專利名稱：一種減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
3GPP WG1提案R1-050254中提出，在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以采用局部的單載波技術(shù)(localized single carrier)來傳輸數(shù)據(jù)。局部的單載波技術(shù)即是通過頻率上屬于一個(gè)頻率塊(chunk)的時(shí)域波形來承載數(shù)據(jù)信號，如圖1示出了局部的單載波傳輸數(shù)據(jù)的頻率塊的示意圖。對于數(shù)據(jù)傳輸過程，不可避免的會(huì)產(chǎn)生信號傳輸?shù)亩鄰?。多徑指，由于發(fā)射端信號在傳輸過程中，由建筑物產(chǎn)生反射、衍射、散射的原因，導(dǎo)致一個(gè)接收端會(huì)收到不同幅度、相位、不同到達(dá)時(shí)間的電磁波。一般來說，不同的信道環(huán)境多徑延遲的大小不同。
傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，為了克服傳輸過程中的多徑干擾，可以采用頻率域均衡技術(shù)。為了簡化頻率域均衡，可以在每個(gè)頻率塊邊緣增加循環(huán)前綴(CP)。當(dāng)循環(huán)前綴的長度大于多徑延遲的大小時(shí)，循環(huán)前綴保護(hù)了前一個(gè)符號的信號不會(huì)對下一個(gè)符號的信號造成干擾，而且在接收方去掉循環(huán)前綴后，在時(shí)間域上多徑效應(yīng)正好是一個(gè)循環(huán)卷積，從而在頻率域上多徑效應(yīng)是一個(gè)乘積，因此采用了循環(huán)前綴后可以用簡單的頻率域均衡來進(jìn)行用戶信號的解調(diào)，并可以利用多徑效應(yīng)來接收信號。
如圖2示出了目前的采用單載波技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)信號的流程圖，對調(diào)制后的信號，通過發(fā)射脈沖成型，再添加循環(huán)前綴，發(fā)射出去，其中發(fā)射脈沖成型可以利用頻域操作來實(shí)現(xiàn)，發(fā)射脈沖成型的步驟可包括進(jìn)行FFT變換、再乘上一個(gè)頻率域的成型函數(shù)p(f)，再進(jìn)行IFFT變換，其中p(f)可以是選定的要傳送數(shù)據(jù)信號的頻率塊對應(yīng)的根升余弦濾波器的頻率響應(yīng)，F(xiàn)FT、IFFT分別是傳送信號的整個(gè)帶寬的快速傅立葉變換和快速逆傅立葉變換，F(xiàn)FT和IFFT子載波寬度的倒數(shù)即是一個(gè)頻率塊占用的不包括循環(huán)前綴的時(shí)間長度。該過程中，構(gòu)造符號和CP的步驟如下以一個(gè)符號周期為單位，每個(gè)符號周期的前端發(fā)射的是循環(huán)前綴。一個(gè)符號周期定義為一個(gè)頻率塊(chunk)占用的時(shí)間長度，類似于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的一個(gè)符號周期。如圖3所示，其中的CP表示的是循環(huán)前綴，這部分信號是一個(gè)符號周期的尾部信號拷貝得到的，將這個(gè)符號周期尾部和循環(huán)前綴相同的信號稱為尾部循環(huán)前綴信號。
當(dāng)CP采用固定的值時(shí)，由于自然界中衰落的不同，在衰落信道的延遲擴(kuò)展比較大的情況下可能出現(xiàn)多徑延遲的大小超過循環(huán)前綴的長度。另外，由于不同用戶的多徑可能不同，因此當(dāng)所有的用戶采用同樣的CP長度時(shí)，有些用戶的多徑延遲擴(kuò)展也可能大于CP的長度，從而，會(huì)導(dǎo)致符號間的干擾，并且會(huì)破壞多徑效應(yīng)作為循環(huán)卷積的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致多徑效應(yīng)影響接收端對信號的接收。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供了一種減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)傳輸方法，可以針對不同衰落環(huán)境、不同用戶，靈活地增加循環(huán)前綴的長度來減小多徑延遲的干擾。
本發(fā)明提供的減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括以下步驟對調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，利用要傳輸該數(shù)據(jù)信號的頻率塊所對應(yīng)的發(fā)射脈沖成型，產(chǎn)生一個(gè)不包括循環(huán)前綴CP的一個(gè)符號周期的信號；判斷是否要增加循環(huán)前綴的長度，若是，則將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息，和循環(huán)前綴CP依次發(fā)送出去。
其中，所述判斷是否要增加循環(huán)前綴的長度的步驟是通過判斷多徑延遲擴(kuò)展是否大于循環(huán)前綴CP長度來決定的。所述多徑延遲擴(kuò)展為對于所接收的多徑信號，測量最早接收的一信號的時(shí)間，最晚接收的一信號時(shí)間，所述兩個(gè)信號的時(shí)間差作為所述多徑延遲擴(kuò)展。
其中，判斷多徑延遲擴(kuò)展的步驟可以在一個(gè)或者多個(gè)時(shí)間傳輸區(qū)間(TTI)內(nèi)執(zhí)行。
其中，所述將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息發(fā)送出去的步驟包括計(jì)算當(dāng)前用戶的多徑延遲信號的窗口，相比通常的循環(huán)前綴要求的延遲晚時(shí)，在當(dāng)前符號的尾部和下一符號的尾部循環(huán)前綴信號的前面發(fā)射所述信號。所述信號的長度為所述晚的范圍。
其中，所述將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息發(fā)送出去的步驟包括計(jì)算當(dāng)前用戶的多徑延遲信號的窗口，相比通常的循環(huán)前綴要求的延遲早時(shí)，在當(dāng)前符號的循環(huán)前綴的后面和下一個(gè)符號的最前端發(fā)射所述信號。所述信號的長度為所述早的范圍。
其中，所述進(jìn)行重復(fù)傳輸?shù)男盘枖y帶有需要發(fā)送的可用信息。
其中，該方法應(yīng)用于單載波的數(shù)據(jù)傳輸。
由上述方法可以看出，本發(fā)明在循環(huán)前綴的單載波系統(tǒng)中，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可針對不同衰落環(huán)境、不同用戶，靈活地增加改變循環(huán)前綴的長度。還可以根據(jù)多徑延遲窗口和通常延遲的早或晚靈活的將循環(huán)前綴在其前或后增加。另一方面，可以利用循環(huán)前綴進(jìn)行有用信息的傳送。


圖1為局部的單載波一個(gè)頻率塊的示意圖。
圖2為單載波技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)的流程圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的要傳送的符號。
圖4為多徑延遲發(fā)生變化的示意圖。
圖5為本發(fā)明第一種發(fā)射方法的符號的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明第二種發(fā)射方法的符號的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為本發(fā)明調(diào)整CP長度傳輸數(shù)據(jù)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)的傳輸方法，使得在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可以根據(jù)需要對循環(huán)前綴(CP)的長度進(jìn)行靈活的調(diào)整，避免出現(xiàn)多徑延遲的大小超過循環(huán)前綴的長度而降低解調(diào)的性能。本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸包括以下步驟第一步驟對調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，利用選定的要傳輸所調(diào)制后數(shù)據(jù)信號的頻率塊對應(yīng)的發(fā)射脈沖成型，產(chǎn)生一個(gè)不包括循環(huán)前綴CP的一個(gè)符號周期的信號。
第二步驟判斷是否增加循環(huán)前綴的長度，若是，通過發(fā)送重復(fù)信號P來作為增加的循環(huán)前綴信息的長度，并發(fā)送CP。
判斷是否增加循環(huán)前綴的長度，是通過對多徑延遲擴(kuò)展的估計(jì)進(jìn)行的。終端發(fā)送一個(gè)信號后，可以在基站處測量接收的多徑信號，測量最早接收的信號的時(shí)間，最晚接收的信號時(shí)間，所述兩個(gè)多徑信號的時(shí)間差(也可以理解為從最早接收的信號的時(shí)刻到最晚接收的信號的時(shí)刻)即為所述多徑延遲擴(kuò)展或稱作多徑延遲信號的時(shí)間窗口。然后基站判斷是否增加CP長度及增加多少，采用哪種方式增加，通知給用戶終端，終端根據(jù)通知信息發(fā)送信號。
其中，在測量出多徑延遲信號可以根據(jù)下面的兩種不同情況，采用不同的兩種方式增加循環(huán)前綴的長度，其中該過程可以參見圖7示出的流程圖。
如圖4，對于當(dāng)前用戶，其多徑延遲信號的窗口是否比通常的循環(huán)前綴要求的延遲更晚，若是，則記錄所晚的時(shí)間長度(t2-t3)，采用下面的方法a(對應(yīng)圖4中的a)，否則，若該多徑延遲信號的窗口比通常的循環(huán)前綴要求的延遲更早，記錄所早的時(shí)間長度(t4-t1)，采用下面的方法b(對應(yīng)圖4中的b)a參見圖5，在當(dāng)前符號周期的尾端發(fā)射一定長度的信號P，在下一個(gè)符號的尾部循環(huán)前綴信號前發(fā)射相同的P。其中，信號P的長度不小于記錄的時(shí)間長度(t2-t3)或者已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)允許的最大的長度。
b參見圖6，重復(fù)發(fā)射的信號P位于當(dāng)前符號的循環(huán)前綴的后面，和下一個(gè)符號的最前端。其中，信號P的長度不小于記錄的時(shí)間長度(t4-t1)或者已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)允許的最大的長度。
上面的a和b，從對應(yīng)的圖中可以看出，P作為循環(huán)前綴的一部分和原CP構(gòu)成了新的CP，因此循環(huán)前綴的長度增加了。
另外，如果多徑延遲信號的時(shí)間窗口，既有早的部分也有晚的部分，例如圖4中的(t4-t3)，則同時(shí)采用a和b，如圖4中的c。
由于信道延遲改變的速度和符號周期相比較來說是很慢的，因此，不需要在每個(gè)符號的傳輸中都進(jìn)行信道延遲的判斷，而可以在一段時(shí)間內(nèi)，如一個(gè)或者多個(gè)時(shí)間傳輸區(qū)間(TTI)，再進(jìn)行判斷是否需要更改循環(huán)前綴的長度。
另外，上述增加的P信息，還可以用來攜帶有需要發(fā)送的有用的信息，這樣，循環(huán)前綴中P的信息可以被解調(diào)出來，提高資源的利用率。如，信號P可以是需要發(fā)送兩次的信號，例如傳輸格式指示等控制信號。
接收方接收時(shí)，首先將循環(huán)前綴CP去掉，然后再通過FFT變換到頻率域，在頻率域進(jìn)行濾波和均衡，再通過IFFT變換到時(shí)間域，進(jìn)行信號的解調(diào)。其中，去掉的循環(huán)前綴，和沒有增加循環(huán)前綴長度的時(shí)候，完全相同。即雖然增加了P和CP一起作為循環(huán)前綴，但是接收方去掉循環(huán)前綴的仍然是CP，而仍然保證信道衰落仍然是一個(gè)循環(huán)卷積，符號間沒有干擾，占用不同頻率的信號之間的正交性。
上面通過發(fā)射重復(fù)的信號來增加循環(huán)前綴長度的方法，保持了每個(gè)符號的時(shí)間長度不變，接收方去掉的循環(huán)前綴的長度不變。因此，在通信系統(tǒng)中可以針對每個(gè)用戶多徑擴(kuò)展的大小，決定是否增加循環(huán)前綴的長度，以及增加的循環(huán)前綴的長度的大小，使得循環(huán)前綴的長度大于多徑擴(kuò)展，同時(shí)不影響多個(gè)用戶信號的接收。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，該方法包括以下步驟對調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，利用要傳輸該數(shù)據(jù)信號的頻率塊所對應(yīng)的發(fā)射脈沖成型，產(chǎn)生一個(gè)不包括循環(huán)前綴CP的一個(gè)符號周期的信號；判斷是否要增加循環(huán)前綴的長度，若是，則將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息，和循環(huán)前綴CP依次發(fā)送出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷是否要增加循環(huán)前綴的長度的步驟是通過判斷多徑延遲擴(kuò)展是否大于循環(huán)前綴CP長度來決定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述判斷多徑延遲擴(kuò)展的步驟可以在一個(gè)或者多個(gè)時(shí)間傳輸區(qū)間(TTI)內(nèi)執(zhí)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多徑延遲擴(kuò)展為對于所接收的多徑信號，測量最早接收的一信號的時(shí)間，最晚接收的一信號時(shí)間，所述兩個(gè)信號的時(shí)間差作為所述多徑延遲擴(kuò)展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息發(fā)送出去的步驟包括計(jì)算當(dāng)前用戶的多徑延遲信號的擴(kuò)展，相比通常的循環(huán)前綴要求的延遲晚時(shí)，在當(dāng)前符號的尾部和下一符號的尾部循環(huán)前綴信號的前面發(fā)射所述信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述信號的長度為不小于所述延遲的晚的時(shí)間長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息發(fā)送出去的步驟包括計(jì)算當(dāng)前用戶的多徑延遲信號的擴(kuò)展，相比通常的循環(huán)前綴要求的延遲早時(shí)，在當(dāng)前符號的循環(huán)前綴的后面和下一個(gè)符號的最前端發(fā)射所述信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述信號的長度為不小于所述延遲的早的時(shí)間長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括所述進(jìn)行重復(fù)傳輸?shù)男盘枖y帶有需要發(fā)送的可用信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于單載波的數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明示出了一種減小多徑延遲干擾的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括以下步驟對調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，利用要傳輸該數(shù)據(jù)信號的頻率塊所對應(yīng)的發(fā)射脈沖成型，產(chǎn)生一個(gè)不包括循環(huán)前綴CP的一個(gè)符號周期的信號；通過判斷多徑延遲擴(kuò)展是否大于循環(huán)前綴CP長度來確定是否要增加循環(huán)前綴的長度，若是，則將一信號重復(fù)傳輸作為增加的循環(huán)前綴信息，和循環(huán)前綴CP依次發(fā)送出去；所述信號發(fā)送方法可以是在當(dāng)前符號的尾部和下一符號的尾部循環(huán)前綴信號的前面發(fā)射所述信號，或在當(dāng)前符號的循環(huán)前綴的后面和下一個(gè)符號的最前端發(fā)射所述信號。使用本發(fā)明，可以針對不同衰落環(huán)境、不同用戶，靈活地增加循環(huán)前綴的長度來減小多徑延遲的干擾。
文檔編號H04L25/03GK1881968SQ20051007680
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者曲秉玉 申請人:華為技術(shù)有限公司