[發明專利]用于基于分組的OFDM收發器中的方法及基于分組的OFDM收發器

在審

• 申請號: 201610019315.X
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN105577343A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 金俊培;馬科斯·T·扎尼斯;皮特·尼爾斯·赫勒;斯圖爾特·桑德伯格
• 申請（專利權）人: 應用轉換有限責任公司
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

本申請是申請日為2009年08月25日、申請號為200980142210.1、發明名 稱為“基于分組的OFDM系統中的傳輸PSD上限”的中國專利申請的分案申請。

相關申請

本申請要求于2008年8月25日提交的發明名稱為“MaximumTransmitPSD AdjustmentinPacket-BasedOFDMSystems”的第61/091,615號美國專利申請的權 益以及35U.S.C.§119(e)規定的優先權，該申請通過引用全部并入本文。

技術領域

本發明的示例方面涉及通信系統。更具體地，本發明的示例方面涉及基于 正交頻分復用(OFDM)使用基于分組的傳輸來交換信息的通信系統，OFDM 還被稱為多載波調制。更具體地，本發明的示例方面涉及當在共享信道(其中 多個用戶基于OFDM使用基于分組的傳輸來相互通信)上限定的功率譜密度 (PSD)掩碼內存在多個最大允許傳輸PSD電平時調節子載波的傳輸PSD電平。

背景技術

考慮兩個或者更多個用戶基于OFDM使用基于分組的傳輸在共享信道(例 如單個頻帶)上相互通信的多用戶通信環境，分組通常由前同步碼、頭和負載 形成并且使用分時或基于競爭的介質訪問方法來傳輸。這樣的系統的例子包括 IEEE802.11(無線LAN)和IEEE802.16(WiMAX)。

也稱為離散多音調(DMT)或者多載波通信的OFDM將傳輸頻帶劃分成多 個子載波，子載波也稱為音調或者子信道，每個子載波單獨調制位或者位集， 其中在每個子載波上調制的位數可以相同(向子載波分配恒定的或平坦的位) 或者可以變化(向子載波分配可變化的位，也稱為“位加載”)。如果PSD掩碼在 共享頻帶上并不恒定，換而言之，最大允許傳輸PSD值對于至少兩個子載波而 言不同，并且最低與最高掩碼電平之差足夠大，則系統需要高動態范圍的模數 轉換器(ADC)或數模轉換器(DAC)(這增加系統復雜性)或者受到高的 ADC/DAC噪聲困擾(這造成在接收器處的性能下降)。

對于OFDM通信環境中的發射收發器，OFDM信號是大量正交子載波之和， 在每個子載波上的基帶數據通常使用正交幅度調制(QAM)或者相移鍵控(PSK) 來獨立調制。對于基帶通信，OFDM信號可以在未被頻率上移(或者上變頻) 時被發送或者可以被上移(或者上變頻)一個載波(Fus)。對于RF通信，OFDM 信號可以被進一步上移(或者上變頻)一個RF載波(Fc)。圖17中示出基于 RF的OFDM發射器的一個例子而圖18中示出基于RF的OFDM接收器的例子。

發明內容

如本文所使用的，可互換地使用術語發射器、發射收發器和發射調制解調 器，類似地，可互換地使用術語接收器、接收收發器和接收調制解調器以及可 互換地使用術語調制解調器和收發器。

圖1圖示了根據頻率范圍的在電力線通信(PLC)中發現的非平坦PSD掩 碼的例子，其包含最大傳輸PSD電平的大差值(在所給出的例子中為30dB)。

圖2圖示了經調節的最大傳輸PSD電平的例子及其對信噪比(SNR)的影 響。如果假設ADC噪聲為限制因素(也就是說，背景噪聲低于-130dBm/Hz)， 則這一例子圖示了減小最大傳輸PSD電平的益處。在圖2的例子中，將最大傳 輸PSD電平從-50dBm/Hz(在左圖中)降低至-70dBm/Hz(在右圖中)造成30 MHz以上子載波的SNR增加。30MHz以上子載波的SNR從30db(-80-(-110)) 增加至50db(-80-(-130))。

因此，通過改變最大傳輸PSD電平、對PSD掩碼施加上限，可用子載波上 可用SNR的總和增加，因此增加可獲得的OFDM數據速率。換而言之，最大傳 輸PSD掩碼可以用來降低至少一個子載波的傳輸PSD值，這造成至少一個子載 波的SNR增加。改變最大傳輸PSD電平可以稱為上限函數，因此如本文所討論 的那樣，術語“傳輸PSD上限”可以與“最大傳輸PSD值”互換。

為了選擇傳輸PSD上限電平的值，在發射器與接收器之間的消息傳送是有 幫助的。圖3圖示了在兩個收發器之間的概念通信路徑的例子。為了輔助本文 的討論，本文所使用的若干參數被定義為：

ITPC_T：如發射器設置的分組的初始傳輸PSD上限值(dBm/Hz)。