CN102067504A - 用于在集群dft扩展ofdm中分配副载波的装置和方法 - Google Patents

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CN102067504A CN2009801234530A CN200980123453A CN102067504A CN 102067504 A CN102067504 A CN 102067504A CN 2009801234530 A CN2009801234530 A CN 2009801234530A CN 200980123453 A CN200980123453 A CN 200980123453A CN 102067504 A CN102067504 A CN 102067504A
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Abstract

一种装置被配置为接收包括至少一个频域值的第一信号；将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。

Description

用于在集群DFT扩展OFDM中分配副载波的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种装置，并且尤其涉及用于在通信系统中提供服务的装置。
背景技术
通信设备可以被理解为被提供以适当通信和控制功能以使得能够使用其与其它方进行通信的设备。例如，该通信可以包括语音、电子邮件（email）、文本消息、数据、多媒体等的通信。典型地，通信设备使得该设备的用户经由通信系统接收和传送通信，并且由此能够被用于接入各种服务应用。
通信系统是促成诸如通信设备、网络实体和其它节点的两个或更多实体之间的通信的机构。通信系统可以通过一个或多个互连的网络来提供。可以提供一个或多个网关节点以用于所述系统的各种网络的互连。例如，网关节点典型地被提供在接入网络和其它通信网络之间，所述其它通信网络例如是核心网络和/或数据网络。
适当的接入系统允许该通信设备接入到更宽的通信系统。可以利用固定线路或无线通信接口或者其组合来提供对该更宽通信系统的接入。典型地，提供无线接入的通信系统为其用户实现至少一些移动性。这些的示例包括其中通过配置蜂窝接入网络提供接入的无线通信系统。无线接入技术的其它示例包括不同的无线局域网（WLAN）和基于卫星的通信系统。
典型地，无线接入系统依据无线标准和/或规范集合进行操作，所述无线标准和/或规范集合设定该系统的各个部件允许做什么以及如何实现。例如，所述标准或规范可以定义用户（或者更确切的为用户设备）是否被提供以电路交换载体（bearer）或分组交换载体或者这二者。典型地还定义了应当被用于连接的通信协议和/或参数。例如，应当在用户设备和网络部件之间实现通信的方式以及它们的功能和责任典型地由预先定义的通信协议所定义。
在蜂窝系统中，基站形式的网络实体提供了用于与一个或多个小区或分区中的移动设备进行通信的节点。注意到，在特定系统中，基站被称作“节点B”。典型地，基站装置以及接入系统中通信所需的其它装置的操作由特定的控制实体进行控制。典型地，所述控制实体与该特定通信网络的其它控制实体进行互连。蜂窝接入系统的示例包括：通用陆地无线电接入网络（UTRAN）和GSM（全球移动通信系统）EDGE（GSM演进的增强型数据）无线电接入网络（GERAN）。
其它类型的接入体系的非限定示例是被称作演进的通用陆地无线电接入（E-UTRA）的概念。其也被称作长期演进的UTRA或LTE。演进的通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）由E-UTRAN节点B（eNB）所构成，所述节点B被配置为提供无线电接入网络的基站和控制功能。eNB可以向移动设备提供诸如用户平面无线电链路控制/介质接入控制/物理层协议（RLC/MAC/PHY）和控制平面无线电资源控制（RRC）协议终止的E-UTRA特征。
在提供分组交换连接的系统中，接入网络经由适当的网关连接到分组交换核心网络。例如，eNB经由E-UTRAN接入网关（aGW）连接到分组数据核心网络－这些网关也被称作服务网关（sGW）或移动性管理实体（MME）。
在3GPP的长期演进（LTE）的当前实施方式中，下行链路接入技术（从基站到用户设备）通过正交频分多路复用（OFDM）提供，而上行链路接入技术（从用户设备到基站）则基于单载波频分多址（SC-FDMA）。
当前有许多关于扩展和优化局域（LA）接入解决方案的3GPP无线电接入技术以便提供数据速率高且成本非常低的新服务的研究。这些研究活动试图提供具有局域优化的无线电系统，这种系统还满足针对国际移动电信高级标准（IMT）的国际电信联盟－无线电通信部门（ITU-R）的要求。
当前的标准（版本8 3GPP）与诸如WiMAX、IEEE 802.11、IEEE 802.20的竞争无线电接入技术的区别在于，长期演进（LTE）版本（Release）8的基本上行链路传输机制使用诸如具有循环前缀的单载波频分多址（SC-FDMA）的低峰值与平均功率比（PAPR）单载波传输来实现上行链路的用户间正交性并且在接收器侧提供有效的频域均衡。
在之前所描述的诸如WiMAX、IEEE 802.11和IEEE 802.20的其它系统中，使用正交频分多址（OFDMA）。
典型地，SC-FDMA相对于OFDMA的优势在于用户设备传送器的低PAPR和低输出回退（OBO）。该优势转换为用户设备传送器的上行链路覆盖提升和/或功耗降低。
然而，诸如SC-FDMA的单载波传输技术也具有一些缺陷。
首先，已知的单载波方法在适用灵活性和频域组件的调度方面具有约束。
其次，对于多输入多输出（MIMO）和单输入多输出（SIMO）传输而言，单载波方法中基准信号结构的优化（与OFDMA相比）都是有限的。换句话说，在不同小区中以及小区内发送的基准信号具有非最优的交叉相关属性并且由此产生相互干扰。
第三，目前使用的SC-FDMA技术并未对针对单个用户设备的数据和控制之间的潜在频分多路复用提供任何支持。
此外，虽然提供了对以上问题的部分解决方案，但是如以上所述的，OFDMA具有高的立方度量值。
此外，所提出的一般性多载波方法的缺点在于它们缺少灵活的载波组织和调度。
发明内容
本发明的实施例意在解决一个或至少部分缓解以上的问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种装置，其被配置为：接收包括至少一个频域值的第一信号；将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
所述第一数目可以为12。
每个集群可以表示一组邻近的副载波值。
所述第一数目的副载波值可以占据180 kHz的带宽。
所述第二信号可以包括至少3个集群，其中每个第一信号值优选地被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群。
所述第二信号可以包括180个集群，其中每个第一信号值优选地被映射为所述至少180个集群中的至少两个非相邻集群，其中所述至少两个非相邻集群优选地是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
所述装置优选地进一步被配置为接收集群分配信号，并且其中集群选择优选地取决于所述集群分配信号。
所述集群分配信号优选地包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；分配给所述装置的至少一个集群。
集群分配优选地取决于以下至少一个：信道类型；信道混合；无线电条件；装置数量。
所述第一信号优选地包括多个经处理的符号值，其中所述处理优选地包括以下至少一个：串行至并行转换；时域至频域转换。
所述装置可以进一步被配置为将所述第二信号变换为第三信号，其中所述第三信号是时域信号，并且所述至少两个集群全部被变换以形成所述第三信号。
所述装置可以进一步被配置为传送所述第三信号。
根据本发明的第二方面，提供了一种装置，其被配置为：将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
所述第一数目优选为12。
每个集群优选地表示一组邻近的副载波值。
所述第一信号优选地包括至少3个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值优选地被映射为所述至少一个频域值。
所述第一信号可以包括180个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值优选地被映射为所述至少一个频域值，并且其中所述至少两个非相邻集群优选地是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
所述装置优选地进一步被配置为确定集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
所述集群分配信号优选地包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；分配给所述第一信号的至少一个集群。
集群分配信号优选地取决于以下至少一个：信道类型；信道混合；以及无线电条件。
所述装置可以进一步被配置为处理第二信号，其中所述处理优选地被配置为以下至少一个：串行至并行转换；时域至频域转换；并行至串行转换；以及频域至时域转换。
所述装置可以进一步被配置为接收第三信号，其中所述装置优选地被配置为变换所述第三信号以生成所述第一信号，其中所述第三信号可以是时域信号。
根据本发明的第三方面，提供了一种装置，其被配置为：确定集群分配信号，并且将所述集群分配信号传送到其它装置。
所述集群分配信号可以包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；以及分配给第一信号的至少一个集群。
所述集群分配信号优选地取决于以下至少一个：从所述其它装置到所述装置的通信信道的类型；对要在从所述其它装置到所述装置的通信信道上进行传送的数据进行混合的决定；以及从所述其它装置到所述装置的通信信道的无线电条件。
根据本发明的第四方面，提供了一种方法，包括：接收包括至少一个频域值的第一信号；将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
所述第一数目优选为12。
每个集群可以表示一组邻近的副载波值。
所述第一数目的副载波值可以占据180 kHz的带宽。
所述第二信号可以包括至少3个集群，其中每个第一信号值优选地被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群。
所述第二信号可以包括180个集群，其中每个第一信号值优选地被映射为所述180个集群中的至少两个非相邻集群，并且所述至少两个非相邻集群优选地是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
所述方法可以进一步包括接收集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
所述集群分配信号优选地包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；分配给所述装置的至少一个集群。
集群分配优选地取决于以下至少一个：信道类型；信道混合；无线电条件和装置数量。
所述第一信号可以包括多个经处理的符号值，其中所述处理优选地包括以下至少一个：串行至并行转换；以及时域至频域转换。
所述方法可以进一步包括将所述第二信号变换为第三信号，其中所述第三信号优选是时域信号，并且优选所述至少两个集群全部被变换以形成所述第三信号。
所述方法可以进一步包括传送所述第三信号。
根据本发明的第五方面，提供了一种方法，包括：将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
所述第一数目优选为12。
每个集群优选地表示一组邻近的副载波值。
所述第一信号优选地包括至少3个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值优选地被映射为所述至少一个频域值。
所述第一信号可以包括180个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值优选地被映射为所述至少一个频域值，并且其中所述至少两个非相邻集群优选地是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
所述方法可以进一步包括确定集群分配信号，并且其中集群选择优选地取决于所述集群分配信号。
所述集群分配信号可以包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；分配给所述第一信号的至少一个集群。
集群分配优选地取决于以下至少一个：信道类型；信道混合；以及无线电条件。
所述方法可以进一步包括处理第二信号，其中所述处理优选地包括以下至少一个：串行至并行转换；时域至频域转换；并行至串行转换；以及频域至时域转换。
所述方法可以进一步包括接收第三信号，其中所述方法可以包括变换所述第三信号以生成所述第一信号，并且其中所述第三信号优选地是时域信号。
根据本发明的第六方面，提供了一种方法，包括：确定集群分配信号，并且将所述集群分配信号传送到装置。
所述集群分配信号可以包括以下至少一个：集群总数；集群大小；集群布置；以及分配给第一信号的至少一个集群。
所述集群分配信号优选地取决于以下至少一个：从其它装置到所述装置的通信信道的类型；对要在从其它装置到所述装置的通信信道上进行传送的数据进行混合的决定；以及从其它装置到所述装置的通信信道的无线电条件。
根据本发明的第七方面，提供了一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：接收包括至少一个频域值的第一信号；将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
根据本发明的第八方面，提供了一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
根据本发明的第九方面，提供了一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：确定集群分配信号，并且将所述集群分配信号传送到装置。
根据本发明的第十方面，提供了一种装置，包括：用于接收包括至少一个频域值的第一信号的器件；以及用于将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号的器件，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
根据本发明的第十一方面，提供了一种装置，包括：用于将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号的器件，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
根据本发明的第十二方面，提供了一种装置，包括：用于确定集群分配信号的器件，以及用于将所述集群分配信号传送到装置的器件。
以上所指出的装置可以包括用户设备。
以上所指出的装置可以包括以下至少一个：用于在GSM网络中提供接入的收发基站（BTS）；用于在UTRA网络中提供接入的节点B（节点B）；以及用于在EUTRA网络中提供接入的演进节点B（节点）。
附图说明
为了更好地理解本发明以及其如何实现，现在仅通过示例参见附图，其中：
图1示出了可以在其中实现本发明的通信体系的示意性表示形式；
图2示出了可以在图1所示的通信体系中进行操作的用户设备的示意性表示形式；
图3示出了可以在图1所示的通信体系中进行操作的演进节点B的示意性表示形式；
图4a示出了根据本发明实施例的集群/载波划分的示意性表示形式；
图4b示出了根据本发明实施例的频谱划分的示意性表示形式；
图5a示出了在图1所示的本发明实施例中实施的传送器的示意性表示形式；
图5b示出了在图1所示的本发明实施例中实施的接收器的示意性表示形式；
图6示出了与正交频分多路复用系统相比较而示出的本发明实施例的典型立方度量得分（cubic metric score）的图形；
图7示出了本发明实施例相对于单信道频分多路复用系统的吞吐量比较的图形；
图8a示出了如图5a所示的本发明实施例的操作流程图；并且
图8b示出了如图5b所示的本发明实施例的操作流程图。
具体实施方式
参考诸如全球移动系统（GSM）阶段2、码分多址（CDMA）通用移动电信系统（UMTS）和长期演进（LTE）的标准对以下特定实施例进行解释。所述标准可以属于或不属于被称作系统架构演进（SAE）体系的概念，其整体体系在图1中示出。
更具体地，图1示出了第二代（2G）接入网络、第三代（3G）接入网络以及在此被称作长期演进（LTE）接入网络的未来接入网络如何附接到单个数据锚点（3GPP锚点）的示例。所述锚点被用来锚定来自3GPP和非3GPP网络的用户数据。这使得这里所描述的机制不仅能够用于所有的3GPP网络接入，而且也能够用于非3GPP网络。
在图1中，两种不同类型的无线电接入网络11和12连接到通用分组无线电服务（GPRS）核心网络10。接入网络11由GERAN系统所提供，而接入网络12由UMTS陆地无线电接入（UTRAN）系统所提供。UTRAN接入网络11由一系列UTRAN节点B所提供，其中示出了一个节点B NB 155。核心网络10进一步连接到分组数据系统20。
还示出了演进无线电接入系统13连接到分组数据系统20。接入系统13例如可以基于从E-UTRA所知的体系来提供，并且基于使用E-UTRAN节点B（eNodeB或eNB）来提供，其中在图1中示出了两个eNB 151和153。第一eNB 151被示出为能够经由X2通信信道与第二eNB 153进行通信。
接入系统11、12和13可以连接到分组数据系统20的移动管理实体21。这些系统也可以连接到3GPP锚点节点22，该3GPP锚点节点将它们进一步连接到SAE锚点23。
图1示出了另外两个接入系统，即信任的非3GPP IP（互联网协议）接入系统14和WLAN接入系统15。这些直接连接到SAE锚点23。
在图1中，服务提供方连接到服务提供方网络系统25，所述服务提供方网络系统25连接到锚点节点系统。服务可以以各种方式来提供，例如基于IP多媒体子系统等。
各种接入网络可以为适当的用户设备1提供重叠覆盖。例如，如图1所示的用户设备1被视为能够经由EUTRA网络13中的第一eNB 151进行通信，也能够经由UTRAN 12的NB 155进行通信。
图2示出了可能的用户设备的示意性部分截面图，所述用户设备也被称作移动设备1，其能够被用于经由图1的至少一个接入系统所提供的无线接口接入通信系统。图2的用户设备（UE）可以被用于各种任务，例如进行和接收电话呼叫，用于从数据网络接收数据以及向其发送数据，以及用于体验例如多媒体或其它内容。
适当的用户设备可以由能够至少发送或接收无线电信号的任意设备所提供。非限定性示例包括移动站（MS）、提供有无线接口卡或其它无线接口工具的便携式计算机、提供有无线通信功能的个人数字助理（PDA），或者这些的任意组合等等。所述移动设备可以经由该移动设备的适当无线电接口配置进行通信。所述接口配置例如可以利用无线电部件7和相关联的天线配置来提供。所述天线配置可以设置在移动设备的内部或外部。
典型地，用户设备被提供有至少一个数据处理实体3和至少一个存储器4以便在该用户设备被设计要执行的任务中使用。所述数据处理和存储实体能够在适当电路板上和/或芯片组中提供。该特征由附图标记6来表示。
用户可以利用诸如键盘2、语音命令、触摸敏感屏幕或板或其组合等的用户接口来控制用户设备的操作。典型地还提供显示器5、扬声器和麦克风。此外，用户设备可以包括连接到其它设备（有线或无线）和/或用于连接用户设备的外部附件—例如免提设备的连接器。
用户设备1例如可以在其位于图1的接入系统站12和13中任一个的覆盖区域中时与多个接入节点进行通信。
图3示出了根据本发明实施例的演进节点B（eNB）的示例。eNB 151包括无线电接入收发器163、网关收发器165、处理器167和存储器169。
虽然以下使用在EUTRAN内操作的演进节点B（eNB）装置对本发明的实施例进行描述，但是本发明的其它实施例可以在适于与能够在该接入网络中进行通信的用户设备进行通信并且进一步包括适于执行如以下所述操作的数据处理和存储能力的任意基站、节点B和演进节点B中执行。
无线电接入收发器163跨演进节点B151所覆盖的无线电接入网络从适当的用户设备接收数据并且对其传送数据。
网关收发器165与分组核心中的网关进行往来通信，所述分组核心可以是图1所示的移动性管理实体（MME）或用户平面实体（UPE）。
处理器167控制无线电接入收发器163和网关收发器165，并且还执行eNB 151所要求的任意额外的处理任务。
存储器169存储eNB 151所需要的数据。所述数据可以包括处理器、无线电接入收发器163和网关收发器165所需要的参数变量以及程序。
图4a示出了根据本发明实施例的增强型单载波频分多址（E-SC-FDMA）传输的频谱。图4所示的传输示出了两个单独的集群。集群是指副载波的集群，而且也是指虚拟副载波的集群。例如，在OFDMA中，术语副载波是指用于每个正交信道的单独的副载波，而术语虚拟副载波在单载波频分多址SC-FDMA中被用作在多个频率栓（frequency pin）上传播的信号。栓（pin）通常被定义为通过使用离散傅立叶变换（DFT）块所生成的单IDFT输入频率值（也就是在OFDMA情况下的副载波）。第一集群301和第二集群303。第一集群301包括L个资源块并且由此具有集群大小LxNrb，其中Nrb是按照副载波所讲的资源块大小。第二资源块303具有M个资源块并且由此具有等于MxNrb个副载波的集群大小。此外，图4示出了各个资源块307。
图4b示出了现有技术的频谱和在本发明实施例中所采用的频谱之间的差异。在现有技术中，用户设备均被分配到20MHz的可用频谱“块（chunk）”上。在图4b中示出了并排排列的5个20MHz的“块”311、313、315、317、319。在本发明中，每个用户设备被配置为同时使用若干或所有“块”在上行链路上向基站进行传送。因此，根据本发明实施例的单个用户设备可以被分配以所有五个块，换句话说，就是具有100MHz带宽的“宽带块”309。
例如，在3GPP LTE 版本8的现有技术示例中，频谱被划分为资源块并且资源块的大小被定义为12个虚拟副载波。根据LTE 版本8的标准可以向一个用户设备分配一个或多个相邻的资源块。
根据本发明实施例的用户设备因此可以被分配到与根据LTE 版本8指定的用户设备相同的20MHz块。这是因为根据本发明实施例的用户设备的集群大小等于LTE 版本8中所定义的多个资源块大小的总数。
关于图5a和图8a，关于无线通信信道的上行链路上的传送器对本发明的实施例进行了更为详细的描述。换句话说，图5a和8a描述了本发明实施例的用户设备的操作和装置。关于图5b和图8b，关于无线通信信道的上行链路上的接收器对本发明的实施例进行了更为详细的描述。换句话说，图5b和8b描述了本发明实施例的诸如增强型节点B的基站的操作和装置。
图5a特别示出了在本发明实施例中使用的一系列功能块的示意图。以下所描述的功能块例如可以在用户设备1的数据处理器3内实施，所述用户设备1例如是图2所示的用户设备。将要理解的是，在本发明进一步的实施例中，所述功能块可以实现为用户设备或增强型节点B内的离散功能单元。
也可以被称作调制映射器的符号编码器501接收数据输入，所述数据输入可以是所要传送的扰频比特值的序列，所述符号编码器501并且根据所要采用的调制机制而将所述数据序列编码为多个符号，所述符号可以是复杂值符号。例如，所述调制机制可以是诸如四相相移键控（QPSK）操作的基于相移键控（PSK）的调制机制。在本发明的其它实施例中，所述调制可以是诸如16-QAM或64-QAM的振幅调制机制。所述符号编码过程在图8a的步骤701中示出。
符号编码器501将所编码的符号输出到离散傅立叶变换器503。
离散傅立叶变换器（DFT）503从所述符号编码器接收经编码的符号，并且将时域符号表示形式转换为频域表示形式。换句话说，离散傅立叶变换器503输出表示一系列频率范围的符号能量的一系列值。离散傅立叶变换可以利用任意适当的变换运算来实施，例如快速傅立叶变换器。所编码符号的时域至频域变换在图8中由步骤703示出。
在本发明进一步的实施例中，可以采用任意适当的时域至频域变换过程来替代图5a和图8a中所示的离散傅立叶变换器。
虽然我们关于图5a和8a描述了本发明关于采用单载波频域多址（SC-FDMA）的上行链路通信信道的实施方式，但是本发明的实施例也可以采用OFDMA。在本发明这些进一步的实施例中，诸如离散傅立叶变换器503的时域至频域变换器可以被串行至并行转换器所替代。
在本发明进一步的实施例中，单个时域至频域转换器可以被跟随有至少两个单独的时间至频率变换器的串行至并行转换器所替代。在本发明的这些实施例中，每个DFT的输出被映射为单独的集群或块。
来自DFT 503的频域输出值接着被传送到副载波映射器505。
副载波映射器505还被配置为从eNB进行接收或者为定义如以下描述的副载波映射的UE确定资源分配。资源分配包括与集群数目相关的信息以及在资源块的粒度方面与集群的开始点和宽度相关的信息。在本发明的一些实施例中，所述信息可以在物理DL控制信道上所包含的调度许可上被发信号通知，或者其可以利用更高层的信令通知。在本发明的一些实施例中，集群分配可以与UL控制信令和/或相关集群分配的信令相关联。
资源信息的接收或确定和/或对用户设备的映射分配在图8a中以步骤704示出。
副载波映射器505接收频域值并且根据副载波分配过程将这些值映射为输出副载波。所分配的副载波可以处于一个或多个集群中，其中一个集群覆盖一个或多个资源块。副载波集群由一个或多个没有向特定UE分配的资源块进行分隔。根据本发明的实施例，映射由eNB调度器基于事先从用户设备接收的输入参数预先确定或选择。这些输入参数可以包括上行链路质量以及用户设备缓冲器大小。
映射分配以调度许可或持久资源分配的形式经由下行链路连接传送到用户设备。在本发明的一些实施例中，一些映射分配可以是隐含定义的并且没有明确发信号通知给用户设备。例如，下行链路相关的上行链路控制信令可以创建其自己的集群分配。
因此在本发明的一些实施例中，所述装置被配置为接收集群分配信号，并且其中如以下所述执行的集群选择取决于所述集群分配信号。
在本发明的实施例中，所述集群分配信号包括以下的至少一个：可用集群总数、集群大小、关于集群内的开始、结束或定义集群频率的点的集群布置，以及分配给所述装置的至少一个集群，换句话说就是副载波映射器能够映射为哪个集群。
在本发明的实施例中，所述集群分配取决于以下的至少一个：信道类型、信道混合、无线电条件以及装置数目。
映射分配的粒度由可用于通信的资源块所定义。因此，本发明和3GPP 版本8装置形式的现有技术的概念差异在于在一个传输时间间隔（TTI）（其在LTE内等于子帧）内可以向一个UE分配多个副载波集群。
在本发明的实施例中，DFT频率值被一对一地映射为输出副载波（或IFFT频率值）。DFT频率值可以被映射为IFFT输入的多个副载波集群中。
在本发明的实施例中，副载波的分配使得可以在一个TTI内向一个UE分配多个（单独的）集群。
例如，如果资源块大小被定义为12个副载波，则IFFT大小为2048个副载波（换句话说，如以下所描述的，可能有2048个针对IFFT的输入），并且DFT大小为240（换句话说，DFT产生240个输出值）。如果副载波分配使得副载波映射器输出两个集群中的DFT值，则DFT频率值0…95可以被映射为IFFT频率值425…520，并且DFT频率值96…239可以被映射为值1001…1144。
因此，副载波映射器505需要了解可用集群的数目、集群（关于资源块）的开始位置以及集群（关于资源块）的宽度。
因此，所述装置可以被认为要被配置为接收包括至少一个频域值的第一信号；以及将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。此外，所述第一数目为12。换句话说，12个副载波等于一个集群。
每个集群表示一组邻近的副载波值。换句话说，通过对副载波块进行分组以使得副载波定义谱频率的区域来安排对集群的细分。
所述第一数目的副载波值可以占据180 kHz的带宽。换句话说，换句话说，集群映射使得其能够被用来产生与目前在版本8 3GPP标准中所使用的集群映射向后兼容的系统，在所述版本8 3GPP标准中，每个资源块被定义为具有180kHz带宽的副载波。
所述第二信号在本发明的一些实施例中可以被认为包括至少3个集群，其中每个第一信号值被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群。因此，执行映射以使得被映射为副载波值的非相邻集群。这使得可能对单个用户进行不同集群的映射，这些不同集群在避免集群具有对于特定用户的高噪声或干扰方面被更优地进行映射。
所述第二信号在一些实施例中包括180个集群，其中每个第一信号值被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群，其中所述至少两个非相邻集群是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。如以上所公开的，这使得能够进行更优的副载波映射，并且还使得能够与在指定的可用频谱上定义了180个资源块的3GPP版本8具有一定向后兼容性。
将所分配副载波集群的数目、大小和位置纳入考虑的DFT频域符号到副载波的映射在图8a中通过步骤705示出。
所映射的副载波接着被传送到反向快速傅立叶变换器（IFFT）507。
反向快速傅立叶变换器（IFFT）507接收所映射的副载波要素并且还接收至少一个填充（padding）值，并且将（来自副载波映射器505以及填充或空值的）输入频率分量值转换回时域值。在本发明这些实施例中，DFT副载波映射器和IFFT的操作对从UE到eNB的上行链路通信执行FDMA运算。因此，对于副载波映射器的特定分配而言，UE传输由此被映射为正确频率（副载波），并且空值允许其它UE使用已经被分配给所述其它UE以用于其传输的对应频率。
所映射的副载波的反向快速傅立叶变换在图8a中通过步骤707示出。
在本发明的一些实施例中，反向快速傅立叶变换器（IFFT）可以被执行反向离散傅立叶变换运算的任意适当的频域至时域转换所替代。
来自反向快速傅立叶变换器507的时域输出接着被传送到循环前缀插入器509。
所述循环前缀插入器在接收所述时域信号时向所述时域信号添加循环前缀。所使用的循环前缀插入过程可以是任意适当的循环前缀插入过程。
所述循环前缀插入在图8a中通过步骤709示出。
用户设备接着可以使用无线电频率电路7对循环插入器509的输出执行数字至模拟转换。此外，在传输之前，用户设备的无线电频率电路可以在传送信号之前执行基带至无线电频率转换。
所述数字至模拟转换以及基带至无线电频率转换操作在图8a中通过步骤711示出。
图5b关于在上行链路接收器中实施的本发明实施例而示出了在本发明实施例中所使用的一系列功能块的示意图。以下所描述的功能块可以在如图3所示的增强型节点B 151的处理实体167内实施。将要理解的是，在本发明进一步的实施例中，随后所描述的功能块可以在增强型节点B 151内实施为离散的功能单元。关于图8b中的本发明实施例的操作来描述所述增强型节点B的操作。
增强型节点B 151的无线电接入收发器163可以包括无线电频率至基带转换器以及模拟至数字转换器163。所述无线电频率至基带转换器以及模拟至数字转换器执行与用户设备的无线电频率电路7相反的操作，即将所接收的模拟无线电频率信号进行转换以产生基带和数字输出信号。
所述基带和数字输出信号接着可以被传送到eNB处理器167和循环前缀去除器551。
所述模拟无线电频率信号的接收在图8b中通过步骤751示出。
所述模拟至数字转换以及无线电频率至基带频率转换在图8b中通过步骤753示出。
所述循环前缀去除器执行与用户设备的循环前缀插入器509所应用的相反的操作。
所述循环前缀去除器的输出被传送到离散傅立叶变换器553。
所述循环前缀去除在图8b中通过步骤755示出。
所述离散傅立叶变换器将来自循环前缀去除器的时域输出转换为频域信号。所使用的转换器是反向快速傅立叶变换器507中所应用的相反变换。
离散傅立叶变换器553的输出被传送到副载波反映射器555。
循环前缀去除器551的输出的离散傅立叶变换在图8b中通过步骤757示出。
副载波反映射器555被配置为确定或从存储器169获取为已经从其接收了信号的UE所分配的资源分配。所述资源分配可以包括明确的副载波映射值，或者所述反映射器可以进一步使用预先确定的算法或者根据存储器169来确定副载波映射值。
因此在本发明的实施例中，存在被配置为确定集群分配信号并且将所述集群分配信号传送到其它装置的装置。
本发明实施例中的集群分配信号包括以下的至少一个：集群总数、集群大小、集群布置以及分配给第一信号的至少一个集群。
所述集群分配信号可以被认为进一步取决于以下至少一个：从其它装置到该装置的通信信道的类型，要在从其它装置到该装置的通信信道上传送的数据的混合的确定，以及从其它装置到该装置的通信信道的无线电条件。
所述资源分配可以包括与集群数目相关的信息以及在被分配给已经从其接收了信号的用户设备的资源块的粒度方面与集群的开始点和宽度相关的信息。在本发明的一些实施例中，所述信息可以以调度许可的形式存储在存储器169中。
副载波反映射器555接收频域副载波值，并且根据与用户设备1的副载波映射器505所执行的相反的映射过程将这些副载波值映射为输出频域值。
因此，在这种情况下，所述装置被配置为将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
使用之前所给出的示例，其中资源块大小被定义为12个副载波，DFT大小为2048个副载波（换句话说，可能有2048个来自DFT的输出），并且IFFT大小为240（换句话说，来自反映射器555的输出的IFFT输入产生240个输出值）。如果副载波分配为副载波映射器的输出在两个集群中输出DFT值，则DFT频率值425…520可以被反映射为IFFT频率值0…95，并且DFT频率值1001…1144可以被反映射为值96…239。
因此，副载波反映射器555还需要了解可用集群的数目、集群（关于资源块）的开始位置以及集群（关于资源块）的宽度。
将所分配副载波集群的数目、大小和位置纳入考虑的DFT副载波频域值到频域所接收的符号值的映射在图8b中通过步骤759示出。
副载波反映射器555将反映射的频域所接收符号值输出到反向快速傅立叶变换器（IFFT）557。IFFT 557执行频域至时域变换，这是与用户设备1中的离散傅立叶变换器503所执行的相反的动作。
时域所接收的符号值接着被传送到检测器559。
所述反向快速傅立叶变换在图8b中通过步骤761示出。
检测器559接着执行符号检测，其中时域符号值被用来确定原始编码符号的估计，并且还根据所估计的符号值输出比特值的序列。
所接收符号的检测在图8b中通过步骤763示出。
在本发明的其它等同实施例中，DFT和IFFT转换器可以利用串行至并行转换器来替代DFT，并且利用反向的并行至串行变换器来替代IFFT。
关于图6和7，能够示出本发明实施例所引入的优势。
关于图6，示出了单载波（SC-FDMA）、增强型单载波（E-SC-FDMA）和传统的多载波频分（OFDMA）方法之间的立方度量的比较。所述单载波方法通过将E-SC-FDMA限定为单个集群来表示。
此外，对于使用QPSK、16-QAM和64-QAM调制机制的仿真示出了接入技术的立方度量的比较。
在图6中，能够清楚示出使用SC-FDMA过程进行的三种调制机制中每一种的最低立方度量值（换句话说，E-SC-FDMA仅使用一个集群），以及使用OFDMA过程所进行的每种调制机制的最高立方度量值。2、4、8和16个集群的增强型单载波E-SC-FDMA过程示出了立方度量随集群数目增加而增加。
因此，可以看出可能利用两个集群在功率放大器处具有比等同的OFDM方法低约1.0至1.7dB的输出回退（OBO）。利用四个集群，可能产生比OFDM低约0.8至1.0dB的OBO。利用八个集群，可能产生比OFDM低约0.4至0.8dB的OBO。此外，利用十六个集群，可能产生比OFDM低约0.3至0.4dB的OBO。
关于图7，示出了在与SC-FDMA相比较时OFDMA和E-SC-FDMA的估计吞吐量增益。在该图中针对各种数量的用户设备在室内办公室非视距（NLoS）信道中的三个信噪比点示出了吞吐量增益。根据图7的结果示出了E-SC-FDMA过程能够产生明显比例的OFDMA增益但是仅使用两个集群。增强型单载波频分多址（E-SC-FDMA）技术与正交频分多址（OFDMA）技术之间的相对差异随着所使用的用户设备数量的增加而减小。
因此，以上示出了E-SC-FDMA技术能够产生接近于传统OFDMA技术的吞吐量但是具有明显更低的立方度量值。此外，通过具有针对集群范围操作的灵活性，可能根据环境条件—可用集群数目、信道噪声和干扰以及根据数据要求进行灵活操作。
注意到，虽然已经关于诸如移动终端的移动设备对实施例进行了描述，但是本发明的实施例能够应用于适于经由接入系统进行通信的任意其它适当类型的装置。移动设备可以被配置为使得能够例如基于适当的多种无线电实施方式而使用不同的接入技术。
还注意到，虽然以上关于特定移动网络和无线局域网络的示例性体系而通过示例对特定实施例进行了描述，但是实施例可以应用于不同于这里所图示和描述的任意其它适当形式的通信系统。还注意到，术语接入系统被理解为指代被配置为用于能够进行针对用户接入应用而进行无线通信的任意接入系统。
以上所描述的操作可能需要在各个实体中进行数据处理。所述数据处理可以利用一个或多个数据处理器来提供。类似地，以上实施例中所描述的各种实体可以在单个或多个数据处理实体和/或数据处理器中实施。当加载到计算机时，适当采用的计算机程序代码产品可以被用于实施所述实施例。用于提供所述操作的程序代码产品可以存储在诸如载体盘、卡或带的载体介质上并且利用其进行提供。可能经由数据网络下载所述程序代码产品。实施方式可以利用服务器中的适当软件来提供。
例如，本发明的实施例可以实施为芯片组，换句话说就是彼此之间进行通信的一系列集成电路。所述芯片组可以包括用于执行上述操作的被配置为运行代码的微处理器、专用集成电路（ASIC）或者可编程数字信号处理器。
本发明的实施例可以以诸如集成电路模块的各种组件来实践。所述集成电路的设计要通过大量的高度自动化过程。复杂且有力的软件工具可以用于将逻辑水平的设计转化为准备蚀刻并形成在半导体基底上的半导体电路设计。
诸如加利福尼亚Mountain View的Synopsys公司以及加利福尼亚San Jose的Cadence Design所提供的程序自动引导导体并且使用良好建立的设计规则以及预先存储的设计模块库在半导体芯片上设置组件。一旦半导体电路的设计完成，标准电子格式（例如，Opus、GDSII等）的结果设计就可以被传送到半导体制作工具或“fab”以便进行制作。
在此还要注意到，虽然以上描述对本发明实施例进行了示例，但是可以对所公开的解决方案进行若干变化和修改而不会背离本发明的范围。

Claims (58)

1. 一种装置，被配置为：
接收包括至少一个频域值的第一信号；
将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
2. 如权利要求1所述的装置，其中所述第一数目为12。
3. 如权利要求1至2所述的装置，其中每个集群表示一组邻近的副载波值。
4. 如权利要求1至3所述的装置，其中所述第一数目的副载波值占据180 kHz的带宽。
5. 如权利要求1至4所述的装置，其中所述第二信号包括至少3个集群，其中每个第一信号值被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群。
6. 如权利要求1至5所述的装置，其中所述第二信号包括180个集群，其中每个第一信号值被映射为所述180个集群中的至少两个非相邻集群，其中所述至少两个非相邻集群是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
7. 如权利要求1至6所述的装置，其中所述装置进一步被配置为接收集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
8. 如权利要求1至7所述的装置，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给所述装置的至少一个集群。
9. 如权利要求7和8所述的装置，其中集群分配取决于以下至少一个：
信道类型，
信道混合，
无线电条件，
装置数量。
10. 如权利要求1至9所述的装置，其中所述第一信号包括多个经处理的符号值，其中所述处理包括以下至少一个：
串行至并行转换；
时域至频域转换。
11. 如权利要求1至10所述的装置，进一步被配置为将所述第二信号变换为第三信号，其中所述第三信号是时域信号，并且所述至少两个集群全部被变换以形成所述第三信号。
12. 如权利要求11所述的装置，进一步被配置为传送所述第三信号。
13. 一种装置，被配置为：
将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
14. 如权利要求13所述的装置，其中所述第一数目为12。
15. 如权利要求13至14所述的装置，其中每个集群表示一组邻近的副载波值。
16. 如权利要求13至15所述的装置，其中所述第一信号包括至少3个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值被映射为所述至少一个频域值。
17. 如权利要求13至16所述的装置，其中所述第一信号包括180个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值被映射为所述至少一个频域值，其中所述至少两个非相邻集群是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
18. 如权利要求13至17所述的装置，其中所述装置进一步被配置为确定集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
19. 如权利要求18所述的装置，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给所述第一信号的至少一个集群。
20. 如权利要求18和19所述的装置，其中集群分配信号取决于以下至少一个：
信道类型；
信道混合； 
无线电条件。
21. 如权利要求13至20所述的装置，进一步被配置为处理第二信号，其中所述处理被配置为以下至少一个：
串行至并行转换；
时域至频域转换；
并行至串行转换；以及
频域至时域转换。
22. 如权利要求13至21所述的装置，进一步被配置为接收第三信号，其中所述装置被配置为变换所述第三信号以生成所述第一信号，其中所述第三信号是时域信号。
23. 一种装置，被配置为：
确定集群分配信号，并且
将所述集群分配信号传送到其它装置。
24. 如权利要求23所述的装置，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给第一信号的至少一个集群。
25. 如权利要求23和24所述的装置，其中所述集群分配信号取决于以下至少一个：
从其它装置到所述装置的通信信道的类型；
对要在从其它装置到所述装置的通信信道上进行传送的数据进行混合的决定；
从其它装置到所述装置的通信信道的无线电条件。
26. 一种方法，包括：
接收包括至少一个频域值的第一信号；
将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
27. 如权利要求26所述的方法，其中所述第一数目为12。
28. 如权利要求26和27所述的方法，其中每个集群表示一组邻近的副载波值。
29. 如权利要求26至28所述的方法，其中所述第一数目的副载波值占据180 kHz的带宽。
30. 如权利要求26至29所述的方法，其中所述第二信号包括至少3个集群，其中每个第一信号值被映射为所述至少3个集群中的至少两个非相邻集群。
31. 如权利要求26至30所述的方法，其中所述第二信号包括180个集群，其中每个第一信号值被映射为所述180个集群中的至少两个非相邻集群，并且所述至少两个非相邻集群是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
32. 如权利要求26至31所述的方法，进一步包括接收集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
33. 如权利要求32所述的方法，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给所述装置的至少一个集群。
34. 如权利要求32和33所述的方法，其中集群分配取决于以下至少一个：
信道类型；
信道混合；
无线电条件；
装置数量。
35. 如权利要求26至34所述的方法，其中所述第一信号包括多个经处理的符号值，其中所述处理包括以下至少一个：
串行至并行转换；
时域至频域转换。
36. 如权利要求26至35所述的方法，进一步包括将所述第二信号变换为第三信号，其中所述第三信号是时域信号，并且所述至少两个集群全部被变换以形成所述第三信号。
37. 如权利要求36所述的方法，进一步包括传送所述第三信号。
38. 一种方法，包括：
将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
39. 如权利要求38所述的方法，其中所述第一数目为12。
40. 如权利要求38和39所述的方法，其中每个集群表示一组邻近的副载波值。
41. 如权利要求38至40所述的方法，其中所述第一信号包括至少3个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值被映射为所述至少一个频域值。
42. 如权利要求38至41所述的方法，其中所述第一信号包括180个集群，其中至少两个非相邻集群的副载波值被映射为所述至少一个频域值，并且其中所述至少两个非相邻集群是接近被整个集群频谱跨越的频谱的外围的集群。
43. 如权利要求38至42所述的方法，进一步包括确定集群分配信号，并且其中集群选择取决于所述集群分配信号。
44. 如权利要求43所述的方法，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给所述第一信号的至少一个集群。
45. 如权利要求43和44所述的方法，其中集群分配信号取决于以下至少一个：
信道类型；
信道混合；
无线电条件。
46. 如权利要求38至45所述的方法，进一步包括处理第二信号，其中所述处理包括以下至少一个：
串行至并行转换；
时域至频域转换；
并行至串行转换；以及
频域至时域转换。
47. 如权利要求38至46所述的方法，进一步包括接收第三信号，其中所述方法包括变换所述第三信号以生成所述第一信号，并且其中所述第三信号是时域信号。
48.一种方法，包括：
确定集群分配信号，并且
将所述集群分配信号传送到装置。
49. 如权利要求48所述的方法，其中所述集群分配信号包括以下至少一个：
集群总数，
集群大小，
集群布置，
分配给第一信号的至少一个集群。
50. 如权利要求48和49所述的方法，其中所述集群分配信号取决于以下至少一个：
从其它装置到所述装置的通信信道的类型；
对要在从其它装置到所述装置的通信信道上进行传送的数据进行混合的决定；
从其它装置到所述装置的通信信道的无线电条件。
51. 一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：
接收包括至少一个频域值的第一信号；
将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
52. 一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：
将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为至少一个频域值。
53. 一种被配置为执行方法的计算机程序产品，所述方法包括：确定集群分配信号，并且将所述集群分配信号传送到装置。
54. 一种装置，包括：
用于接收包括至少一个频域值的第一信号的器件；以及
用于将所述第一信号映射为包括至少两个集群的第二信号的器件，每个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中每个第一信号值被映射为所述至少两个集群之一，并且至少一个第一信号值中的每一个根据集群选择而被映射为所述至少两个集群之一的副载波值。
55. 一种装置，包括：
用于将第一信号映射为包括至少一个频域值的第二信号的器件，其中所述第一信号包括至少两个集群，至少一个集群包括全部的多个第一数目的副载波值，其中至少一个集群的副载波值根据集群选择而被映射为所述至少一个频域值。
56. 一种装置，包括：
用于确定集群分配信号的器件，以及
用于将所述集群分配信号传送到装置的器件。
57. 如权利要求1至12所述的装置，包括用户设备。
58. 如权利要求13至25所述的装置，包括以下至少一个：
用于在GSM网络中提供接入的收发基站（BTS）；
用于在UTRA网络中提供接入的节点B（节点B）；以及
用于在EUTRA网络中提供接入的演进节点B（节点）。
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