[发明专利]使用重叠上行链路载波频谱的多用户通信系统、设备和方法

说明书

本发明涉及通信系统，更具体地讲，涉及有效利用带宽的多用户双向通信系统。

众所周知，通信系统包括多个用户单元，该用户单元通过在无线或有线网络上传输的信号与一或多个基或顶端单元进行通信。一个这样的通信系统是双向无线通信系统。在双向无线通信系统中，服务接入点由一个通常包含一个发送器和接收器，或收发器的基单元提供。基单元可以提供到另一个诸如公共电话交换网的网络的连接，其中公共电话交换网通常被称作PSTN。由于服务接入通常是基于预约(subscription-based)方式的，所以由一个称作用户单元的设备来提供远程服务连接。这些用户单元可以是通常包括通过RF频谱与基单元进行通信的，“类似电话的”手持设备的移动收发器。各用户单元通过向基单元发送一个信号来向基单元传送信息。用户单元向基单元发送的信号可以被称作反向链路信号或上行链路信号。基单元通过发送可以被称作前向链路信号或下行链路信号的信号向用户单元传送信息。

由于对无线通信系统的使用不断得到扩展，更多的可用RF频谱正被占用。因而，希望现代的通信系统能够有效地利用带宽。正交频分多路复用(OFDM)是现有技术中已知的一种方法，该方法允许把一个高速数字数据流分成一组低速数字数据流，并且各低速数字数据流均被调制单独的数据载波信号。正如在现有技术中已知的，调制的数据载波信号具有不同的载波频率，但载波频率被分隔得很近，使得相邻调制数据载波信号的频谱具有显示的重叠。

由于具有良好的带宽效率潜力和对某些种类的信道损伤的抵抗能力，当前在包含但不仅限于数字音频广播(DAB)和有线调制解调器的广播和有线应用中使用了OFDM。并且，OFDM可以被用于多用户双向通信系统的前向链路。在这些应用中，由于多路调制数据载波信号均是在单个发送器单元中产生的，所以能够轻易地(比如使用离散富立叶变换)控制它们之间的关系。在DAB的情况下，在单个的发送信源中同时产生，累加并广播调制数据载波信号。在通信系统前向链路的情况下，在单个的基单元中同时产生，累加并发送调制数据载波信号。

需要有一种允许在反向链路(用户单元到基单元或多对一的链路)上使用类似于OFDM的，有效利用带宽的频谱重叠发送技术的多用户双向通信系统，其中多路调制数据载波信号不完全从单个的发送器中产生。

图1是关于本发明使用的一个符号脉冲整形函数，gv(t)的最优实施例的简图。

图2是图示基于本发明的两个均具有不同的载波频率但具有重叠的信号频谱的调制数据载波信号的简图，其中调制数据载波信号来自单独两个重叠带宽用户单元，而上述用户单元同时发送一个反向链路信号。

图3是图示基于本发明的多用户双向无线通信系统的简图。

图4是图示基于本发明的，包含一个数字信号处理器/专用集成电路的重叠带宽用户单元的简图。

本发明提供了一个允许在反向链路上使用有效利用带宽的频谱重叠传输的双向通信系统，其中从多个用户单元上同时进行多路反向链路发送，由于上述用户单元的反向链路信号频率频谱可以重叠，所以以后称之为重叠带宽用户单元。当多个用户单元在相同的时隙间隔内进行发送时，在比如一个使用频分多址(FDMA)方法或混合FDMA/TDMA方法的系统中可以同时进行反向链路发送。

通过控制并协调来自分立的重叠带宽用户单元的发送信号的参数，可以避免多个正在发送的重叠带宽用户单元之间的相互干扰。通过允许在双向通信系统的反向链路上进行类似OFDM的频谱重叠发送，本发明允许双向通信系统的反向链路得到与双向通信系统的前向链路类似的带宽效率，假定在双向通信系统的前向链路上使用OFDM。