使用mimo-ofdm和sc-fdma的移動通信的制作方法
【專利摘要】一種用于移動通信的系統(tǒng)包含移動通信裝置（104），所述移動通信裝置具有第一多個天線（120-124）和一發(fā)射器（136）。所述發(fā)射器響應于第一包的所請求帶寬不大于第一發(fā)射模式的帶寬而經(jīng)配置以編碼所述第一包且從所述第一多個天線發(fā)射所述第一包。所述第一包具有所述第一發(fā)射模式的單載波頻分多址（SC-FDMA）調制。響應于第二包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第二包且從所述第一天線發(fā)射所述第二包。所述第二包具有第二發(fā)射模式的多輸入多輸出正交頻分多路復用（MIMO-OFDM）調制?；荆?02）包含第二多個天線（112-116）且經(jīng)配置以接收和解碼所述第一包和所述第二包。
【專利說明】使用MIMO-OFDM和SC-FDMA的移動通信
【技術領域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及移動通信系統(tǒng)，且更特定來說涉及使用空間和頻率多路復用的移動通信系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]移動通信系統(tǒng)準許語音和其它消息在移動裝置之間的通信。一般需要增加移動裝置的可用通信帶寬以及減少移動通信系統(tǒng)的資本投資和操作費用。一般需要減少移動裝置的電力需求以節(jié)省電池電力。
[0003]本發(fā)明可解決以上問題中的一者或一者以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，一種移動通信裝置包含第一多個天線和耦合到所述第一多個天線且包含發(fā)射器和接收器的收發(fā)器。所述收發(fā)器可在接收模式中以及在第一和第二發(fā)射模式中操作。在所述接收模式中，所述發(fā)射器經(jīng)配置以不進行發(fā)射，且所述接收器經(jīng)配置以接收和解碼第一包，所述第一包具有所述接收模式的多輸入多輸出正交頻分多路復用(MIM0-0FDM)調制。響應于用于第二包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第二包且從所述第一天線發(fā)射所述第二包，所述第二包具有所述第一發(fā)射模式的單載波頻分多址(SC-FDMA)調制。響應于用于第三包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第三包且從所述第一天線發(fā)射所述第三包，所述第三包具有所述第二發(fā)射模式的所述MMO-OFDM調制。
[0005]在一些實施例中，在所述收發(fā)器的通信操作期間所述收發(fā)器總是在所述接收模式或所述第一或第二發(fā)射模式中的一個模式中。
[0006]在一些實施例中，所述收發(fā)器經(jīng)配置以在所述接收模式、所述第一發(fā)射模式與所述第二發(fā)射模式之間時分多路復用操作。
[0007]在一些實施例中，所述移動通信裝置包含耦合到所述收發(fā)器的控制單元。響應于待決傳出包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述控制單元可經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式的所述SC-FDMA調制中將請求包發(fā)射到基站。響應于所述請求包，所述收發(fā)器可經(jīng)配置以在所述接收模式的所述MMO-OFDM調制中從所述基站接收管理包，所述管理包中指定多個正交頻率的子集。響應于所述管理包，所述控制單元可經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第二發(fā)射模式的所述MIM0-0FDM調制中編碼和發(fā)射所述待決傳出包，且所述待決傳出包的所述MMO-OFDM調制可經(jīng)由所述天線經(jīng)空間多路復用且在所述正交頻率的所述子集上經(jīng)頻率多路復用。
[0008]在一些實施例中，所述移動通信裝置進一步包含耦合到所述收發(fā)器的電池。所述發(fā)射器可進一步經(jīng)配置以:響應于待決傳出包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第一發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包；響應于所述電池的電荷電平小于或等于電荷電平閾值且所述所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第一發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包；以及響應于所述電池的所述電荷電平大于所述電荷電平閾值且所述所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第二發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包。
[0009]在一些實施例中，響應于在所述第一發(fā)射模式中操作，所述發(fā)射器經(jīng)配置以從所述第一天線中的確切一者發(fā)射在所述SC-FDMA調制中編碼的所述第一包。
[0010]在一些實施例中，所述發(fā)射器經(jīng)配置以在所述第一發(fā)射模式的所述SC-FDMA調制中發(fā)射多個語音包中的每一者；且在所述第二發(fā)射模式的所述MMO-OFDM調制中發(fā)射多個圖像包中的每一者。
[0011]另一實施例提供一種用于移動通信的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含例如本文描述的移動通信裝置中的任一者的移動通信裝置以及基站，所述基站包含以電磁方式耦合到所述移動通信裝置的所述第一天線的第二多個天線。所述基站經(jīng)配置以接收和解碼具有所述SC-FDMA調制的所述第一包以及具有所述MIM0-0FDM調制的所述第二包。
[0012]在一些實施例中，所述基站包含耦合到所述第二天線的第一檢測器和第二檢測器。所述第一檢測器經(jīng)配置以解碼在所述第二天線處接收的所述第一包的所述SC-FDMA調制。所述第二檢測器是經(jīng)配置以解碼在所述第二天線處接收的所述第二包的所述MIM0-0FDM調制的球體檢測器。
[0013]在一些實施例中，所述基站包含管理單元，所述管理單元經(jīng)配置以產(chǎn)生多個正交頻率的第一、第二和第三子集的分配，且進一步經(jīng)配置以產(chǎn)生用于接收模式以及所述第一和第二發(fā)射模式的多個時間間隔的調度。所述移動通信裝置進一步包含耦合到接收器的控制單元，所述控制單元經(jīng)配置以根據(jù)所述分配和所述調度而引導所述接收器在所述接收模式中進行接收以及引導所述發(fā)射器在所述第一和第二發(fā)射模式中進行發(fā)射。
[0014]在一些實施例中，所述接收模式的所述MMO-OFDM調制在所述第一與第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用且在所述正交頻率的所述第一子集上經(jīng)頻率多路復用。所述第一發(fā)射模式的所述SC-FDMA調制可在所述正交頻率的所述第二子集上經(jīng)頻率多路復用。所述第二發(fā)射模式的所述MMO-OFDM調制可在所述第一與第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用，且可在所述正交頻率的所述第三子集上經(jīng)頻率多路復用。
[0015]在一些實施例中，所述管理單元經(jīng)配置以引導所述基站將管理包發(fā)射到所述移動通信裝置。所述管理包可指定所指定的所述分配和所述調度。所述接收器可經(jīng)配置以在所述接收模式的所述MMO-OFDM調制中從所述基站接收所述管理包，且將所述分配和所述調度從所述管理包轉發(fā)到所述移動通信裝置的所述控制單元。
[0016]在一些實施例中，所述控制單元進一步經(jīng)配置以響應于包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而引導所述移動通信裝置的所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式的所述SC-FDMA調制中將請求包發(fā)射到所述基站。所述管理單元可進一步經(jīng)配置以響應于所述請求包而引導所述基站發(fā)射所述管理包。所述控制單元響應于所述管理包而可經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第二發(fā)射模式的所述MIM0-0FDM調制中編碼和發(fā)射所述包。
[0017]在一些實施例中，所述基站進一步包含球體檢測器。所述球體檢測器可經(jīng)配置以解碼所述包的所述MIM0-0FDM調制。所述MIM0-0FDM調制可在所述第一與第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用且可在所述正交頻率的所述第三子集上經(jīng)頻率多路復用。
[0018]在一些實施例中，響應于包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述移動通信裝置的所述控制單元經(jīng)配置以引導所述移動通信裝置的所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式的所述SC-FDMA調制中編碼和發(fā)射所述包。
[0019]在另一實施例中，提供一種用于移動通信的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含移動通信裝置，所述移動通信裝置包含第一多個天線以及經(jīng)耦合以從所述第一多個天線進行發(fā)射的發(fā)射器。響應于第一包的所請求帶寬不大于第一發(fā)射模式的帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第一包且從所述第一多個天線發(fā)射所述第一包。所述第一包具有所述第一發(fā)射模式的單載波頻分多址(SC-FDMA)調制。響應于第二包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第二包且從所述第一多個天線發(fā)射所述第二包。所述第二包具有第二發(fā)射模式的多輸入多輸出正交頻分多路復用(MIM0-0FDM)調制?；景噪姶欧绞今詈系剿鲆苿油ㄐ叛b置的所述第一天線的第二多個天線。所述基站經(jīng)配置以接收和解碼具有所述SC-FDMA調制的所述第一包以及具有所述MIM0-0FDM調制的所述第二包。
[0020]在另一實施例中，移動通信裝置包含多個天線和耦合到所述天線的收發(fā)器。所述收發(fā)器包含發(fā)射器和接收器，且可在接收模式中以及在第一和第二發(fā)射模式中操作。在所述接收模式中，所述發(fā)射器經(jīng)配置以不進行發(fā)射，且所述接收器經(jīng)配置以接收和解碼第一包，所述第一包具有所述接收模式的多輸入多輸出正交頻分多路復用(MIM0-0FDM)調制。響應于第二包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第二包且從所述天線發(fā)射所述第二包。所述第二包具有所述第一發(fā)射模式的單載波頻分多址(SC-FDMA)調制。響應于第三包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第三包且從所述天線發(fā)射所述第三包。所述第三包具有所述第二發(fā)射模式的MMO-OFDM調制。
[0021]將了解，在隨后的【具體實施方式】和權利要求書中陳述各種其它實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]在閱讀以下詳細描述后且在參考附圖后將明了本發(fā)明的各種方面和優(yōu)點，其中:
[0023]圖1是用于移動通信的系統(tǒng)的框圖；以及
[0024]圖2是用于在移動裝置與基站之間傳送語音和數(shù)據(jù)通信的過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1是用于移動通信的系統(tǒng)的框圖。所述系統(tǒng)包含基站102以及以電磁方式通信的移動通信裝置104和106到108。所述系統(tǒng)具有若干操作模式以為從每一移動通信裝置到基站102的包提供所請求帶寬，同時節(jié)省移動通信裝置104和106到108中的電力消耗且簡化基站102。
[0026]基站102包含收發(fā)器110以及天線112和114到116，所述天線向移動通信裝置104和106到108傳送數(shù)據(jù)符號和從移動通信裝置104和106到108傳送數(shù)據(jù)符號。類似地，移動通信裝置104包含收發(fā)器118以及天線120和122到124，所述天線向基站102傳送數(shù)據(jù)符號和從基站102傳送數(shù)據(jù)符號。
[0027]電磁頻譜可經(jīng)分割為一組正交頻率。在一個實施例中，所述頻率是正交的，因為所述頻率之間的分離等于或超過用于用數(shù)據(jù)符號調制所述頻率的帶寬。這限制了經(jīng)同時調制的正交頻率之間的干擾。[0028]在一個實施例中，將正交頻率的子集分配于例如從基站102到移動通信裝置104的通信鏈路。因為可同時發(fā)射的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目等于所分配正交頻率的數(shù)目，所以通過增加所述子集中的所分配正交頻率可增加用于特定通信鏈路的帶寬。
[0029]另外，可將正交頻率的不同子集分配于各種通信鏈路，例如將正交頻率的一個子集分配于從基站102到移動通信裝置104的通信，且將正交頻率的另一子集分配于從基站102到移動通信裝置106的通信。隨后，基站102的收發(fā)器110同時地將多個數(shù)據(jù)符號發(fā)射到移動通信裝置104且將多個數(shù)據(jù)符號發(fā)射到移動通信裝置106。在一個實施例中這是正交頻分多路復用(OFDM)。
[0030]在一個實施例中，OFDM進一步包含時分多路復用。在時分多路復用的簡單實例中，將正交頻率的子集分配于基站102與移動通信裝置108之間的通信鏈路，且將此子集時分多路復用為經(jīng)保留用于從基站102到移動通信裝置108的通信的若干時間周期，以及經(jīng)保留用于在從移動通信裝置108到基站102的相反方向上的通信的若干時間周期。
[0031]OFDM在一個實施例中進一步擴展到多輸入多輸出OFDM(MMO-OFDM)。對于MM0，所傳送數(shù)據(jù)符號在多個發(fā)射天線與多個接收天線之間經(jīng)空間多路復用。在MMO-OFDM的實施例的實例中，將正交頻率的子集分配于在特定時間周期從基站102到移動通信裝置104的通信，且在所分配正交頻率中的每一者上，收發(fā)器110從天線112和114到116中的每一者同時地發(fā)射獨立的數(shù)據(jù)符號。移動通信裝置104的天線120和122到124中的每一者接收在每一正交頻率上發(fā)射的數(shù)據(jù)符號的混合物，但移動通信裝置104可從所接收混合物恢復所發(fā)射數(shù)據(jù)符號。
[0032]大體上，可在N個發(fā)射天線與M個接收天線之間空間多路復用的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目是N與M中的較小者。因此，MMO系統(tǒng)經(jīng)常在各種裝置上具有相等數(shù)目的天線，例如四個天線。然而，使N與M相等增加了 MMO通信的穩(wěn)健性，因為針對正在發(fā)射特定數(shù)據(jù)符號的每一發(fā)射天線與每一接收天線的所有配對，相消多路徑干涉在接收天線處較不可能發(fā)生。
[0033]雖然OFDM具有許多優(yōu)點，但OFDM的一個缺點在于，峰值發(fā)射功率顯著高于平均發(fā)射功率。因此，OFDM具有高峰值平均功率比(PAPR)。為了防止所發(fā)射OFDM的失真，發(fā)射RF功率放大器應當在所發(fā)射功率的整個范圍上具有線性度。對于指定的平均發(fā)射功率，OFDM需要在比具有較低PAPR的另一調制方案寬的發(fā)射功率范圍上具有高線性度的RF功率放大器。這致使與使用具有較低PAPR的另一調制方案提供相同平均發(fā)射功率的RF功率放大器相比，用于OFDM的RF功率放大器從其電源消耗更多電力。
[0034]單載波頻分多址(SC-FDMA)具有比OFDM低的PAPR。在一個實施例中，SC-FDMA使用與OFDM相同的正交頻率，但具有不同的調制方案。并非如OFDM中那樣在符號周期期間在相應正交頻率上在每一數(shù)據(jù)塊中發(fā)射數(shù)據(jù)符號，SC-FDMA對N個符號的每一數(shù)據(jù)塊執(zhí)行N點離散傅立葉變換(DFT)，將所得頻域表示映射到每一數(shù)據(jù)塊的在可用M個正交頻率中的所分配N個正交頻率，且在所有M個正交頻率上發(fā)射得自M點逆DFT的波形。在局部化SC-FDMA的一個實施例中，針對每一數(shù)據(jù)塊的N個所映射正交頻率是可用的M個正交頻率的鄰近子集。在分布式SC-FDMA的另一實施例中，N個所映射正交頻率是在可用的M個正交頻率的范圍上均勻地分布。SC-FDMA接收器逆轉所述過程以恢復每一數(shù)據(jù)塊中的N個符號。
[0035]SC-FDMA MMO是SC-FDMA加上在多個發(fā)射天線與多個接收天線之間的空間多路復用。然而，SC-FDMA MIMO通常使用復雜的最大似然檢測器來實現(xiàn)接收器處的高性能。最大似然檢測器是復雜的，因為其窮盡地搜索數(shù)據(jù)符號的許多可能組合。相比之下，MIM0-0FDM支持顯然更簡單的球體檢測器，其近似地實現(xiàn)最大似然檢測器的檢測性能。
[0036]一個或一個以上實施例具有用于從移動通信裝置104和106到108到基站102的上行鏈路通信的兩種模式。一個模式中的上行鏈路通信使用不具有MMO的SC-FDMA，以節(jié)省移動通信裝置104和106到108中的電池電力。在另一模式中的上行鏈路通信使用MM0-0FDM，用于獲得增加的通信帶寬而不顯著增加基站102的復雜性和成本。從基站102到移動通信裝置104和106到108的下行鏈路通信是MM0-0FDM，因為基站102通常不需要電池電力的節(jié)省。
[0037]基站收發(fā)器110包含發(fā)射器126，其經(jīng)配置以從天線112和114到116發(fā)射數(shù)據(jù)符號的包128。MMO-OFDM編碼器130將數(shù)據(jù)符號的包128編碼到可用正交頻率的所分配子集上，其中在每一符號周期期間針對每一所分配頻率以及天線112和114到116中的每一者具有一數(shù)據(jù)符號。在每一符號周期期間，發(fā)射器126在每一所分配正交頻率上從天線112和114到116中的每一者發(fā)射數(shù)據(jù)符號。例如自由空間等通信媒介以電磁方式將天線112和114到116耦合到移動通信裝置104的天線120和122到124以及移動通信裝置106到108的天線132和134。因此，發(fā)射器126發(fā)射經(jīng)由天線112和114到116空間多路復用且在正交頻率的所分配子集上頻率多路復用的數(shù)據(jù)符號的經(jīng)編碼包128。
[0038]移動通信裝置104的收發(fā)器118可經(jīng)配置以在接收模式中以及在第一和第二發(fā)射模式中操作。
[0039]在接收模式中操作時，收發(fā)器118的發(fā)射器136不進行發(fā)射，且收發(fā)器118的接收器138從天線120和122到124接收數(shù)據(jù)符號的經(jīng)編碼包128。數(shù)據(jù)符號經(jīng)由天線120和122到124經(jīng)空間多路復用，且在正交頻率的所分配子集上經(jīng)頻率多路復用。球體檢測器140在數(shù)據(jù)符號的所接收包142匹配包128時成功地恢復所述包142。
[0040]當在第一發(fā)射模式中操作時，SC-FDMA編碼器144于在正交頻率的第二子集上經(jīng)頻率多路復用的單載波上對數(shù)據(jù)符號的包146進行編碼，且發(fā)射器136在所述單載波上從天線120和122到124發(fā)射經(jīng)編碼包146。
[0041]當在第二發(fā)射模式中操作時，MMO-OFDM編碼器148將數(shù)據(jù)符號的包150編碼到可用正交頻率的所分配子集上，其中針對天線120和122到124中的每一者上的每一所分配頻率具有一數(shù)據(jù)符號。發(fā)射器136從天線120和122到124發(fā)射經(jīng)由天線120和122到124經(jīng)空間多路復用且在正交頻率的所分配子集上經(jīng)頻率多路復用的數(shù)據(jù)符號的第三包150。
[0042]用于第一和第二發(fā)射模式的正交頻率的所分配子集在一個實施例中是相同的正交頻率，且在另一實施例中是不同的正交頻率。用于接收模式的正交頻率的所分配子集在一個實施例中是與發(fā)射模式相同的正交頻率，且在另一實施例中是不同的正交頻率。
[0043]因為第一發(fā)射模式的SC-FDMA調制具有比第二發(fā)射模式的MMO-OFDM調制好的PAPR，所以在第一發(fā)射模式中發(fā)射器136從電池152消耗的電力少于在第二發(fā)射模式中發(fā)射器136消耗的電力。因為第二發(fā)射模式的MMO-OFDM調制的MMO提供比第一發(fā)射模式的SC-FDMA調制高的帶寬，所以在第二發(fā)射模式中，MMO提供比第一發(fā)射模式中高的帶寬。因此，在一個實施例中，從移動通信裝置104到基站102的上行鏈路通信默認為使用第一發(fā)射模式，且所述上行鏈路通信在請求較高帶寬時使用第二發(fā)射模式。[0044]基站102的收發(fā)器110包含接收器154，其經(jīng)配置以從天線112和114到116接收經(jīng)編碼第二和第三包146和150。在一個實施例中，調度預期調制方案。對于在正交頻率的子集上經(jīng)頻率多路復用的單載波上的經(jīng)調度SC-FDMA調制，基站收發(fā)器110的SC-FDMA檢測器156在包158匹配于包146時成功地解碼數(shù)據(jù)符號的所接收包158。對于在第一與第二天線之間經(jīng)空間多路復用且在正交頻率的子集上經(jīng)頻率多路復用的經(jīng)調度MMO-OFDM調制，球體檢測器160在包162匹配于包150時成功地解碼數(shù)據(jù)符號的所接收包162。因為球體檢測器160有效地恢復包162，所以球體檢測器160不對基站102增加許多成本。
[0045]在一個實施例中，基站收發(fā)器110包含管理單元164，其經(jīng)配置以為移動通信裝置104和106到108中的每一者的接收模式以及第一和第二發(fā)射模式分配正交頻率的子集。管理單元164還調度用于接收模式以及第一和第二發(fā)射模式的時間間隔。為了散布此分配和調度，管理單元164引導基站102發(fā)射指定所述分配和調度的管理包166。移動通信裝置104的收發(fā)器118使用接收模式接收和解碼對應管理包168，且將來自管理包168的分配和調度轉發(fā)到移動通信裝置104的控制單元170?？刂茊卧?70經(jīng)配置以引導收發(fā)器118根據(jù)分配和調度而在接收模式中進行接收以及在第一和第二發(fā)射模式中進行發(fā)射。
[0046]移動通信裝置104的控制單元170在針對數(shù)據(jù)包的所請求帶寬大于在分配于第一發(fā)射模式的正交頻率上經(jīng)頻率多路復用的單載波的可用帶寬時產(chǎn)生請求包172。任選地，接近放電的電池152阻止產(chǎn)生此請求包172。可用電荷電平閾值來檢測接近放電的電池。響應于檢測到的電池電荷下降到低于電荷電平閾值，將電池確定為接近放電。響應于檢測到的電池電荷高于電荷電平閾值，將電池視為足夠帶電?？刂茊卧?70引導收發(fā)器118將請求包172發(fā)射到基站，且請求包172是使用第一發(fā)射模式來發(fā)射。在接收到對應請求包174后，管理單元164即刻引導基站102使用第二發(fā)射模式以用于發(fā)射數(shù)據(jù)包的調度和分配來發(fā)射管理包166?？刂茊卧?70接收對應管理包168，且引導收發(fā)器118根據(jù)分配和調度使用第二發(fā)射模式來發(fā)射數(shù)據(jù)包。
[0047]相比之下，當數(shù)據(jù)包的所請求帶寬不大于單載波的可用帶寬時，控制單元170引導收發(fā)器118使用第一發(fā)射模式發(fā)射數(shù)據(jù)包。無論所請求帶寬如何，當電池152接近放電時都使用第一發(fā)射模式任選地發(fā)射數(shù)據(jù)包。經(jīng)常地，收發(fā)器118根據(jù)用于第一發(fā)射模式的現(xiàn)存分配和調度來發(fā)射數(shù)據(jù)包。將了解，通過將較多正交頻率和/或較多時間間隔添加到第一發(fā)射模式的單載波，上行鏈路通信帶寬可增加直到極限，且通過為第二發(fā)射模式分配正交頻率和調度時間間隔，通信帶寬可增加超過此極限。
[0048]在一個實施例中，移動通信裝置104的發(fā)射器136于在正交頻率的所分配子集上經(jīng)頻率多路復用的單載波上從確切一個天線120發(fā)射包146的數(shù)據(jù)符號。在另一實施例中，發(fā)射器136從所有天線120和122到124發(fā)射包146的數(shù)據(jù)符號。
[0049]圖2是用于在移動裝置與基站之間傳送語音和數(shù)據(jù)通信的過程200的流程圖。根據(jù)通信類型來分配通信帶寬。
[0050]在步驟202處，移動通信裝置發(fā)出對通信的請求。所述請求可包含打開用于語音對話的持久信道或請求具有指定大小的數(shù)據(jù)文件(例如圖像文件)的一次性傳送。在一個實施例中，所述請求還包含移動通信裝置的電池的電荷狀態(tài)?；驹诓襟E204處接收請求。
[0051]基站的管理單元在決策206處檢查所請求通信類型。對于語音通信，過程200繼續(xù)到步驟208，否則對于數(shù)據(jù)通信，過程200繼續(xù)到步驟210。在步驟208處，基站使用SC-FDMA來分配在正交頻率的所分配子集上經(jīng)頻率多路復用的單載波的復發(fā)時間間隔。在步驟210處，基站使用MMO-OFDM來分配足以用于在正交頻率的所分配子集上發(fā)射數(shù)據(jù)通信的若干時間間隔。在一個實施例中，當移動通信裝置的電池接近放電時，基站改為使用SC-FDMA來分配足以用于發(fā)射數(shù)據(jù)通信的時間間隔和正交頻率。
[0052]對于語音和數(shù)據(jù)通信兩者，基站在步驟212處發(fā)射包含調制類型以及時間間隔和正交頻率的分配的管理包。在步驟214處,移動通信裝置接收管理包。
[0053]在步驟216處，移動通信裝置將語音或數(shù)據(jù)通信編碼為一個或一個以上符號包。
[0054]決策218檢查通信類型。過程200針對SC-FDMA繼續(xù)到步驟220，且過程200針對MIM0-0FDM繼續(xù)到步驟222。
[0055]在步驟220處，移動通信裝置于在所分配正交頻率上經(jīng)頻率多路復用的單載波上在經(jīng)調度時間發(fā)射數(shù)據(jù)符號的下一個包?；驹诓襟E224處接收SC-FDMA包且任選地使用MIM0-0FDM發(fā)射用于語音對話的另一側的雙工包，且移動通信裝置在步驟226處接收此雙工包。決策228檢查通信是否完成。當通信未完成時，過程200返回到步驟220用于下一個包。
[0056]在步驟222處，移動通信裝置在經(jīng)調度時間在所分配正交頻率上發(fā)射數(shù)據(jù)符號。數(shù)據(jù)符號的包還使用MMO-OFDM經(jīng)空間多路復用。在步驟230處，基站接收數(shù)據(jù)包且使用球體檢測器解碼數(shù)據(jù)包。決策232檢查數(shù)據(jù)通信是否完成。當數(shù)據(jù)通信未完成時，過程200返回到步驟222用于下一個數(shù)據(jù)包。
[0057]本發(fā)明的實施例應視為適用于多種通信系統(tǒng)。通過考慮本文揭示的本發(fā)明的說明書和實踐，所屬領域的技術人員將明了本發(fā)明的其它方面和實施例。希望將說明書和所說明實施例僅視為實例，其中本發(fā)明的真實范圍由所附權利要求書指示。
【權利要求】
1.一種移動通信裝置，其包括: 第一多個天線； 收發(fā)器，其耦合到所述第一多個天線且包含發(fā)射器和接收器，所述收發(fā)器在接收模式中以及在第一發(fā)射模式和第二發(fā)射模式中進行操作；且其中: 在所述接收模式中，所述發(fā)射器經(jīng)配置以不進行發(fā)射，且所述接收器經(jīng)配置以接收和解碼第一包，所述第一包具有所述接收模式的多輸入多輸出正交頻分多路復用(MIMO-OFDM)調制； 響應于用于第二包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第二包且從所述第一天線發(fā)射所述第二包，所述第二包具有所述第一發(fā)射模式的單載波頻分多址(SC-FDMA)調制；且 響應于用于第三包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述發(fā)射器經(jīng)配置以編碼所述第三包且從所述第一天線發(fā)射所述第三包，所述第三包具有所述第二發(fā)射模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制。
2.根據(jù)權利要求1所述的移動通信裝置，其中在所述收發(fā)器的通信操作期間，所述收發(fā)器總是在所述接收模式或者是所述第一發(fā)射模式或所述第二發(fā)射模式中的一個模式中。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的移動通信裝置，其中所述收發(fā)器經(jīng)配置以在所述接收模式、所述第一發(fā)射模式與所述第二發(fā)射模式之間時分多路復用操作。
4.根據(jù)權利要求1到3中任一權利要求所述的移動通信裝置，其進一步包括耦合到所述收發(fā)器的控制單元，其中: 響應于待決傳出包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述控制單元經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式的所述單載波頻分多址調制中將請求包發(fā)射到基站； 響應于所述請求包，所述收發(fā)器經(jīng)配置以在所述接收模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制中從所述基站接收管理包，在所述管理包中指定多個正交頻率的子集；且響應于所述管理包，所述控制單元經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第二發(fā)射模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制中編碼和發(fā)射所述待決傳出包，且所述待決傳出包的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制是經(jīng)由所述天線經(jīng)空間多路復用且在所述正交頻率的所述子集上經(jīng)頻率多路復用。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一權利要求所述的移動通信裝置，其中: 所述移動通信裝置進一步包含耦合到所述收發(fā)器的電池；且 所述發(fā)射器進一步經(jīng)配置以: 響應于待決傳出包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第一發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包； 響應于所述電池的電荷電平小于或等于電荷電平閾值且所述所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第一發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包；以及 響應于所述電池的所述電荷電平大于所述電荷電平閾值且所述所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而在所述第二發(fā)射模式中發(fā)射所述待決傳出包。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一權利要求所述的移動通信裝置，其中響應于在所述第一發(fā)射模式中操作，所述發(fā)射器經(jīng)配置以從所述第一天線中的確切一者發(fā)射在所述單載波頻分多址調制中編碼的所述第一包。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一權利要求所述的移動通信裝置，其中: 所述發(fā)射器經(jīng)配置以在所述第一發(fā)射模式的所述單載波頻分多址調制中發(fā)射多個語音包中的每一者；且 所述發(fā)射器進一步經(jīng)配置以在所述第二發(fā)射模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制中發(fā)射多個圖像包中的每一者。
8.一種用于移動通 信的系統(tǒng)，其包括: 根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求所述的移動通信裝置；以及 基站，其包含以電磁方式耦合到所述移動通信裝置的所述第一天線的第二多個天線； 其中所述基站經(jīng)配置以接收和解碼具有所述單載波頻分多址調制的所述第一包以及具有所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制的所述第二包。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中: 所述基站包含耦合到所述第二天線的第一檢測器和第二檢測器； 所述第一檢測器經(jīng)配置以解碼在所述第二天線處接收的所述第一包的所述單載波頻分多址調制；且 所述第二檢測器是經(jīng)配置以解碼在所述第二天線處接收的所述第二包的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制的球體檢測器。
10.根據(jù)權利要求8或權利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述基站包含管理單元，所述管理單元經(jīng)配置以產(chǎn)生多個正交頻率的第一子集、第二子集和第三子集的分配，且進一步經(jīng)配置以產(chǎn)生用于接收模式以及所述第一發(fā)射模式和所述第二發(fā)射模式的多個時間間隔的調度；且 所述移動通信裝置進一步包含耦合到接收器的控制單元，所述控制單元經(jīng)配置以根據(jù)所述分配和所述調度而引導所述接收器在所述接收模式中進行接收，以及引導所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式和所述第二發(fā)射模式中進行發(fā)射。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中: 所述接收模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制在所述第一多個天線與所述第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用，且在所述正交頻率的所述第一子集上經(jīng)頻率多路復用； 所述第一發(fā)射模式的所述單載波頻分多址調制在所述正交頻率的所述第二子集上經(jīng)頻率多路復用；且 所述第二發(fā)射模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制在所述第一多個天線與所述第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用，且在所述正交頻率的所述第三子集上經(jīng)頻率多路復用。
12.根據(jù)權利要求10或權利要求11所述的系統(tǒng)，其中: 所述管理單元經(jīng)配置以引導所述基站將管理包發(fā)射到所述移動通信裝置； 所述管理包指定所指定的所述分配和所述調度；且 所述接收器經(jīng)配置以在所述接收模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制中從所述基站接收所述管理包，且將來自于所述管理包的所述分配和所述調度轉發(fā)到所述移動通信裝置的所述控制單元。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制單元進一步經(jīng)配置以響應于包的所請求帶寬大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬而引導所述移動通信裝置的所述發(fā)射器在所述第一發(fā)射模式的所述單載波頻分多址調制中將請求包發(fā)射到所述基站； 所述管理單元進一步經(jīng)配置以響應于所述請求包而引導所述基站發(fā)射所述管理包；且 所述控制單元響應于所述管理包而經(jīng)配置以引導所述發(fā)射器在所述第二發(fā)射模式的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制中編碼和發(fā)射所述包。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中: 所述基站進一步包含球體檢測器； 所述球體檢測器經(jīng)配置以解碼所述包的所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制；且 所述多輸入多輸出正交頻分多路復用調制在所述第一多個天線與所述第二多個天線之間經(jīng)空間多路復用，且在所述正交頻率的所述第三子集上經(jīng)頻率多路復用。
15.根據(jù)權利要求12到14中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中響應于包的所請求帶寬不大于所述第一發(fā)射模式的所述帶寬，所述移動通信裝置的所述控制單元經(jīng)配置以引導所述移動通信裝置的所述發(fā) 射器在所述第一發(fā)射模式的所述單載波頻分多址調制中編碼和發(fā)射所述包。
【文檔編號】H04L5/00GK103718495SQ201280036609
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年2月16日 優(yōu)先權日:2011年8月2日
【發(fā)明者】克里斯多夫·H·迪克 申請人:吉林克斯公司