[发明专利]单载波频分多址中对通信信道的分层调制

说明书

基于35 U.S.C.§119要求优先权

本专利申请要求于2007年6月8日递交的、名称为“HIERARCHICAL MODULATION BASED CONTROL CHANNEL FOR SC-FDMA”的美国临 时申请No.60/942,980的优先权。将该申请的全部内容以引用方式明确地并 入本申请。

技术领域

概括地说，下面的描述涉及无线通信，具体地说，涉及对同时通过单 载波传送的多个通信信道的分层调制。

背景技术

无线通信系统已经成为几乎无处不在的用于传输语音和数据(例如， 视频和音频流、文件传输、网页浏览等等)的方法。无线通信新兴市场的 出现、日益增加的用户需求复杂度以及网络运营商之间的竞争已经驱使在 用户设备和网络层面无线技术的巨大进步。这些进步相互协作地从计算单 元的计算能力、处理能力和小型化的稳步发展中受益。

为了提供诸如话音、数据等等之类的各种类型的通信内容，广泛部署 了无线通信系统。这些系统是能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽 和发射功率，其通常是有限的、受控制的和昂贵的资源)支持与多个用户 通信的多址系统。这类多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时 分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA) 系统、空分多址(SDMA)系统。像第三代合作伙伴项目2(3rd Generation Partnership Project 2)超移动宽带(UMB)和第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project)长期演进(LTE)系统这样的第三代系统就 使用一个或多个这样的多址规范。

在高级的无线架构中，多址规范已经能从多输入多输出的通信模式中 受益，其通过在服务接入终端或接收机中，或者这两个设备中都有的多个 收发机来实现无线通信。另外，对业务和信令的复用一般依赖于频分复用 (FDM)，并且在下行链路中与上行链路中是分别进行规定的，DL利用多 个载波进行通信，上行链路采用单载波(SC)或单载波波形。SC-FDMA 提供FDM的基本上所有优点，同时可以减轻峰均值比(PAPR)波动。这 种解决方案是以一定程度上更复杂的对UL传输和信令信道的复用的为代 价的：信道要在连续的音调(tone)中或等距间隔的音调中复用，这是因为 系统要使用单载波波形来传输业务和控制。此外，在具体环境下，要求发 送两个信道以便保持通信(例如语音或数据会话)，并同时保持用户所觉察 的服务质量，以确保在这种情况中通信是确实保持良好的；用于UL传输的 各种方法利用类似联合编码、对信息的时分复用、用多个Zadoff-Chu序列 进行单独编码这样的技术。但是上述方法对于提供对同时传输多个信道这 一问题的完整且有效的解决方法而言还相去甚远。

因此，需要一种用于利用SC-FDMA波形来传输多个通信信道的传输形 式。

发明内容

下面给出简要概述，以提供对所公开的实施例的一些方面的基本理解。 该概述不是泛泛的概括，也不旨在标识关键或重要元件或者描述这些实施 例的范围。其目的仅在于作为后文所提供的更详细描述的序言，以简化形 式提供所描述的实施例的一些概念。

本发明提供用于以不同的错误率要求在单载波波形格式中同时发送多 个通信信道的系统和方法。将第一信道和第二信道独立编码，以形成第一 和第二星座图的字符表。在传输之前，用通过对第一和第二星座图进行组 合而生成的分层调制星座图来调制第一信道的P个信息比特(P是正整数) 和第二信道的Q个比特(Q是正整数)；为每个星座图分配可配置的权重(例 如，“分层权重”)，其以可配置的能量比率的形式来表示。这一能量比率确 定了对与第一和第二信道关联的比特的恢复能力。第一和第二星座图中的 比特映射提供用于减轻分层星座图的每个象限中的错误率的冗余。可以通 过独立编码加星座图组合这一相同原理来实现对多于两个信道的分层调 制。