[发明专利]无线通信系统中用于多载波调制的峰均功率比管理

说明书

本申请是申请日为2004年2月17日，题为“无线通信系统中用于多载波调制的峰均 功率比管理”，申请号为200480006245.X的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及数据通信，并且特别涉及用于在无线通信系统中管理用于多载波 调制的峰均功率比(PAPR，peak-to-averagepowerratio)。

背景技术

无线通信系统被广泛地部署以提供各种类型的通信，例如语音、数据等。所述系统 可以是多址系统，其能够通过共享可用系统资源(例如，带宽及传输功率等)来支持与多个 用户的通信。所述多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多 址(FDMA)系统以及正交频分多址(OFDMA)系统。

无线通信系统可以采用多载波调制用于数据传输。多载波调制的普通例子包括正 交频分复用(OFDM)以及离散多音调(DMT)。OFDM有效地将整个系统带宽分成若干正交子带。 每个子带与各自的载波相关联，数据可以在所述载波上被调制。用于子带的载波可以用数 据来独立地调制，并且所调制的载波因而可以被加在一起以产生输出波形。

多载波调制具有某些理想的特性，包括抵抗多径效应的能力。然而，多载波调制的 主要缺点是针对输出波形的较高的峰均功率比(PAPR)，即，由多载波调制所产生的波形的 峰值功率与平均功率的比值可能较高。当载波用数据来独立地调制时，较高的PAPR是由于 所有载波的可能的同相(相干)相加。实际上，可以看到，对于多载波调制来说，峰值功率可 以多达平均功率的N倍，其中N是载波的数目。

用于由多载波调制所产生的波形的较高的PAPR通常需要功率放大器，所述功率放 大器工作在平均功率电平，所述平均功率电平典型地远低于所述峰值功率电平(即，从峰值 功率的后退(backed-off))。这是由于波形中较大的峰值可能导致所述功率放大器工作在 高度非线性区域或者可能削波(clip)，然后，这将导致交调失真或者能够降低信号质量的 其它后果。通过以从峰值功率的后退来操作所述功率放大器，该功率放大器可以处理波形 中的较大峰值而不会产生过度的失真，其中所述后退典型地是4至7dB。然而，在当所述波形 中没有较大峰值的其它时间期间，所述后退代表着所述功率放大器的低效操作。因此，非常 期望使所述波形的PAPR最小化，以使得所述功率放大器在期望或者需要的情况下可以较接 近峰值功率电平地被操作。

已经介绍了各种方案来最小化用于多载波调制的PAPR。所述方案的大部分力求减 少波形本身的PAPR。例如，一种传统的方案提出将待传输的数据映射到指定的码字中，所述 码字由于其与较低的PAPR相关联而特别地被选择。另一种传统的方案提出使用“峰值减小 载波(peakreductioncarrier)”，其通过减小波形中的峰值的方式而被调制。再一种传统 的方案提出以不同的相位在所有的载波上调制数据，从而试图减小波形的PAPR。用于减小 PAPR的这些各种传统方案不可以应用于某些多载波通信系统。如下文所述，例如，如果用于 所有载波的数据是不可用或不可访问的，则这可能是这种情况。

因此，现有技术中需要用于在无线通信系统中管理用于多载波调制的PAPR的技 术。

发明内容

这里提供用于在各种无线多址多载波通信系统(例如，OFDMA系统)中管理PAPR的 技术。可以认识到，多址通信系统中的不同终端可以与不同的需要的发射功率相关联，以达 到其所希望的接收信号质量。载波可以基于终端需要的发射功率而被指派给所述终端。

在一方面，分配给每个终端的载波数量是取决于其需要的发射功率的。较少的载 波可以被分配给具有较高的需要的发射功率的终端。由于较小的PAPR与通过较少载波所产 生的波形相关联，因此，所述功率放大器可以通过较小的后退而被操作，并且所述波形可以 以较高的功率电平而被发射。相反地，较多的载波可以被分配给具有较低的需要的发射功 率的终端。即使较大的PAPR与通过较多载波所产生的波形相关联，由于需要的发射功率较 低，因此，所述功率放大器也可以提供较大的后退。