[发明专利]自适应预编码

说明书

技术领域

本发明一般涉及数字收发信机，进一步详细地说是涉及在非对称通信网络中对经过有适应性地预编码的数字信号进行的接收和发送。

技术背景

近几年，宽频带(宽带)加入者系无线(FWA)技术作为实现单点对多点间的高速数据传送的有效方法已被得到广泛认识，这通过ETSIBRAN及IEEE802.16中的标准化活动已经被证明。另外，其详细内容可参照RES10/96 ETR7-10C报告书“The ETSI HIPERLAN LayerArchitecture”、1996年10月以及正在审议中的IEEE802.16 FWA相关的“IEEE802.16 Fixed Wireless Access Standard Committee试行方案”。

与多媒体对应的宽带无线系统必须解决衰落、多路径电波反射损伤以及使接收信号劣化的码间干扰(ISI：inter-symbolinterference)。例如，20Mb/s以上这样非常快的数据速度由于多媒体数据用的低比特错误率而要使用从时间离散微波多点配信系统(MMDS)带宽(<10GHz>)到由衰落主导的毫米波带宽(例如10-66GHz)的高频载波频率，导致这些问题的解决尤为困难。

最近有很多方法被提出。即，参照Matsumoto等人的“宽带无线访问用发送分集组合OFDM系统的结构及性能(Configuration andperformance of transmission-diversity-combined OFDM systems forbroadband wireless access)”Globecom 2000、以及Kang等人的“広带域無線アクセス用送信ダィバ-シティ組合せOFDMシステムの構成ぉょび性能：高速数字传送系统用模数型维他比解码器(Modulo-Type Viterbi Decoderfor High-Speed Digital Transmission System)”IEEE Comm.Let.，Vol.4，No.2，2000年2月。

这些依照现有技术的方法中包含单一载波M值正交调幅(M-QAM)系统以及基于正交频分多路(OFDM)的多路载波系统。它们在性能及实装的复杂程度的观点来看有所不同。

加入者系无线系统是尤其重要的。在本记述中，无线系统的基站(“小区塔”)称作“发送机”，加入者无线装置(client radios)例如蜂窝电话称作“接收机”。应该理解这些基站及加入者都能进行信号的发送和接收。

此种加入者系无线系统的一个特性就是其非对称的性质。本系统从基站(发送机)到多个加入者(接收机)之间具有一个强大的下行链路。本系统从各个加入者“接收机”到基站“发送机”之间具有一个较小的上行链路。设置少数基站进行运转的设置成本与较低成本的加入者无线装置的大小相比是比较高的，因此，要通过对基站加以进一步的处理来追求使复杂性、电力消耗及加入者的成本最低限化的系统的设计。

依照现有技术的一个减轻信号劣化的解决方法是在接收机内使用大规模的带有判断能力的回授均衡器(equalizer)。但是，这一解决方法将加大接收机的计算装置的复杂程度及成本。随着多路径电波反射失真的加大，其状况更加恶化。为了有助于接收机的均衡器的会聚，必须每每与(信息)数据同时发送较长的训练序列。这将减少在规定时间内可以传送的信息量。

因此，提供一个由可抑止接收信号的劣化且低成本和构造简单的接收机构成的收发信系统是最理想的。

发明内容

本发明提供一种无需过度增加接收机的复杂程度及成本就可减轻信号劣化的无线收发信系统。基于本发明的收发信系统基于适应型的信道预编码。在本收发信系统中，发送机在发送之前对输入数据应用动态的有适应性的预编码。预编码的应用基于从接收机接收到的反馈。

反馈使发送机能决定接收机均衡器(equalizer)的平均分支能量及峰值平均比率(peak-to-average ratio)。这将使呈时间性变动的信道状态在整体上可以高可靠性地运转，使本发明也可以适合伴有较大扰碍的无线及有线系统。另外，进行依从本发明的适应型预编码的收发信系统将减轻接收机的复杂程度。本收发信系统可以送出高保真度的多媒体声音、数据及图像。

本收发信系统使用适应型的TH(Tomlinson-Harashima)预编码器以及模数型维他比编码器。本收发信系统对适应型的调制和空间分集进行组合。这些特征将带来下述优点。