專利名稱：基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展ofdm系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的后第三代移動通信系統(tǒng)，特別涉及基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展OFDM系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
在目前的諸如IEEE(電子與電氣工程師協(xié)會)802.11以及IEEE802.16等通信協(xié)議中，并沒有說明如何設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的OFDM系統(tǒng)。
移動用戶對更高速率業(yè)務(wù)的需求不斷激勵(lì)著現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向下一代系統(tǒng)演進(jìn)和升級。與此同時(shí)，對于OFDM系統(tǒng)來說為了不斷提升系統(tǒng)容量以及滿足用戶日益增長的業(yè)務(wù)需求，就要求系統(tǒng)必須具備其工作帶寬不斷升級的能力。因而，這就要求基于OFDM技術(shù)的各種系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是可擴(kuò)展的。
另一方面，由于在移動通信中可用的無線頻譜日益匱乏，無線頻譜效率的優(yōu)化技術(shù)將變得日漸重要。鑒于此，有必要要求小區(qū)之間(原有小區(qū)和升級后的小區(qū))實(shí)現(xiàn)工作頻帶資源共享。因此，作為一個(gè)重要的擴(kuò)展模式，基于頻率重疊的可擴(kuò)展OFDM系統(tǒng)就值得去考慮并給予更高的優(yōu)先級。
現(xiàn)有技術(shù)問題中急需改善之處就在于，在頻率重疊條件下提供可擴(kuò)展OFDM的基本結(jié)構(gòu)(SOFO(頻率覆蓋條件下可擴(kuò)展的OFDM))，然后給出該基本結(jié)構(gòu)中的具體的關(guān)鍵技術(shù)的具體算法。
一個(gè)重要并且無法回避的問題是，無論SOFO采用何種結(jié)構(gòu)，其基于頻率的擴(kuò)展后不同級別的后向兼容問題。這是由于對于一個(gè)合理的SOFO結(jié)構(gòu)，新性能的增益必須建立在保證原有性能不受侵犯的基礎(chǔ)上。圖1給出了描述SOFO兼容性的典型示例。假設(shè)系統(tǒng)中小區(qū)的初始帶寬為20MHZ，在系統(tǒng)擴(kuò)展后該小區(qū)的工作帶寬升級到了40MHZ。此外，定義支持20M帶寬的終端為低級終端，而支持40M帶寬為高級終端。
從圖1可以明顯地看出，在SOFO系統(tǒng)升級后，小區(qū)的工作帶寬相互交疊。隨后，支持不同頻率帶寬的終端應(yīng)當(dāng)能夠在這些小區(qū)中完成接入、運(yùn)行以及自由漫游等移動通信必備的功能。因此，SOFO系統(tǒng)的后向兼容問題就成為帶寬擴(kuò)展中一個(gè)重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展OFDM系統(tǒng)的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展OFDM的方法，包括步驟根據(jù)當(dāng)前用戶級別與狀態(tài)，為所有用戶分配無線幀中的時(shí)間資源；使用時(shí)隙調(diào)度算法，用于對已經(jīng)劃分好的OFDM符號類型和狀態(tài)進(jìn)行時(shí)間調(diào)度。
本發(fā)明公開的裝置很好地解決了SOFO擴(kuò)展后的后向兼容問題，保證了系統(tǒng)資源的最優(yōu)化利用，并可以兼容其它的SOFO擴(kuò)展裝置。


圖1示出了SOFO系統(tǒng)后向兼容問題的典型示例；圖2示出了SOFO系統(tǒng)帶寬擴(kuò)展的兩種基本模式；圖3給出了在子載波數(shù)量不變的條件下，OFDM符號間隔在擴(kuò)展前和擴(kuò)展后的比較結(jié)果；圖4示出了本發(fā)明SOFO的OFDM符號類型的分配方法；圖5示出了本發(fā)明SOFO的時(shí)間調(diào)度方法。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，在SOFO的帶寬擴(kuò)展中可以有兩種模式。本發(fā)明的目的就在于根據(jù)第二種模式給出SOFO的后向兼容結(jié)構(gòu)。具體來說，第二種模式的基本特征為子載波數(shù)量可以保持不變，而其子載波寬度變?yōu)樵袑挾鹊?倍。當(dāng)然，當(dāng)這種頻率擴(kuò)展逐漸延續(xù)下去時(shí)，子載波的寬度為M·Δf，其中M為擴(kuò)展的系數(shù)。
因此，在模式2中，經(jīng)過擴(kuò)展后OFDM符號間隔(假設(shè)擴(kuò)展系數(shù)為2)的變化如圖3所示。從圖中顯然可以看出，擴(kuò)展后OFDM符號的長度為擴(kuò)展前的一半，且時(shí)域采樣率加倍。
因此在此種情況下，低級終端是無法直接正確地讀取OFDM符號信息的，這是因?yàn)榈图壗K端在自己的符號周期和采樣條件下無法正確讀取一個(gè)完整的OFDM符號。鑒于此，本發(fā)明公開了基于子載波處理數(shù)目不變的SOFO裝置。該方案的特征就在于利用不同的符號寬度來區(qū)分不同級別的用戶，而這些不同寬度的符號可以由時(shí)間調(diào)度算法來完成有效的分配。
因此，作為一個(gè)實(shí)施例，給出本發(fā)明的一個(gè)基于符號類型劃分的SOFO解決方案，其符號類型的安排如圖4所示。
首先，系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)有用戶的級別特征，為所有用戶分配無線幀中的時(shí)隙資源(即OFDM符號的類型劃分和序列指定)。這樣處理的結(jié)果是，低級終端和高級終端可以由符號類型的不同來區(qū)分。一方面，對于低級終端可以保持采用原有的符號類型來為其服務(wù)；另一方面，對于高級終端用戶來說，其符號間隔是可選的，它既可以采用原有的符號類型，也可以采用新的符號類型。
然后，采用相應(yīng)的時(shí)隙調(diào)度算法來進(jìn)行調(diào)度。這里定義短時(shí)隙(符號)間隔的類型為Type 1，而長時(shí)隙間隔的類型為Type 2。具體的調(diào)度算法可以參考圖5所示。
501處，系統(tǒng)根據(jù)用戶狀態(tài)確定時(shí)隙類型，并在整個(gè)無線幀中分配不同的時(shí)隙類型；502處，時(shí)隙控制參數(shù)置為1；503處，判斷時(shí)隙控制參數(shù)指示的當(dāng)前時(shí)隙的類型為1還是2；如果為1轉(zhuǎn)到504，而若為2則轉(zhuǎn)到512；504處，判斷在當(dāng)前時(shí)隙下，是否有高級終端使用時(shí)隙類型1，如果沒有轉(zhuǎn)到505，如果有則轉(zhuǎn)到506；505處，當(dāng)前的兩個(gè)單位時(shí)隙為空閑狀態(tài)，時(shí)隙控制參數(shù)加2；506處，采用傳統(tǒng)的時(shí)隙調(diào)度與分配算法；
507處，時(shí)隙控制參數(shù)加1；508處，再次判斷在當(dāng)前時(shí)隙下，是否有高級終端使用時(shí)隙類型1，如果有轉(zhuǎn)到509，否則轉(zhuǎn)到511；509處，仍然采用傳統(tǒng)的時(shí)隙調(diào)度與分配算法；510處，時(shí)隙控制參數(shù)加1；511處，當(dāng)前的一個(gè)單位時(shí)隙為空閑窗臺，時(shí)隙控制參數(shù)加1；512處，如果時(shí)隙類型為2，則根據(jù)傳統(tǒng)的時(shí)隙調(diào)度與分配算法為高級和低級終端進(jìn)行時(shí)隙分配；513處，時(shí)隙控制參數(shù)加2；514處，判斷當(dāng)前時(shí)隙控制參數(shù)是否達(dá)到最大值，即一個(gè)無線幀是否已經(jīng)分配完畢，如果是轉(zhuǎn)到515，否則轉(zhuǎn)回到503，進(jìn)行下一個(gè)時(shí)隙的處理；515處，一個(gè)無線幀的處理完畢，將進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
此外需要指出的是，這里所涉及的“傳統(tǒng)的時(shí)隙分配算法”可以是所有已有的在OFDM系統(tǒng)中使用的各種分配算法，從而體現(xiàn)出了本發(fā)明申請具有很好的向下兼容的特性。
權(quán)利要求
1.一種基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展OFDM的方法，包括步驟根據(jù)當(dāng)前用戶級別與狀態(tài)，為所有用戶分配無線幀中的時(shí)間資源；使用時(shí)隙調(diào)度算法，用于對已經(jīng)劃分好的OFDM符號類型和狀態(tài)進(jìn)行時(shí)間調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述用戶級別分為低級終端和高級終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于低級終端采用原有的符號類型，高級終端采用原有的符號類型或新的符號類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述時(shí)隙調(diào)度算法包括判斷時(shí)隙控制參數(shù)指示的當(dāng)前時(shí)隙的類型是1或2；判斷在當(dāng)前時(shí)隙下是否有高級終端使用時(shí)隙1；采用傳統(tǒng)的時(shí)隙調(diào)度與分配方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述時(shí)隙調(diào)度算法包括判斷時(shí)隙控制參數(shù)指示的當(dāng)前時(shí)隙的類型是1或2；判斷在當(dāng)前時(shí)隙下是否有高級終端使用時(shí)隙2；采用傳統(tǒng)的時(shí)隙調(diào)度與分配方法為高級和低級終端進(jìn)行時(shí)隙分配。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于還包括步驟判斷當(dāng)前時(shí)隙控制參數(shù)是否達(dá)到最大值；如果達(dá)到最大值，則一個(gè)無線幀處理完畢，將進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中的處理步驟，其中所述的“時(shí)間調(diào)度算法”，動態(tài)地對所劃分的符號類型和序列次序進(jìn)行時(shí)間調(diào)度。
全文摘要
一種基于子載波數(shù)目不變的可擴(kuò)展OFDM的方法，包括步驟根據(jù)當(dāng)前用戶級別與狀態(tài)，為所有用戶分配無線幀中的時(shí)間資源；使用時(shí)隙調(diào)度算法，用于對已經(jīng)劃分好的OFDM符號類型和狀態(tài)進(jìn)行時(shí)間調(diào)度。本發(fā)明公開的裝置很好地解決了SOFO擴(kuò)展后的后向兼容問題，保證了系統(tǒng)資源的最優(yōu)化利用，并可以兼容其它的SOFO擴(kuò)展裝置。
文檔編號H04L27/26GK1960225SQ20051012009
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者梁宗闖 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會社