[发明专利]基于多用户检测的功率控制以及链路自适应方案

说明书

技术领域

本发明涉及对于基于多载波码分多址(MC-CDMA)的无线局域网(W-LAN)根据功率控制算法来进行信号处理的方法。

技术背景

在码分多址(CDMA)网络中，可以增加同时传输的数量，直到在接收机上的信号与干扰噪声比(SINR)降低到了使其不能正确地接收和检测想要的分组的极限为止。因此，功率控制对系统容量起到重要的作用。

MC-CDMA如今受到越来越多的重视，并且已经成为有希望用在未来无线高容量通信网络中的备选者。多载波技术通常具有很强的抗多径衰落性，提供高的频谱效率和干扰抑制能力。MC-CDMA还有若干其它优势，例如频率分集和抗频率选择性衰落和抗脉冲噪声。在K.Wang，P.Zong，Y.Bar-Ness的文章“A reduced complexitypartial sampling MMSE receiver for asynchronous MC-CDMA systems”IEEE Proc.GLOBECOM’01，2001中示例性地描述了这种系统，此处将该文章一并引入作为参考。

将一个用户的数据流的每个符号乘以同一扩展码的每个元素，并且放置在若干窄带子载波中。多个码片不是顺序的，而是在不同的子带上并行传输。这在J.Linnartz的文章“Performance analysis ofasynchronous MC-CDMA in mobile Rayleigh channel with both delayand doppler spreads”IEEE Trans.On Vehicular Techonolgy，vo1.50，issue6，Nov.21001中进行了描述，此处将该文章一并引入作为参考。如S.Hara，R.Prasad的文章“Overview of multicarrier CDMA”IEEEComm.Magazin，vol.35，issue4，pP.104-108，April 1997中所述，在MC-CDMA中，对单个数据符号进行频率扩展，此处将该文章一并引入作为参考。图1中给出了具有扩展因子(SF)为四的这种系统，其中示出了SF＝4的MC-CDMA。

在图1中，有四个用户。每个用户具有一个数据分组。用扩展因子4来对该数据分组进行扩展。结果显示在图1的右侧。有四个码片。用不同的子载波频率f1、f2、f3、f4来调制每个码片。将这些码片构成经由信道来传输的多载波符号。由于码片仅包括部分原始信号，可以基于其它用户的符号将这些码片与其它码片打包在一起。其它用户的码片在载波频率上同时传输。在用扩展因子4来扩展的情况下，可以将四个码片复用，因为在接收机有四个扩展码用于区分信息。在接收端对复合的信号进行接收。在接收端进行采样以及快速傅里叶变换(FFT)。为了接收例如用户3的信息，需要在接收端进行相关运算，以排除用户1、2和4的数据并且接收用户3的数据。由于扩展序列的长度是四，在对应于四个码片的包括四个采样值的组中进行相关。

用于本发明的可能的实现/实施例的协议基于IEEE 802.11aWLAN的介质访问控制(MAC)协议，其中需要进行若干修改，以支持CDMA物理层(PHY层)。

准备进行传输的站必须选择码信道。有两种方法可用于此选择。第一种方法在每个分组传输之前选择码信道。最初，这种选择是随机进行的。对于后面的传输，该站不选择其它站已经保留的码信道，(根据该标准，该被考虑的站对于占用的信道已经设定了网络分配向量(NAV))。第二种方法包括选择具有最少业务的码信道，并且在整个连接的持续时间内占有该码信道。

一个站在访问介质之前，应该检测介质在称为分散帧间间隔(DIFS)的持续时间内是空闲的，并且通过发送RTS分组来发出想要的数据传递的信号。图2中示出了RTS/CTS访问机制的方案。为了不干扰传输，所有接收了该RTS控制分组并且不是所希望的接收机的站STA3、STA4对它们的NAV定时器进行设置、将它们的退避倒计时中断，并且延迟访问该介质。如果RTS的接收机STA2空闲，即能够接收数据，则其在称为短帧间间隔(SIFS)的时间之后利用CTS分组来响应。在接收机STA2忙碌的情况下，在新的退避(未示出)之后重复该RTS传输。对该CTS进行接收的移动站也对它们的NAV定时器进行设置。发送器STA1现在可以在SIFS之后发送其数据分组DATA。接收机STA2同样在该数据帧结束SIFS时间之后通过应答(ACK)来应答成功的接收。在每个数据传输的每个码信道中都遵守上述标准的分布协调功能(DCF)过程。