方案通过依据终端的传播环境来尽最大努力地选择最佳调制方案，从而发送数据。即，当传播环境很恶劣时，使用低调制级别的调制方案，例如，通过使用相移键控(PSK)来在抑制误差的情况下调制数据。当传播环境良好时，使用高调制级别的调制方案，例如，使用正交幅度调制(QAM)来调制大量数据。例如，选择这样的最佳自适应调制方案，该方案通过基站来测量预定时间段内的、来自终端的上行链路中的接收质量，并基于测量结果来发送终端的数据。然后，通过下行链路中的控制信道来将关于调制方案(调制模式)的信息发送给终端。

图1示出了传统的使用单载波方案的自适应调制装置的配置示例。

如图1所示，根据现有技术的使用单载波方案的自适应调制装置由自适应调制部分101、单载波生成部分102、正交调制部分103和发送放大器104构成。自适应调制部分101基于根据在接收到在无线信道中传输的信号时所获得的接收信息来确定的调制模式来选择预定时间段内的调制方案，并利用所选择的调制方案来调制信号。单载波生成部分102允许经过自适应调制部分101调制的信号通过发送滤波器，对该信号进行符号波形调整，并生成单载波信号。正交调制部分103对基带单载波信号执行正交频率转换，并将该信号转换成载波频带信号(carrier band signal)。发送放大器104对该载波频带信号进行放大，并将其发送到发送天线。

图2示出了传统的利用多载波方案的自适应调制装置的配置示例。

根据现有技术的使用多载波方案的自适应调制装置由自适应调制部分101、多载波生成部分105、正交调制部分103和发送放大器104构成。自适应调制部分101基于调制模式来选择预定时间段内的调制方案，并用所选择的调制方案来调制信号。多载波生成部分105将经过自适应调制部分101调制的信号划分成多个部分，使每个信号部分可以通过窄带发送滤波器，并生成频分多载波信号。正交调制部分103对基带多载波信号执行正交频率转换，并将其转换成载波频带信号。发送放大器104对该载波频带信号进行放大，并将其输出到发送天线。在无线通信系统中，多载波生成部分105被广泛地用于能够以最小的子载波频率间隔来有效地布置多载波信号的正交频分复用(OFDM)系统。

在图1和2所示的配置中，仅描述了最低限度的组件，省略了多级频率转换，放大器和每个部分的滤波器。

图3示出了用作图2所示的多载波生成部分105的OFDM发送装置的配置示例。

如图3所示，根据该配置示例的OFDM发送装置由S/P转换器11、IDFT部分12、P/S转换器13和GI添加部分14构成。S/P转换器11对所发送的信号执行从串行信号到并行信号的S/P转换，并将每个子载波划分成多个发送序列。存在一种扩散每个子载波信号或者对其进行扰频的方法，但是这里将省略对这种方法的描述。IDFT部分12执行反离散傅立叶变换(IDFT)，以将所有子载波信号转换成时域信号，并输出得到的信号。从IDFT部分12输出的时域信号需要进行过采样，以在模拟转换之后去除谐波。例如，如图3所示，IDFT部分12的大小被设置成大于OFDM的信号频带的子载波数目，并且在谐波部分插入“0”，从而生成经过过采样的时域信号。作为另一种方法，IDFT部分12的大小可以被设置成OFDM信号频带的子载波数目，以通过时域上的滤波过程来执行过采样。P/S转换器13对转换到时域的信号执行从并行信号到串行信号的P/S转换，并输出经过时间序列上的重排列的OFDM信号。GI添加部分14向经过时间序列上的重排列的OFDM信号添加保护间隔(GI)，以避免接收时执行离散傅立叶变换(DFT)时的与前一个块的多径干扰。一般而言，通过向头部(header)添加DFT块的尾部数据(trailing data)来执行循环前缀过程。