用于無(wú)線系統(tǒng)的接收器和發(fā)射器的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例涉及通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地但非排它性地涉及無(wú)線或移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多樣化服務(wù)中的數(shù)據(jù)發(fā)射。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于移動(dòng)服務(wù)的較高數(shù)據(jù)速率的需求日益增加。同時(shí)，作為第3代系統(tǒng)(3G)和第4代系統(tǒng)(4G)的現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供增強(qiáng)的技術(shù)，其能夠?qū)崿F(xiàn)較高的頻譜效率并允許較高的數(shù)據(jù)速率和小區(qū)容量。對(duì)于發(fā)射的兩個(gè)方向即下行鏈路(DL)以及上行鏈路(UL)而言，該需求在增長(zhǎng)，下行鏈路(DL)即從網(wǎng)絡(luò)設(shè)施向移動(dòng)收發(fā)器的發(fā)射，上行鏈路(UL)即從移動(dòng)收發(fā)器向網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的方向。
[0003]傳統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)利用電路交換和分組交換的數(shù)據(jù)。在對(duì)于電路交換的數(shù)據(jù)發(fā)射而言無(wú)線電資源以面向連接的方式被永久保留的同時(shí)，分組數(shù)據(jù)發(fā)射則利用調(diào)度，即無(wú)線電資源以無(wú)連接方式被非永久地指定。為分組數(shù)據(jù)發(fā)射的特定用戶指定無(wú)線電資源的過(guò)程也被稱為調(diào)度。執(zhí)行調(diào)度的實(shí)體也稱為調(diào)度器。
[0004]同時(shí)，數(shù)據(jù)服務(wù)變得越來(lái)越多樣化。換言之，服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的多樣性日益增長(zhǎng)。在現(xiàn)代移動(dòng)終端使用產(chǎn)生背景業(yè)務(wù)的應(yīng)用的同時(shí)，諸如語(yǔ)音和視頻服務(wù)之類的其它應(yīng)用產(chǎn)生大量具有高質(zhì)量需求的數(shù)據(jù)，而背景業(yè)務(wù)即相當(dāng)少量的分組交換業(yè)務(wù)，其可以是或可以不是對(duì)延遲敏感的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]已發(fā)現(xiàn)，未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)可能需要應(yīng)對(duì)廣泛范圍的服務(wù)。例如，存在諸如語(yǔ)音和視頻之類的延遲關(guān)鍵服務(wù)。而且，存在背景服務(wù)，諸如自動(dòng)收?qǐng)?bào)機(jī)(ticker)或天氣應(yīng)用、電子郵件瀏覽器等，其可以是更加延遲關(guān)鍵的，但頻繁地產(chǎn)生少量業(yè)務(wù)。不僅如此，還存在傳感器應(yīng)用，例如機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信，用于收集數(shù)據(jù)。例如，使用M2M通信讀取家用計(jì)量器。因此，可能期望支持通信網(wǎng)絡(luò)中的更多多樣化服務(wù)。
[0006]還發(fā)現(xiàn)，可能期望設(shè)計(jì)一種框架結(jié)構(gòu)，其允許當(dāng)這些多樣化業(yè)務(wù)形式或類型被發(fā)射時(shí)的更高效利用。這種框架結(jié)構(gòu)可以在兩個(gè)方向上用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，這兩個(gè)方向即當(dāng)從移動(dòng)終端向網(wǎng)絡(luò)設(shè)施通信時(shí)的UL以及當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)設(shè)施向移動(dòng)終端通信時(shí)的DL。因此實(shí)施例可以提供用于將傳統(tǒng)蜂窩業(yè)務(wù)與偶發(fā)機(jī)器類型通信和能量高效傳感器數(shù)據(jù)發(fā)射統(tǒng)一在一個(gè)系統(tǒng)和一個(gè)頻帶內(nèi)的基礎(chǔ)。因此，實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)更靈活和高效的通信，其可以應(yīng)用于諸如第5代(5G)通信系統(tǒng)之類的未來(lái)通信系統(tǒng)。
[0007]隨著服務(wù)業(yè)務(wù)形式的范圍增長(zhǎng)，在實(shí)施例中，例如可以區(qū)分三種不同類型的業(yè)務(wù)和設(shè)備。換言之，這些類型的業(yè)務(wù)和設(shè)備可以由通過(guò)實(shí)施例可以建立的無(wú)處不在的5G蜂窩系統(tǒng)所支持。一種類型的業(yè)務(wù)也可以稱為“比特管道(Bitpipe) ”，并且它可以對(duì)應(yīng)于具有大數(shù)據(jù)量和低時(shí)延的高頻譜效率業(yè)務(wù)。另一業(yè)務(wù)類型可以是具有小分組尺寸的偶發(fā)機(jī)器類型通信，例如由智能手機(jī)應(yīng)用程序推動(dòng)更新或提供小狀態(tài)信息而引起，也支持低時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸。另一業(yè)務(wù)類型可以是能量高效業(yè)務(wù)、因而節(jié)電的傳感器數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以比其它那些對(duì)高時(shí)延具有更高容忍性。
[0008]實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)如下框架結(jié)構(gòu)，其可以處理這樣種類的非常不同的要求或業(yè)務(wù)類型，例如在同一系統(tǒng)內(nèi)使用不同載波頻帶，例如通過(guò)使用同一頻帶的不同部分發(fā)射不同業(yè)務(wù)類型。實(shí)施例可以由此提供如下優(yōu)勢(shì):可以在同一系統(tǒng)內(nèi)而不是不同系統(tǒng)內(nèi)使用多個(gè)載波頻帶，這因而可以使用具有不同框架結(jié)構(gòu)的不同無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)。實(shí)施例可以進(jìn)一步提供如下優(yōu)勢(shì):這種對(duì)不同業(yè)務(wù)類型的劃分可以不被用在不同系統(tǒng)中，并由此可以減少未使用資源的比例。實(shí)施例因此與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比可以是更高效和靈活的。實(shí)施例可以提供如下優(yōu)勢(shì):不同的設(shè)備和業(yè)務(wù)類型可以被包括到一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)中。例如，非常低功率發(fā)射的傳感器和偶發(fā)的智能手機(jī)業(yè)務(wù)可以被集成到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。例如，第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)提議可以認(rèn)為，機(jī)器/傳感器仍使用必須支持大量偶發(fā)機(jī)器類型設(shè)備和/或應(yīng)用的傳統(tǒng)正交頻分多址(OFDMA)框架結(jié)構(gòu)，其甚至可以包括進(jìn)一步增加智能手機(jī)應(yīng)用(應(yīng)用程序)的數(shù)目。
[0009]實(shí)施例基于如下發(fā)現(xiàn):將對(duì)不同類型的業(yè)務(wù)和設(shè)備提供服務(wù)的統(tǒng)一框架結(jié)構(gòu)構(gòu)建為例如上述三種不同類型的業(yè)務(wù)是可能的。實(shí)施例因此提供一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的接收器的設(shè)備。該設(shè)備可以被包含或包括在無(wú)線通信系統(tǒng)的接收器中。無(wú)線通信系統(tǒng)的接收器可以被進(jìn)一步包含或包括在無(wú)線通信系統(tǒng)的收發(fā)器中，諸如移動(dòng)收發(fā)器或基站收發(fā)器。該設(shè)備在下面也將被稱為接收器設(shè)備。
[0010]該設(shè)備因此可以是移動(dòng)通信系統(tǒng)的一部分。移動(dòng)通信系統(tǒng)例如可以對(duì)應(yīng)于由第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)標(biāo)準(zhǔn)化為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GMS演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDGE)、GSM EDGE無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)(GERAN)、高速分組接入(HSPA)、通用陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)或演進(jìn)型UTRAN(E-UTRAN)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)或先進(jìn)LTE (LTE-A)的移動(dòng)通信系統(tǒng)或具有不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)之一，該不同標(biāo)準(zhǔn)為例如全球微波接入互操作性(WIMAX)IEEE 802.16或無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)IEEE 802.11，該具有不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)通常為基于時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交頻分多址(OFDMA)、碼分多址(CDMA)等的任意系統(tǒng)。在下面，術(shù)語(yǔ)移動(dòng)通信系統(tǒng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)被同義地使用。
[0011]移動(dòng)通信系統(tǒng)可以包括可操作為與移動(dòng)收發(fā)器交互無(wú)線電信號(hào)的多個(gè)發(fā)射點(diǎn)或基站收發(fā)器。在實(shí)施例中，移動(dòng)通信系統(tǒng)可以包括移動(dòng)收發(fā)器和基站收發(fā)器。移動(dòng)收發(fā)器可以對(duì)應(yīng)于智能電話、蜂窩電話、用戶設(shè)備(UE)、膝上型電腦、筆記本電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、通用串行總線(USB)棒、汽車等。移動(dòng)收發(fā)器或終端也可以被稱為符合3GPP術(shù)語(yǔ)的UE或用戶?；臼瞻l(fā)器可以位于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的固定或靜止部分中?；臼瞻l(fā)器可以對(duì)應(yīng)于遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端、發(fā)射點(diǎn)、接入點(diǎn)、宏小區(qū)、小小區(qū)、微小區(qū)、毫微微小區(qū)、城域小區(qū)等。基站收發(fā)器可以是有線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接口，其實(shí)現(xiàn)向UE或移動(dòng)收發(fā)器的無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射和接收。這樣的無(wú)線電信號(hào)可以遵循例如由3GPP標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線電信號(hào)或者通常符合上面所列系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的無(wú)線電信號(hào)。因而，基站收發(fā)器可以對(duì)應(yīng)于NodeB、eNodeB、BTS、接入點(diǎn)等。
[0012]移動(dòng)通信系統(tǒng)因而可以是移動(dòng)電話。術(shù)語(yǔ)小區(qū)是指由發(fā)射點(diǎn)、遠(yuǎn)程單元、遠(yuǎn)程頭端、遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端、基站收發(fā)器或NodeB、eNodeB分別提供的無(wú)線電服務(wù)的覆蓋區(qū)域。在一些實(shí)施例中，小區(qū)可以對(duì)應(yīng)于扇區(qū)。例如，扇區(qū)可以使用扇區(qū)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)，該扇區(qū)天線提供用于圍繞基站收發(fā)器覆蓋有角度的扇區(qū)的特性。在一些實(shí)施例中，基站收發(fā)器例如可以操作分別覆蓋120° (在三個(gè)小區(qū)的情況下)、60° (在六個(gè)小區(qū)的情況下)的扇區(qū)的三個(gè)或六個(gè)小區(qū)。移動(dòng)收發(fā)器可以被向小區(qū)注冊(cè)或與小區(qū)相關(guān)聯(lián)，即它可以關(guān)聯(lián)到小區(qū)，使得可以在關(guān)聯(lián)小區(qū)的覆蓋區(qū)域中在網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)系統(tǒng)之間使用專用信道、鏈接或連接來(lái)交換數(shù)據(jù)。
[0013]接收器設(shè)備包括用于接收的裝置，其用于接收被組織在重復(fù)的無(wú)線電幀中的無(wú)線電信號(hào)。無(wú)線電幀被進(jìn)一步細(xì)分為子幀。用于接收的裝置可以對(duì)應(yīng)于接收器。因而用于接收的裝置可以符合上面所列的通信標(biāo)準(zhǔn)之一，并且它可以包括接收器的典型組件，諸如一個(gè)或多個(gè)天線、低噪聲放大器(LNA)、一個(gè)或多個(gè)濾波器、一個(gè)或多個(gè)混頻器、一個(gè)或多個(gè)變頻器等。在一些實(shí)施例中，用于接收的裝置可以使用在被相應(yīng)地適配的硬件上執(zhí)行的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、中央處理單元(CPU)、通用處理器等。而且，用于接收的裝置可以使用可操作為進(jìn)行接收的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)模塊或者一個(gè)或多個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，接收器設(shè)備也可以包括發(fā)射器組件，如后續(xù)將詳述的那樣。在這方面，接收器設(shè)備可以對(duì)應(yīng)于收發(fā)器設(shè)備。
[0014]接收器設(shè)備進(jìn)一步包括用于提取的裝置，其用于使用接收到的無(wú)線電信號(hào)的單個(gè)子幀從接收到的無(wú)線電信號(hào)提取第一有效載荷數(shù)據(jù)分組以及用于使用兩個(gè)或更多無(wú)線電幀中的兩個(gè)或更多子幀提取第二有效載荷數(shù)據(jù)分組。用于提取的裝置可以對(duì)應(yīng)于提取器。在一些實(shí)施例中，用于提取的裝置也可以實(shí)現(xiàn)為在相應(yīng)地適配的硬件上執(zhí)行或可執(zhí)行的軟件，諸如DSP、CPU、通用處理器等。用于提取的裝置可以使用可操作為提取與相應(yīng)數(shù)據(jù)分組有關(guān)的對(duì)應(yīng)信息的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)模塊或者一個(gè)或多個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，這樣的信息可以從復(fù)值基帶數(shù)據(jù)提取。
[0015]根據(jù)上面的描述，在重復(fù)的無(wú)線電幀中組織發(fā)射。在每個(gè)無(wú)線電幀內(nèi)，存在多個(gè)子幀，這些子幀被用于對(duì)與有效載荷數(shù)據(jù)分組和控制數(shù)據(jù)有關(guān)的信息的單獨(dú)發(fā)射。如上面指出的，使用單個(gè)子幀發(fā)射可以對(duì)應(yīng)于經(jīng)調(diào)度的發(fā)射的第一有效載荷數(shù)據(jù)分組。然而，與此同時(shí)，可以使用兩個(gè)或更多子幀以及兩個(gè)或更多無(wú)線電幀來(lái)發(fā)射第二有效載荷數(shù)據(jù)分組。換言之，數(shù)據(jù)分組的這兩種發(fā)射可以疊加。
[0016]在一些實(shí)施例中，用于提取的裝置因