專利名稱：一種時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的生成方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是涉及一種時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的生成方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)于高數(shù)據(jù)速率的通信系統(tǒng)，通常采用相干解調(diào)方式來獲得理想的接收性能。相干解調(diào)的實(shí)現(xiàn)需要確知一定的信道信息，因此，在接收端進(jìn)行信道估計(jì)是必不可少的。信道估計(jì)的任務(wù)是根據(jù)接收到的經(jīng)信道影響在幅度和相位上產(chǎn)生了畸變并疊加了白高斯噪聲的接收序列來準(zhǔn)確辨識(shí)出信道時(shí)域或頻域傳輸特性。
在正交頻分復(fù)用(OFDM)的高速無線通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在不同的正交子載波上并行傳輸，因此，信道估計(jì)要估計(jì)出每個(gè)子載波上信道的頻率響應(yīng)值。OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)一般采用有輔助信息的方式，即在發(fā)送端信號(hào)的固定位置插入一些接收端已知的導(dǎo)頻信號(hào)，接收端利用這些導(dǎo)頻信號(hào)按照一定的算法進(jìn)行信道估計(jì)。
OFDM系統(tǒng)的導(dǎo)頻信號(hào)以一種時(shí)頻二維的導(dǎo)頻圖案形式來表示，即導(dǎo)頻信號(hào)按照某一特定圖案，分布在時(shí)頻平面的不同子載波上。
利用導(dǎo)頻圖案進(jìn)行信道估計(jì)包括兩個(gè)步驟首先，通過導(dǎo)頻子載波得到信道在不同時(shí)間和頻率上的頻率響應(yīng)采樣值；然后，在這些樣值之間進(jìn)行頻域和時(shí)域插值，最終獲得整個(gè)時(shí)頻平面上的信道估計(jì)值。為了保證信道估計(jì)的準(zhǔn)確性，OFDM導(dǎo)頻圖案的設(shè)計(jì)應(yīng)確保以下兩個(gè)方面的準(zhǔn)確性1、保證導(dǎo)頻位置信道采樣值的準(zhǔn)確性；2、保證利用導(dǎo)頻的信道采樣進(jìn)行插值后得到的信道估計(jì)值的準(zhǔn)確性。
對(duì)于問題1在基于OFDM的蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)，OFDM導(dǎo)頻信號(hào)表現(xiàn)為小區(qū)內(nèi)基站發(fā)送的下行公共導(dǎo)頻和各用戶發(fā)送的上行隨路導(dǎo)頻。在頻率復(fù)用因子為1的情況下，不同小區(qū)占用相同的頻率資源，則位于同一頻率的不同小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)之間，以及導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)之間存在相互干擾。小區(qū)間干擾對(duì)導(dǎo)頻信道的影響使得導(dǎo)頻位置的信道采用值得準(zhǔn)確性無法保證。因此，在進(jìn)行OFDM系統(tǒng)導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)時(shí)，要采用一定的時(shí)頻資源分配方法來減少小區(qū)間干擾對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)的影響。
對(duì)于問題2在導(dǎo)頻子載波之間進(jìn)行插值得到其它子載波位置的信道頻域響應(yīng)，插值的實(shí)現(xiàn)利用了信道在不同時(shí)間和頻率上得相關(guān)性。因此，為了實(shí)現(xiàn)理想的插值精度，導(dǎo)頻圖案的設(shè)計(jì)應(yīng)使得導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻平面上的分布滿足時(shí)頻二維采樣定理，并盡可能保證一定的密集性和均勻性。
現(xiàn)有技術(shù)一在基于OFDM的陸地?cái)?shù)字電視廣播(DVB-T，Digital Video Broadcasting forTerrestrial)和陸地綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播(ISDB-T，Terrestrial Integrated ServicesDigital Broadcasting)標(biāo)準(zhǔn)中，采用一種離散的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案，參見圖1所示。從圖中可見，導(dǎo)頻子載波(圖中以圓點(diǎn)填充的方格)在頻域的間隔為12個(gè)子載波，在每一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)，導(dǎo)頻子載波的位置都相對(duì)于前一個(gè)OFDM符號(hào)相高頻方向偏移3個(gè)子載波，形成了一種三級(jí)交錯(cuò)的導(dǎo)頻圖案。這種交錯(cuò)的導(dǎo)頻圖案對(duì)信道在時(shí)域和頻域進(jìn)行了有效而均勻的密集采樣，從而得到比較好的信道估計(jì)性能。
但是，由于DVB-T和ISDB-T是廣播系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)系統(tǒng)只需要一個(gè)導(dǎo)頻圖案。然而，對(duì)于OFDM蜂窩通信系統(tǒng)，在考慮小區(qū)間干擾問題的情況下，基于這種交錯(cuò)方式，可生成的正交或交點(diǎn)較少的導(dǎo)頻圖案的數(shù)量有限。小區(qū)間的干擾使導(dǎo)頻位置的信道采樣值的準(zhǔn)確性無法保證。
現(xiàn)有技術(shù)二在一種公共導(dǎo)頻信道時(shí)頻資源分配方法的專利申請(qǐng)文件中(專利申請(qǐng)?zhí)?00410073748.0)，以及Two-Dimensional Pilot Patterns的專利申請(qǐng)文件文件中(專利申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/CN2005/000859)，為了減小干擾或使干擾平均化，提出了一種利用跳頻序列生成的導(dǎo)頻圖案的方法，即設(shè)計(jì)數(shù)量較多的沒有交點(diǎn)或交點(diǎn)個(gè)數(shù)有限的跳頻序列，利用這些跳頻序列來分別生成相互正交或交點(diǎn)有限的導(dǎo)頻圖案。在某一特定傳輸時(shí)間間隔(TTI)從圖案集合內(nèi)隨機(jī)選擇圖案，并分配給每個(gè)小區(qū)。大量交點(diǎn)有限的導(dǎo)頻圖案，降低了相鄰小區(qū)間導(dǎo)頻圖案出現(xiàn)碰撞的概率，也使得本小區(qū)的導(dǎo)頻和相鄰小區(qū)數(shù)據(jù)信號(hào)間的干擾平均化。
利用跳頻序列生成導(dǎo)頻圖案的具體過程為假設(shè)跳頻序列為x(i)，則第i個(gè)插有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波在其所在OFDM符號(hào)內(nèi)的子載波位置可表示為p(i，j)＝(j-1)ΔNf+x(i)其中，ΔNf為導(dǎo)頻子載波在頻域的間隔。這里x(i)這里，序列x(i)是以子載波為單位的子載波偏移量。
在一種公共導(dǎo)頻信道時(shí)頻資源分配方法的專利申請(qǐng)文件中，采用了RS碼作為跳頻序列。假設(shè)基于伽羅華域GF(Q)的RS碼組(n，k)，Q為某一素?cái)?shù)的冪，n為碼字長(zhǎng)度，k為信息位的長(zhǎng)度。則對(duì)于給定的k，相應(yīng)的RS碼字集合中的任何兩個(gè)碼字最多有k-1個(gè)交點(diǎn)。如當(dāng)k＝2，相應(yīng)RS碼字集合中任何兩個(gè)碼字最多有1個(gè)交點(diǎn)，碼字的個(gè)數(shù)為Q2，如果增大k的取值，即放寬碼字之間的交點(diǎn)個(gè)數(shù)的要求，則會(huì)得到更多數(shù)目的碼字，從而生成更多的導(dǎo)頻圖案。
基于采用RS碼作為跳頻序列，Two-Dimensional Pilot Patterns的專利申請(qǐng)文件文件中(專利申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/CN2005/000859)，對(duì)其做了擴(kuò)展。使跳頻序列為一組k階多項(xiàng)式生成的整數(shù)序列。在多項(xiàng)式里的參數(shù)a(i)為由伽羅華域GF(Q)產(chǎn)生的某一序列。跳頻序列的生成多項(xiàng)式可表示為x(i)=p[a(i)]=Σj=0knj[a(i)]j]]>當(dāng)生成a(i)的GF(Q)以及k選定后，改變nj，就生成了一組跳頻序列，序列個(gè)數(shù)為Qk+1，序列之間最多交點(diǎn)個(gè)數(shù)為k。
這種基于跳頻序列組生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的方法，雖然得了更多數(shù)量的導(dǎo)頻圖案，通過一定的分配方式將不同的導(dǎo)頻頻圖案分配給不同的小區(qū)，減小了導(dǎo)頻信號(hào)受到的小區(qū)間干擾的影響，使導(dǎo)頻位置的信道采樣值的準(zhǔn)確性得到保證。但受到跳頻序列選取的限制，在導(dǎo)頻圖案內(nèi)，導(dǎo)頻子載波的分布會(huì)呈現(xiàn)不均勻的狀態(tài)。
例如設(shè)定導(dǎo)頻子載波的頻域間隔ΔNf＝10，選取短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。設(shè)定跳頻序列x(i)1＝{0，1，4，2，2，4}。
基于公式p(i，j)＝(j-1)ΔNf+x(i)獲取的每一導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的位置，參見圖2所示。從圖中可見，序列x(i)1＝{0，1，4，2，2，4}中的最大值“4”小于導(dǎo)頻子載波頻域間隔ΔNf的一半，因此在頻域內(nèi)存在一定的頻率范圍沒有導(dǎo)頻子載波分布(圖中以灰色填充的方格)，導(dǎo)致接收機(jī)無法得到信道在這段頻率范圍內(nèi)的采樣，當(dāng)信道的頻率選擇性衰落比較嚴(yán)重的時(shí)，這種在頻域內(nèi)不均勻分布的導(dǎo)頻圖案影響了插值的精度，從而導(dǎo)致信道估計(jì)性能的下降。而且由于元素值受到限制，顯然可用的序列較少，進(jìn)而可生成的導(dǎo)頻圖案較少，導(dǎo)致小區(qū)間的干擾使導(dǎo)頻位置的信道采樣值的準(zhǔn)確性無法保證。
又例如設(shè)定導(dǎo)頻子載波的頻域間隔ΔNf＝10，選取長(zhǎng)序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。設(shè)定跳頻序列x(i)2＝{0，1，3，7，4，9，8，6，2，5}。
基于公式p(i，j)＝(j-1)ΔNf+x(i)獲取的每一導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的位置，參見圖3所示。從圖中可見，采用長(zhǎng)序列，雖然導(dǎo)頻子載波(圖中以圓點(diǎn)填充的方格)在頻域遍歷了所有的子載波，但遍歷的實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，即10個(gè)OFDM符號(hào)，當(dāng)用戶終端(UE)處于高速移動(dòng)狀態(tài)下，信道的時(shí)變性比較嚴(yán)重，不同OFDM符號(hào)同一子載波上的信道頻域響應(yīng)相關(guān)性下降，因此，以這種長(zhǎng)序列生成的導(dǎo)頻圖案，也無法得到高精度的信道估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的生成方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)以短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案時(shí)導(dǎo)頻子載波分布范圍不夠均勻、不夠廣泛，影響插值的精度，從而導(dǎo)致信道估計(jì)性能下降的問題；進(jìn)一步解決以短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案時(shí)生成的導(dǎo)頻圖案較少，無法有效的克服小區(qū)間或用戶間干擾對(duì)導(dǎo)頻信道的影響，從而降低信道估計(jì)性能的問題；解決以長(zhǎng)序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案時(shí)，信道的時(shí)變性較嚴(yán)重，從而無法得到高精度的信道估計(jì)的問題。
根據(jù)上述生成的導(dǎo)頻圖案，本發(fā)明提供了相應(yīng)的分配規(guī)則，用以使相鄰小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻圖案完全正交，并且使不同小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)之間的干擾平均化。
本發(fā)明還提供了一種正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)，用以支撐本發(fā)明方法。
本發(fā)明方法包括A、生成一個(gè)跳頻序列集合；B、以連續(xù)至少兩個(gè)子載波作為跳頻單元，分別根據(jù)跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；C、將生成的導(dǎo)頻圖案分配給不同的小區(qū)或用戶。
步驟B所述生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案內(nèi)，第i個(gè)插有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在子載波位置為(j-1)ΔNf+ax(i)+b；其中，ΔNf表示同一OFDM標(biāo)號(hào)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的頻率間隔；x(i)表示跳頻序列；a表示跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)；b表示導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量。
所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)與跳頻序列中的最大值的乘積小于同一OFDM標(biāo)號(hào)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的頻率間隔。
所述導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量為小于跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，但不小于0的任一整數(shù)。
步驟B所述生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案內(nèi)，第i個(gè)插有導(dǎo)頻的頻點(diǎn)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在OFDM符號(hào)位置為(j-1)ΔNt+ax(i)+b；其中，ΔNt表示同一頻點(diǎn)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的時(shí)間間隔；x(i)表示跳頻序列；a表示跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)；b表示導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量。
所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)與跳頻序列中的最大值的乘積小于同一頻點(diǎn)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的時(shí)間間隔。
所述導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量為小于跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，但不小于0的任一整數(shù)。
步驟A所述的跳頻序列集合中的跳頻序列根據(jù)k階多項(xiàng)式生成，所述多項(xiàng)式為x(i)=p[a(i)]=Σj=0knj[a(i)]j]]>其中，a(i)為由伽羅華域(GF(Q))產(chǎn)生的一個(gè)序列，Q為任一素?cái)?shù)的整數(shù)冪；x(i)為生成的整數(shù)序列，i為序列中的元素序號(hào)；nj為整數(shù)；多項(xiàng)式中的乘法和加法運(yùn)算均在GF(Q)中進(jìn)行；以所述多項(xiàng)式生成的整數(shù)序列、整數(shù)序列的片斷或整數(shù)序列對(duì)小于Q的正整數(shù)取模后生成的序列，作為所述跳頻序列。
步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法是根據(jù)小區(qū)或用戶特定的偽隨機(jī)序列，將導(dǎo)頻圖案隨機(jī)分配。
步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法為，將所述偏移量不同的導(dǎo)頻圖案分配給相鄰的小區(qū)或用戶。
步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法為，將所述偏移量不同的導(dǎo)頻圖案根據(jù)小區(qū)或者用戶特定的偽隨機(jī)序列分配給相鄰的小區(qū)或用戶。
本發(fā)明還提供一種正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)，包括跳頻序列生成設(shè)備，用以生成跳頻序列集合；導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，用以將導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用在可用時(shí)頻資源內(nèi)；發(fā)射器，用以處理所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備發(fā)來的信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)出；導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備，用以根據(jù)預(yù)置的導(dǎo)頻圖案分配規(guī)則分配導(dǎo)頻圖案；導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備，用以根據(jù)所述跳頻序列生成設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；再根據(jù)所述導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備提供的分配結(jié)果將相應(yīng)的導(dǎo)頻圖案發(fā)送給所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，使導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備完成信號(hào)處理。
本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明基于短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案，以大于一個(gè)連續(xù)的子載波作為跳頻單元，使的生成的導(dǎo)頻圖案內(nèi)導(dǎo)頻子載波的分布范圍更加均勻而廣泛，從而提高了利用導(dǎo)頻圖案進(jìn)行信道估計(jì)的性能。
本發(fā)明在以多個(gè)連續(xù)子載波作為跳頻單元的基礎(chǔ)上，導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的偏移量有多種選擇，這樣通過變化偏移量的取值，使得基于一個(gè)跳頻序列，可以生成多個(gè)不同的導(dǎo)頻圖案，增加了可用導(dǎo)頻圖案的數(shù)量。使得導(dǎo)頻圖案在不同小區(qū)或用戶間的分配更加靈活；有效克服小區(qū)間或用戶間干擾對(duì)導(dǎo)頻信道的影響。
由于本發(fā)明方法基于短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案，所以導(dǎo)頻子載波遍歷導(dǎo)頻圖案的時(shí)間較短，當(dāng)用戶終端處于高速移動(dòng)狀態(tài)下，避免了因信道的時(shí)變性較嚴(yán)重，導(dǎo)致無法得到高精度的信道估計(jì)的問題。
本發(fā)明通過制定對(duì)生成的導(dǎo)頻圖案的分配規(guī)則，保證了相鄰小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻圖案完全正交或有有限個(gè)交點(diǎn)，抑制了導(dǎo)頻信號(hào)之間的干擾。并且使不同小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)之間的干擾平均化。
為了支撐本發(fā)明方法，本發(fā)明提供一種正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)。
在所述正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)中添加了導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備，用以根據(jù)小區(qū)或用戶的預(yù)置的導(dǎo)頻圖案分配規(guī)則分配導(dǎo)頻圖案；導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備，用以根據(jù)所述跳頻序列生成設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；再根據(jù)所述導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備提供的分配結(jié)果數(shù)據(jù)將相應(yīng)的分配的導(dǎo)頻圖案發(fā)送給所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，使導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備完成信號(hào)處理。


圖1為廣播系統(tǒng)時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；圖2為現(xiàn)有技術(shù)短序列的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；圖3為現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)序列的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；圖4為本發(fā)明在頻域跳頻的方法步驟流程圖；圖5為本發(fā)明在頻域跳頻與現(xiàn)有技術(shù)短序列的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的對(duì)比圖；圖6為本發(fā)明在時(shí)域跳頻的方法步驟流程圖；圖7為本發(fā)明在時(shí)域跳頻與現(xiàn)有技術(shù)短序列的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的對(duì)比圖；圖8為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了在生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中，使導(dǎo)頻子載波分布范圍均勻和廣泛，本發(fā)明提供一種將生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案分配的方法。
本方法首先給定一個(gè)二維坐標(biāo)(x，y)，在所述二維坐標(biāo)中，根據(jù)跳頻序列x(i)生成二維時(shí)頻導(dǎo)頻圖案有兩種方式。
方式1為第一維x是時(shí)間坐標(biāo)，第二維y是頻率坐標(biāo)，則序列x(i)的定義域表示的是時(shí)間維，值域表示的是頻率維；方式2為第一維x是頻率坐標(biāo)，第二維y是時(shí)間坐標(biāo)，則序列x(i)的定義域表示的是頻率維，值域表示的是時(shí)間維。
在上述兩種方式中，時(shí)間坐標(biāo)以O(shè)FDM符號(hào)為單位，頻率坐標(biāo)以子載波為單位。
對(duì)應(yīng)上述兩種方式，以兩個(gè)實(shí)例具體描述本發(fā)明方法。
實(shí)例一基于方式1生成導(dǎo)頻圖案。參見圖4所示，包括下列步驟S101、根據(jù)信道在不同子載波上頻率響應(yīng)的相關(guān)性，確定一個(gè)OFDM符號(hào)內(nèi)的相鄰導(dǎo)頻子載波的頻域間隔ΔNf。
本例定義ΔNf＝10。
S102、生成跳頻序列集合。
跳頻序列集合中的每一跳頻序列應(yīng)滿足所述跳頻序列中的最大值不大于所述ΔNf的一半。
由k階多項(xiàng)式生成的跳頻序列集合。所述多項(xiàng)式可表示為x(i)=p[a(i)]=Σj=0knj[a(j)]j]]>其中，a(i)為由伽羅華域GF(Q)產(chǎn)生的一個(gè)序列，Q為某一素?cái)?shù)的整數(shù)冪；多項(xiàng)式中的乘法和加法運(yùn)算均在GF(Q)中進(jìn)行；x(i)為生成的跳頻序列，i為序列中的元素序號(hào)；nj為整數(shù)，改變nj(j＝0，1，2，...，k)的取值，就相應(yīng)生成了一組跳頻序列，序列個(gè)數(shù)為Qk+1，序列之間最多交點(diǎn)個(gè)數(shù)為k。
在本例中令a(i)＝i，Q＝7，k＝2，改變nj(j＝0，1，2)的取值組合，根據(jù)多項(xiàng)式，可生成73個(gè)跳頻序列。如，令nk-1＝n1＝0生成的序列為x(i)＝{0，1，4，2，2，4}。
序列中最大值max[x{i)]為“4”，滿足不大于S101定義的ΔNf＝10的一半。
S103、設(shè)定跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)。
所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)為a。為了使生成的導(dǎo)頻圖案內(nèi)導(dǎo)頻子載波廣泛而均勻的分布在頻域內(nèi)，對(duì)a的設(shè)定應(yīng)滿足1<a<ΔNfmax[x{i)]]]>在本例中，上述步驟已確定了ΔNf＝10，max[x{i)]＝4，取a＝2。
S104、得出每個(gè)導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的位置，用以生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。
根據(jù)上述步驟確定的頻域間隔、跳頻序列和跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，在第i個(gè)插有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在的頻域位置可表示為p(i，j)＝(j-1)ΔNf+[ax(i)+b]其中，b表示該導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量，即導(dǎo)頻位于跳頻單元內(nèi)的第b個(gè)子載波上。所述b為一個(gè)0≤b＜a的整數(shù)。
在本例中由于a＝2，所以b可取值為0或1。即基于一個(gè)跳頻序列可以生成兩個(gè)導(dǎo)頻圖案。
根據(jù)序列x(i)＝{0，1，4，2，2，4}生成的導(dǎo)頻圖案參見圖5所示。在圖中，跳頻單元以黑色方框表示(即包括2個(gè)兩個(gè)連續(xù)的子載波)，b取0時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以黑色填充的方格表示，b取1時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以圓點(diǎn)填充的方格表示；為了對(duì)比，在圖中將現(xiàn)有技術(shù)二中以單子載波為跳頻單元生成的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以灰色填充的方格表示。
通過對(duì)比可見，顯然本發(fā)明的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的導(dǎo)頻子載波遍歷的范圍要大于現(xiàn)有技術(shù)二中的短序列情況。從而避免了現(xiàn)有技術(shù)二中的短序列情況中，有部分區(qū)域?qū)ьl子載波沒有遍歷到的缺點(diǎn)。并且，通過導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量b的變化，使同一跳頻序列上成了不止一個(gè)時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。如果相鄰插有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)之間存在沒有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)，則將生成的導(dǎo)頻圖在時(shí)間上進(jìn)行移位，可以獲得更多的導(dǎo)頻圖案。從而進(jìn)一步解決了基于跳頻短序列生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案較少的缺點(diǎn)。
對(duì)應(yīng)跳頻序列集合中的每一個(gè)序列，不斷重復(fù)步驟S101至S104，生成多個(gè)時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案S105、將生成的導(dǎo)頻圖案分配給不同的小區(qū)或用戶。
分配方法為方法1將導(dǎo)頻圖案根據(jù)小區(qū)或用戶特定的偽隨機(jī)序列隨機(jī)分配給不同的小區(qū)或用戶。
方法2以將具有不同導(dǎo)頻子載波偏移量的導(dǎo)頻圖案分配給相鄰的小區(qū)或用戶。每個(gè)小區(qū)或用戶根據(jù)自己特有的偽隨機(jī)擾碼序列在可選的多個(gè)導(dǎo)頻圖案中選取一個(gè)導(dǎo)頻圖案作為導(dǎo)頻信道例如將導(dǎo)頻圖案在兩個(gè)相鄰小區(qū)或用戶間進(jìn)行分配，分配給第一個(gè)小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻圖案為b取0時(shí)由跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列生成的導(dǎo)頻圖案，分配給第二個(gè)小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻圖案為b取1時(shí)由跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列生成導(dǎo)頻圖案。小區(qū)或用戶根據(jù)自己特定的偽隨機(jī)序列在可用的導(dǎo)頻圖案中隨機(jī)選擇一個(gè)導(dǎo)頻圖案作為導(dǎo)頻信道。
通過上述兩種分配方法，保證了相鄰小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻圖案完全正交或交點(diǎn)個(gè)數(shù)有限，有效抑制了導(dǎo)頻信號(hào)之間的干擾。并且使不同小區(qū)或用戶的導(dǎo)頻信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)之間的干擾平均化。
實(shí)例二基于方式2生成導(dǎo)頻圖案。參見圖6所示，包括下列步驟S201、根據(jù)信道信道的時(shí)變特性，確定導(dǎo)頻圖案內(nèi)在一個(gè)頻點(diǎn)內(nèi)的相鄰導(dǎo)頻子載波的時(shí)域間隔本例定義ΔNt＝10。
S202、設(shè)定跳頻序列集合。
由于本發(fā)明方法基于短跳頻序列，所以生成跳頻序列應(yīng)滿足所述跳頻序列中的最大值不大于所述ΔNt的一半。
由于步驟S201已定義ΔNt＝10，所以本例的跳頻序列例如x(i)＝{0，1，4，2，2，4}，其中最大值max[x{i)]為“4”，滿足最大值不大于所述ΔNt的一半。
所述跳頻序列的生成方法與實(shí)例一相同。
S203、設(shè)定跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)。
所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)為a。為了使生成的導(dǎo)頻圖案內(nèi)導(dǎo)頻子載波廣泛而均勻的分布在頻域內(nèi)，所以對(duì)a的設(shè)定應(yīng)滿足1<a<ΔNtmax[x{i)]]]>由于上述步驟已確定了ΔNt＝10，max[x{i)]＝4，取a＝2。
S204、獲取每個(gè)導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的位置，用以生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。
根據(jù)上述步驟確定的時(shí)域間隔、跳頻序列和跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，第i個(gè)插有導(dǎo)頻的頻點(diǎn)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在的時(shí)域位置可表示為p(i，j)＝(j-1)ΔNt+ax(i)+b其中，b表示該導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量，即導(dǎo)頻位于跳頻單元內(nèi)第b個(gè)OFDM符號(hào)上。所述b為一個(gè)0≤b＜a的整數(shù)。
由于本例a＝2，所以b可取值為0或1。
根據(jù)序列x(i)＝{0，1，4，2，2，4}生成的導(dǎo)頻圖案參見圖7所示。在圖中，跳頻單元以黑色方框表示(即包括2個(gè)兩個(gè)連續(xù)的子載波)，b取0時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以黑色填充的方格表示，b取1時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以圓點(diǎn)填充的方格表示；為了對(duì)比，在圖中將現(xiàn)有技術(shù)二中以單子載波為跳頻單元生成的導(dǎo)頻圖案的導(dǎo)頻子載波以灰色填充的方格表示。
通過對(duì)比可見，顯然本發(fā)明的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案中的導(dǎo)頻子載波遍歷的范圍要大于現(xiàn)有技術(shù)二中的短序列情況。從而避免了現(xiàn)有技術(shù)二中的短序列情況中，有部分區(qū)域?qū)ьl子載波沒有遍歷到的缺點(diǎn)。并且，通過導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量b的變化，使同一跳頻序列上成了不止一個(gè)時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。如果相鄰插有導(dǎo)頻的頻點(diǎn)之間存在沒有導(dǎo)頻的頻點(diǎn)，則將生成的導(dǎo)頻圖在頻率上進(jìn)行移位，可以獲得更多的導(dǎo)頻圖案。從而進(jìn)一步解決了基于跳頻短序列生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案較少的缺點(diǎn)。
對(duì)應(yīng)跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列，重復(fù)步驟S201至S204，生成多個(gè)時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案。
S205、將生成的導(dǎo)頻圖案分配給不同的小區(qū)或用戶。
本步驟與實(shí)例一相同。
為了支撐本發(fā)明方法，本發(fā)明提供一種正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)，參見圖8所示，其包括依次相連的跳頻序列生成設(shè)備、導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備、導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備和發(fā)射器；所述導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備還與導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備相連。
所述導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備，用以根據(jù)預(yù)置的導(dǎo)頻圖案分配規(guī)則分配導(dǎo)頻圖案。
所述跳頻序列生成設(shè)備，用以生成跳頻序列集合。
所述導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備，用以根據(jù)所述跳頻序列生成設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；再根據(jù)所述導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備提供的分配結(jié)果將相應(yīng)的導(dǎo)頻圖案發(fā)送給所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，使導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備完成信號(hào)處理。
所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，用以將導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用在可用時(shí)頻資源內(nèi)。
所述發(fā)射器，用以處理所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備發(fā)來的信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)出。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的生成方法，其特征在于A、生成一個(gè)跳頻序列集合；B、以連續(xù)至少兩個(gè)子載波作為跳頻單元，分別根據(jù)跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；C、將生成的導(dǎo)頻圖案分配給不同的小區(qū)或用戶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B所述生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案內(nèi)，第i個(gè)插有導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在子載波位置為(j-1)ΔNf+ax(i)+b；其中，ΔNf表示同一OFDM標(biāo)號(hào)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的頻率間隔；x(i)表示跳頻序列；a表示跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)；b表示導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)與跳頻序列中的最大值的乘積小于同一OFDM標(biāo)號(hào)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的頻率間隔。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的子載波偏移量為小于跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，但不小于0的任一整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B所述生成的時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案內(nèi)，第i個(gè)插有導(dǎo)頻的頻點(diǎn)內(nèi)的第j個(gè)導(dǎo)頻子載波所在OFDM符號(hào)位置為(j-1)ΔNt+ax(i)+b；其中，ΔNt表示同一頻點(diǎn)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的時(shí)間間隔；x(i)表示跳頻序列；a表示跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)；b表示導(dǎo)頻子載波在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)與跳頻序列中的最大值的乘積小于同一頻點(diǎn)內(nèi)相鄰導(dǎo)頻子載波的時(shí)間間隔。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻子載波在其所在跳頻單元內(nèi)的OFDM符號(hào)偏移量為小于跳頻單元內(nèi)的子載波個(gè)數(shù)，但不小于0的任一整數(shù)。
8.如權(quán)利要求2或5所述的方法，其特征在于，步驟A所述的跳頻序列集合中的跳頻序列根據(jù)k階多項(xiàng)式生成，所述多項(xiàng)式為x(i)=p[a(i)]=Σj=0knj[a(i)]j]]>其中，a(i)為由伽羅華域(GF(Q))產(chǎn)生的一個(gè)序列，Q為任一素?cái)?shù)的整數(shù)冪；x(i)為生成的整數(shù)序列，i為序列中的元素序號(hào)；nj為整數(shù)；多項(xiàng)式中的乘法和加法運(yùn)算均在GF(Q)中進(jìn)行；
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，以所述多項(xiàng)式生成的整數(shù)序列、整數(shù)序列的片斷或整數(shù)序列對(duì)小于Q的正整數(shù)取模后生成的序列，作為所述跳頻序列。
10.如權(quán)利要求2或5所述的方法，其特征在于，步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法是根據(jù)小區(qū)或用戶特定的偽隨機(jī)序列，將導(dǎo)頻圖案隨機(jī)分配。
11.如權(quán)利要求2或5所述的方法，其特征在于，步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法為，將所述偏移量不同的導(dǎo)頻圖案分配給相鄰的小區(qū)或用戶。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟C所述導(dǎo)頻圖案分配方法為，將所述偏移量不同的導(dǎo)頻圖案根據(jù)小區(qū)或者用戶特定的偽隨機(jī)序列分配給相鄰的小區(qū)或用戶。
13.一種正交頻分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)，包括跳頻序列生成設(shè)備，用以生成跳頻序列集合；導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，用以將導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用在可用時(shí)頻資源內(nèi)；發(fā)射器，用以處理所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備發(fā)來的信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)出；其特征在于，所述發(fā)射系統(tǒng)還包括導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備，用以根據(jù)預(yù)置的導(dǎo)頻圖案分配規(guī)則分配導(dǎo)頻圖案；導(dǎo)頻圖案生成設(shè)備，用以根據(jù)所述跳頻序列生成設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；再根據(jù)所述導(dǎo)頻圖案分配設(shè)備提供的分配結(jié)果將相應(yīng)的導(dǎo)頻圖案發(fā)送給所述導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備，使導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)復(fù)用設(shè)備完成信號(hào)處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案的生成方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)以短序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案時(shí)導(dǎo)頻子載波分布范圍不夠均勻、不夠廣泛，影響插值的精度，從而導(dǎo)致信道估計(jì)性能下降的問題；本發(fā)明方法包括步驟A、生成一個(gè)跳頻序列集合；B、以連續(xù)至少兩個(gè)子載波作為跳頻單元，分別根據(jù)跳頻序列集合中的每一個(gè)跳頻序列生成時(shí)頻二維導(dǎo)頻圖案；C、將生成的導(dǎo)頻圖案分配給不同的小區(qū)或用戶。
文檔編號(hào)H04L25/02GK1921363SQ20051009676
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月27日
發(fā)明者李洋, 曲秉玉 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司