[发明专利]在用于IEEE802.22WRAN通信系统的物理层中捆绑相邻的电视频带、副载波分配、数据突发定义和扩展OFDMA

说明书

相关的申请

本发明涉及以下的共同待决的申请，它们的全部内容在此引入以供参 考，就如同其在这里被充分地阐述：

由Carlos CORDEIRO等人在2005年9月16日提交的、标题为 “Cognitive MAC(CMAC)Proposal for IEEE 802.22 WRAN Systems”的临时 申请，代理人案号2904；

由Carlos Cordeiro等人在2005年11月4日提交的“Spectrum Management in Dynamic Spectrum Access Wireless Systems”，代理人案号 2296；以及

Vasanth GADDAM等人的“Physical Layer Superframe，Frame，Preamble and Control Header for IEEE 802.22 WRAN Communication Systems”，代理 人案号6330。

本发明涉及用于IEEE 802.22WRAN系统的物理层(PHY)。更具体地， 本发明提供用来捆绑(bond)相邻的电视频带以用于WRAN系统的PHY 层。最具体地，本发明提供PHY的某些关键元素，诸如用于WRAN通信 系统的信道捆绑、副载波分配、数据突发定义和扩展(spread)OFDMA 调制。

IEEE 802.22工作组被特许来开发用于基于认知无线电的PHY/MAC/ 空中接口的标准，以供免执照的(license-exempt)设备在无干扰的基础上 在被分配给电视广播服务的频谱上使用。在这方面，该工作组已发布一个 征集建议的邀约(call for proposals)(CFP)，请求提交针对用于初始802.22 技术规范的技术的选择的建议。可以使用该标准的应用之一是在无线区域 网(WRAN)中。这样的服务致力于通过利用在农村和边远地区现存的未使 用的电视信道而把宽带接入带到这些人口稀少的地区。

主要的考虑是免执照的设备——也称为用户住宅设备(CPE)——避免 干扰既有者(incumbent)的电视广播、无线话筒和公共安全系统。因此， 对未使用的电视带宽的经济的和有效的使用是用于WRAN的PHY空中接 口的主要目的。

WRAN系统的运行是基于由基站(BS)提供的固定无线接入，其中该基 站(BS)在控制CPE(用户终端)的射频(RF)特性的普遍接受的标准下运行。 CPE预期是可从消费者电子商店容易地得到的，不需要是有执照的或已登 记的，包括干扰感知，并由用户或专业人员安装。CPE预期是基于低成本 UHF电视调谐器的RF设备。CPE的RF特性是在BS的总的控制下，但 RF信号感知预期由基站和在BS的控制下的CPE来完成。后者的集中化 控制允许BS集中地聚集电视感知信息，并在系统级别上采取行动以避免 干扰，例如改变频率和更有效地利用未使用的电视频谱，例如，捆绑毗邻 的未使用的电视信道。

因此，需要一种能有效地利用可得到的带宽的无线PHY空中接口。

本发明提供用于IEEE 802.22通信系统的PHY层的一种系统、设备和 方法，包括：

1.空的相邻的电视信道的信道捆绑；

2.副载波分配——

a.对于不同的信道捆绑选项的子信道定义，以及

b.在子信道内的导引和数据载波分配；

3.数据突发定义；以及

4.扩展OFDMA调制。

图1A图示按照本发明的副载波分配方案的优选实施例；

图1B图示用于不同数量的捆绑的电视信道的子信道编号方案；

图1C图示各种类型的同期(contemporaneous)信道使用的例子，包 括信道捆绑；

图2图示按照本发明的OFDMA码元格式；

图3图示OFDMA信号的频域描述(假设6MHz电视信道)；

图4图示信道编码过程；

图5图示把数据突发划分到数据块中；

图6图示按照本发明修改的CPE的框图；

图7图示按照本发明修改的BS的框图；

图8图示按照本发明的BS和CPE的WRAN系统；

图9图示超帧结构；以及

图10图示帧结构。