專利名稱：一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶數(shù)字通信傳輸方法，屬于寬帶無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通信技術(shù)在最近幾十年，特別是二十世紀(jì)九十年代以來得到了長足發(fā)展，對(duì)人們?nèi)粘Ｉ詈蛧窠?jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。而未來通信技術(shù)正朝著寬帶高速的方向發(fā)展，因此許多寬帶數(shù)字傳輸技術(shù)受到廣泛的關(guān)注，正交頻分復(fù)用(以下簡稱OFDMOrthogonalFrequency Division Multiplexing)和頻域均衡的單載波(以下簡稱SC-FDESingleCarrier with Frequency Domain Equalization)就是兩種被人們重視的寬帶數(shù)字傳輸技術(shù)，它們都屬于分塊傳輸技術(shù)，而目前OFDM受關(guān)注的程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過SC-FDE，并且在多種標(biāo)準(zhǔn)中成為支撐技術(shù)，例如無線局域網(wǎng)(WLANWireless Local Area Network)中的IEEE802.11a；無線城域網(wǎng)(WMANWireless Metropolitan Area Network)中的IEEE802.16；有線數(shù)據(jù)傳輸中的各種高速數(shù)字用戶線(xDSLDigital Subscriber Line)都是基于OFDM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。SC-FDE并沒有被這些標(biāo)準(zhǔn)采用，只是在IEEE802.16中與OFDM共同建議為物理層傳輸技術(shù)。
下面簡單介紹一下傳統(tǒng)SC-FDE系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
SC-FDE系統(tǒng)在發(fā)送端發(fā)送的一幀離散時(shí)域信號(hào)為s(n)，(n＝0，1，…，N-1)，通過多徑信道，其中信道的脈沖響應(yīng)為h(n)，(n＝0，1，…L-1)，信號(hào)傳輸過程中受到加性白高斯噪聲(AWGNAdditive White Gaussian Noise)的干擾，設(shè)噪聲為w(n)，(n＝0，1，…，N-1)，去掉CP之后，接收到的時(shí)域信號(hào)r(n)為r(n)＝s(n)h(n)+w(n)，(n＝0，1，…，N-1)(1)其中，“”表示循環(huán)卷積運(yùn)算。
在接收端對(duì)信號(hào)做離散傅立葉變換(以下簡稱DFTDiscrete Fourier Transform)變換到頻域，根據(jù)DFT的時(shí)域卷積定理，所得到的頻域信號(hào)為R(k)＝S(k)H(k)+W(k)，(k＝0，1，…，N-1) (2)其中，R(k)，S(k)，H(k)，W(k)分別是r(n)，s(n)，h(n)，w(n)做N點(diǎn)DFT得到的頻域符號(hào)，并且，H(k)，(k＝0，1，…，N-1)是信道的頻域響應(yīng)。經(jīng)過迫零均衡以后頻域信號(hào)為S~(k)=S(k)+W(k)H(k)=S(k)+W~(k),(k=0,1,···,N-1)---(3)]]>最后，將信號(hào)做離散傅里葉逆變換(以下簡稱IDFTInverse Discrete Fourier Transform)變回時(shí)域進(jìn)行判決，得到發(fā)送端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
OFDM和SC-FDE都屬于分塊傳輸技術(shù)，它們所構(gòu)成的系統(tǒng)稱為分塊傳輸系統(tǒng)。
寬帶移動(dòng)通信的信道一般都表現(xiàn)出嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，頻率選擇性信道對(duì)分塊傳輸系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在信號(hào)的多徑傳播或時(shí)延擴(kuò)展會(huì)引起頻率選擇性衰落，信號(hào)在頻率選擇性衰落信道中傳播會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的某些頻譜分量被衰減得很低，在信道存在深衰點(diǎn)的情況下，信號(hào)受到的影響更大，以致信號(hào)產(chǎn)生畸變，導(dǎo)致符號(hào)間干擾，從而影響系統(tǒng)性能。
在OFDM和SC-FDE許多重要應(yīng)用場合(如WLAN、WMAN、xDSL以及未來的寬帶移動(dòng)通信等)，都存在反向信道，這時(shí)分塊傳輸系統(tǒng)發(fā)送端可以利用反向信道回傳的信道狀態(tài)信息和一些自適應(yīng)技術(shù)來提高整個(gè)系統(tǒng)的性能和效率。
申請?zhí)枮?00410036439.6的中國發(fā)明專利提供了一種選頻方式的單載波分塊傳輸方法，該選頻方式的分塊傳輸方法包括以下步驟(1)收發(fā)雙方建立通信后，接收端從估計(jì)出來的N個(gè)信道狀態(tài)信息中找出M個(gè)可用子信道，同時(shí)將可用信道和禁用信道分別作標(biāo)記，形成子信道標(biāo)記信息，通過反向信道將子信道標(biāo)記信息發(fā)回發(fā)送端；(2)發(fā)送端收到接收端發(fā)回的子信道標(biāo)記信息后，根據(jù)這些信息改變信號(hào)頻譜，用可用子信道傳輸信號(hào)；(3)接收端收到信號(hào)后，將信號(hào)變換到頻域，再根據(jù)子信道標(biāo)記信息選出可用子信道上的信號(hào)，然后對(duì)選出來的信號(hào)進(jìn)行均衡和判決，最終得到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
詳細(xì)步驟參考《一種選頻方式的單載波分塊傳輸方法》(已申請中國發(fā)明專利，專利申請?zhí)?00410036439.6)，在此不再贅述。
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，必須采用有效的多址接入技術(shù)。多址接入技術(shù)的基本類型有頻分多址FDMA(Frequency Division Multiple Access)，時(shí)分多址TDMA(Time Division MultipleAccess)和碼分多址CDMA(Code Division Multiple Access)。FDMA和TDMA實(shí)現(xiàn)簡單但分別需要在頻域和時(shí)域留有保護(hù)帶，效率低。CDMA作為一種多址技術(shù)，其用戶容量顯著高于TDMA和FDMA，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜；多載波CDMA(MC-CDMA)也存在與普通CDMA相同的問題。在無線局域網(wǎng)中的載波偵聽/碰撞回避技術(shù)，效率很低。
正交頻分多址，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，是近幾年受到關(guān)注的一種新的寬帶多址技術(shù)，它是一種基于OFDM的多址接入技術(shù)，本質(zhì)上可以看作是一種新型的頻分多址技術(shù)。OFDMA把整個(gè)帶寬劃分成大量的窄帶子信道，一個(gè)用戶分配一個(gè)或若干子帶(子信道組)，每個(gè)子帶包含一定數(shù)量的子信道。OFDMA實(shí)現(xiàn)簡單，頻譜利用率高。在下行鏈路中，無多用戶干擾。OFDMA建立子帶的方案一般有兩種，一種是相鄰的一定數(shù)量的子信道形成子帶，第二種方案是子帶的所有子信道隨機(jī)地或者按照一定的間隔散布在整個(gè)帶寬中。第二種方案相比較第一種方案，具有優(yōu)勢，尤其在頻率選擇性衰落信道中。為了能充分利用信道狀態(tài)信息，大量的自適應(yīng)OFDMA技術(shù)被提出，但是復(fù)雜度太高。盡管上述第二種方案在頻率選擇性衰落信道中效果要好一些，但仍然會(huì)受到頻率選擇性衰落的很大影響，一般必需結(jié)合糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的糾錯(cuò)碼才能將系統(tǒng)的誤碼率控制在比較低的水平(例如10-4以下)，而這樣的糾錯(cuò)碼的碼率一般都很低，例如一般為1/2、1/3甚至更低，這使整個(gè)系統(tǒng)的效率大大降低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出了一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，可以在復(fù)雜度增加不多的情況下，大大改善系統(tǒng)的誤碼性能，從而可以顯著提高系統(tǒng)的頻譜效率。
由于基站接入到各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的方式相同，為敘述方便，以下針對(duì)某個(gè)移動(dòng)臺(tái)U的下行通信來進(jìn)行說明。
該方法包括以下步驟(1)初始子信道組分配，基站為接入到當(dāng)前基站的各個(gè)移動(dòng)臺(tái)分配一組子信道，通知各個(gè)移動(dòng)臺(tái)其所分到的子信道組情況；(2)基站向接入到當(dāng)前基站的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一幀進(jìn)行信道估計(jì)的輔助數(shù)據(jù)，移動(dòng)臺(tái)各自估計(jì)出本移動(dòng)臺(tái)所用的子信道組的信道狀態(tài)信息，移動(dòng)臺(tái)在本移動(dòng)臺(tái)的子信道組中按照子信道增益高低，選取增益高的前M個(gè)為可用子信道，形成子信道標(biāo)記信息，并將本移動(dòng)臺(tái)的子信道組的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站；(3)基站根據(jù)收到的各個(gè)子信道組的子信道標(biāo)記信息對(duì)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的已調(diào)信號(hào)進(jìn)行正交變換，擴(kuò)展成N維向量，變回時(shí)域發(fā)送，建立起基站到移動(dòng)臺(tái)的下行通信鏈路；(4)移動(dòng)臺(tái)將收到的抽樣信號(hào)變換到頻域，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)U的子信道組的子信道標(biāo)記信息對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，選出可用子信道上的有用信號(hào)，變回時(shí)域并完成判決，得到信息數(shù)據(jù)；(5)根據(jù)需要，在通信過程中基站可以改變子信道組u，換為其他子信道組，或移動(dòng)臺(tái)保持子信道組u不變，僅僅改變子信道組u中的子信道標(biāo)記信息；作出改變后，基站將改變后的子信道組的標(biāo)識(shí)信息發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)或移動(dòng)臺(tái)將改變后的子信道組u的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站，移動(dòng)臺(tái)總是根據(jù)最近收到的子信道組標(biāo)識(shí)信息基站進(jìn)行通信或基站總是根據(jù)最近收到的子信道組u的子信道標(biāo)記信息與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。
詳細(xì)步驟首先對(duì)涉及的符號(hào)進(jìn)行以下說明k子信道整體標(biāo)號(hào)，0≤k≤N-1。分塊傳輸系統(tǒng)中，通信雙方把整個(gè)可用頻帶劃分成N個(gè)子信道，在基于FFT實(shí)現(xiàn)的分塊傳輸系統(tǒng)中，k同時(shí)也是頻域變量的標(biāo)號(hào)。
m子信道的局部標(biāo)號(hào)，是同一個(gè)子信道組中第m個(gè)子信道標(biāo)號(hào)，稱m為該子信道組中的局部標(biāo)號(hào)。
Iu子信道組u的標(biāo)識(shí)信息，根據(jù)Iu基站和移動(dòng)臺(tái)都可以得到子信道組u中的所有子信道的整體標(biāo)號(hào)。
DB(k)N維向量，N為基站所有可用的子信道個(gè)數(shù)，若DB(k)＝u，1≤u≤Umax，表示第k個(gè)子信道屬于第U個(gè)移動(dòng)臺(tái)的子信道組u，Umax表示基站允許接入的最大用戶數(shù)。
Du(m)子信道組u的子信道標(biāo)號(hào)數(shù)組。Du(m)＝k表示子信道組u的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道的整體標(biāo)號(hào)是k。這個(gè)數(shù)組在基站和移動(dòng)臺(tái)U都存儲(chǔ)，基站根據(jù)DB(k)可以得到Du(m)，移動(dòng)臺(tái)U則根據(jù)基站傳過來的子信道組u的標(biāo)識(shí)信息Iu得到Du(m)。
Au(m)子信道組u的子信道標(biāo)記信息。Au(m)＝0，表示子信道組u中的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道是不可用子信道；Au(m)＝1，表示子信道組u中的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道是可用子信道。
第(1)步，初始子信道組分配，基站為接入到當(dāng)前基站的各個(gè)移動(dòng)臺(tái)分配一組子信道，通知各個(gè)移動(dòng)臺(tái)其所分到的子信道組情況；
在分塊傳輸系統(tǒng)中，基站將其可用整個(gè)頻帶劃分成若干個(gè)子信道，由于分塊傳輸系統(tǒng)需要將其去掉CP的離散時(shí)域信號(hào)利用DFT變換到離散頻域，在離散頻域中，基站的子信道總數(shù)等于DFT的點(diǎn)數(shù)，每一個(gè)子信道和DFT的一個(gè)點(diǎn)或分量相對(duì)應(yīng)。每個(gè)子信道組包含的子信道數(shù)量，可以依據(jù)業(yè)務(wù)的不同而不同。同一個(gè)子信道組中的子信道在整個(gè)頻帶內(nèi)的分布情況可以有多種選擇，例如多個(gè)用戶的子信道組可以各自占據(jù)一塊連續(xù)的頻譜，也可以每一個(gè)用戶的子信道組都散布在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)。
基站根據(jù)其業(yè)務(wù)需要和可用的頻譜資源為移動(dòng)臺(tái)U分配一組子信道，記為子信道組u，形成子信道組u的子信道標(biāo)識(shí)信息Iu。例如基站依據(jù)協(xié)議最多可以為六十四個(gè)移動(dòng)臺(tái)分配子信道組，則每一個(gè)子信道組需要六比特來標(biāo)識(shí)，傳送給移動(dòng)臺(tái)子信道組u的標(biāo)識(shí)信息Iu，即子信道組u的標(biāo)號(hào)；這些子信道組中的子信道數(shù)目可以相同，也可以不同；在子信道組u中的子信道完全隨機(jī)的散布在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)的情況下，子信道組u的標(biāo)識(shí)信息Iu需要N比特信息來標(biāo)記，即基站需要向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送N比特信息。
設(shè)DB是基站用來表示子信道組u標(biāo)記信息的向量，即DB＝{DB(k)，k＝0，1…，N-1}，DB(k)＝u，1≤u≤Umax，表示第k個(gè)子信道屬于第u個(gè)子信道組，記第u個(gè)子信道組有Bu個(gè)子信道，Du(m)＝k，(m＝0，1，…，Bu-1)表示子信道組u的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道的整體標(biāo)號(hào)是k。
移動(dòng)臺(tái)U接收到子信道組u的標(biāo)識(shí)信息Iu后，也就是知道了Du(m)＝k，(m＝0，1，…，Bu-1)。
第(2)步，基站向接入到當(dāng)前基站的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一幀進(jìn)行信道估計(jì)的輔助數(shù)據(jù)，移動(dòng)臺(tái)各自估計(jì)所用的子信道組的信道狀態(tài)信息，移動(dòng)臺(tái)在本移動(dòng)臺(tái)的子信道組中按照子信道增益高低，選取增益高的前M個(gè)為可用子信道，形成子信道標(biāo)記信息，并將本移動(dòng)臺(tái)的子信道組的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站；信道估計(jì)的方法很多，例如基于訓(xùn)練幀的信道估計(jì)方法，插入導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)方法等。
獲取信道狀態(tài)信息后，進(jìn)行選頻。移動(dòng)臺(tái)獲取各自子信道組的信道狀態(tài)信息后，根據(jù)系統(tǒng)性能要求和當(dāng)前的信道狀態(tài)信息來選取可用子信道，并用一比特信息“0”或“1”標(biāo)記，形成子信道標(biāo)記信息，通過反向信道將這些子信道標(biāo)記信息送給基站，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)所選取的可用子信道個(gè)數(shù)可以是不同的，是由基站與不同移動(dòng)臺(tái)之間的鏈路情況及業(yè)務(wù)需求決定的。
例如，設(shè)表示子信道組u的子信道標(biāo)記信息的向量為Au＝{Au(m)，m＝0，1，…，Bu-1}，Au(m)＝1，表示子信道組u中的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道是可用子信道；Au(m)＝0，表示子信道組u中的局部標(biāo)號(hào)為m的子信道是不可用子信道，記所有子信道組u中可用子信道的數(shù)目為M，并且M在通信過程中是可以改變的，例如，每次進(jìn)行重新選頻時(shí)，選擇出的可用子信道數(shù)目M一般是不相同的。選取可用子信道時(shí)，首先估計(jì)出接收信噪比并根據(jù)接收信噪比確定所用的調(diào)制方式，調(diào)制方式也可以由通信雙方事先約定，選取可用子信道的準(zhǔn)則是在滿足系統(tǒng)的誤碼性能的要求的前提下，選取的可用子信道的數(shù)目盡可能多。系統(tǒng)的誤碼性能由系統(tǒng)的均衡后信噪比決定，把達(dá)到這個(gè)誤碼性能的最低均衡后信噪比稱為期望均衡后信噪比，并留有一定余量。
其中，接收信噪比的計(jì)算方法參考相關(guān)文獻(xiàn)。設(shè)移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前選出的M個(gè)可用子信道的整體標(biāo)號(hào)為km，(m＝0，1，…，M-1)，它們都是子信道組u中的子信道。下面僅以迫零均衡為例簡要介紹均衡后信噪比的計(jì)算，這里沒有考慮同步誤差的影響由于循環(huán)前綴的作用，在離散時(shí)域上，信號(hào)與信道脈沖響應(yīng)的線性卷積可以轉(zhuǎn)換成離散頻域上的乘積。設(shè)S′(k)，Hu(k)，W(k)，R′(k)，(k＝0，1，…，N-1)分別為頻域發(fā)送信號(hào)，信道復(fù)增益，噪聲和去掉CP后的頻域接收信號(hào)，其中W(k)，(k＝0，1，…，N-1)為高斯噪聲，則R′(k)＝S′(k)Hu(k)+W(k)，(k＝0，1，…，N-1)對(duì)子信道組u中的M個(gè)可用子信道進(jìn)行迫零均衡后得到S~′(m)=S′(km)+W(km)Hu(km),(m=0,1,···,M-1)]]>均衡后信噪比為SNReq=E(Σm=0M-1|S′(km)|2)E(Σm=0M-1|W(km)Hu(km)|2)=E(Σm=0M-1|S′(km)|2)σn2Σm=0M-1|1Hu(km)|2]]>其中，σn2=E(|W(k)|2),]]>(k＝0，1，…，N-1)為噪聲在各個(gè)子信道上的功率。
第(3)步，基站根據(jù)收到的各個(gè)子信道組子信道標(biāo)記信息對(duì)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的已調(diào)信號(hào)進(jìn)行正交變換，擴(kuò)展成N維向量，變回時(shí)域發(fā)送，建立起基站到移動(dòng)臺(tái)的下行通信鏈路；基站將每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)所采用的調(diào)制方式分別進(jìn)行符號(hào)映射，然后將符號(hào)映射后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照該移動(dòng)臺(tái)子信道組的子信道標(biāo)記信息進(jìn)行變換，不妨以基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行的變換為例說明基站根據(jù)移動(dòng)臺(tái)U所采用的調(diào)制方式對(duì)其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)映射，形成待傳輸?shù)囊粠琈個(gè)符號(hào)，將這M個(gè)符號(hào)進(jìn)行正交變換，得到M個(gè)變換域符號(hào)，根據(jù)子信道標(biāo)記信息將上述M個(gè)變換域符號(hào)擴(kuò)張成N維向量，得到待發(fā)送信號(hào)的頻域形式。
各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送信號(hào)在頻域是互相不重疊的，將這些互不重疊的N維向量合并成一個(gè)N維向量，即基站待發(fā)送信號(hào)的頻域形式，變到時(shí)域加CP發(fā)送。
其中，根據(jù)子信道標(biāo)記信息將M個(gè)變換域符號(hào)擴(kuò)張成N維向量的具體方法是在基站收到移動(dòng)臺(tái)U發(fā)送回來的子信道標(biāo)記信息后，只用M個(gè)可用子信道來傳輸信號(hào)，這樣對(duì)移動(dòng)臺(tái)U的一幀M個(gè)分塊傳輸系統(tǒng)符號(hào)s(n)，(n＝0，1，…，M-1)，作M點(diǎn)正交變換到變換域S＝Fs
其中，F(xiàn)是M點(diǎn)正交變換矩陣，s＝{s(n)，n＝0，1…M-1}為M個(gè)分塊傳輸系統(tǒng)時(shí)域符號(hào)，S＝{S(i)，i＝0，1…，M-1}為M個(gè)變換域符號(hào)。
將M維變換域符號(hào)S＝{S(i)，i＝0，1…M-1}擴(kuò)張成N維向量S′＝{S′(k)，k＝0，1…N-1}，其中M個(gè)變換域符號(hào)與子信道組u的M個(gè)可用子信道一一對(duì)應(yīng)，例如S按M個(gè)可用子信道整體標(biāo)號(hào)的順序依次與其對(duì)應(yīng)令S′＝{S′(k)，k＝0，1，…，N-1}第km個(gè)分量等于S(m)，在子信道組u的其他子信道對(duì)應(yīng)的分量上置零或放置一些非信息數(shù)據(jù)；在不屬于子信道組u對(duì)應(yīng)的各子信道上，全部置零。
k＝Du(m)且Au(m)＝0，k＝0，1，…，N-1； (10)這里km，(m＝0，1，…，M-1)是子信道組U中的M個(gè)可用子信道的整體標(biāo)號(hào)。對(duì)所有移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)組都作上述過程的變換，就得到一幀分塊傳輸系統(tǒng)的頻域信S′＝{S′(k)，k＝0，1，…，N-1}，然后對(duì)S′(k)，(k＝0，1，…，N-1)做N點(diǎn)的離散傅里葉逆變換(以下簡稱IDFTInverse Discrete Fourier Transform)，可以通過快速傅立葉逆變換(以下簡稱IFFTInverse Fast Fourier Transform)算法實(shí)現(xiàn)s′(n)=1NΣk=0N-1S′(k)ej2πNnk,(n=0,1,···,N-1)---(11)]]>變成時(shí)域信號(hào)，過抽樣時(shí)IFFT點(diǎn)數(shù)要大于N，高頻部分置零，對(duì)該時(shí)域信號(hào)作D/A變換后，再進(jìn)行載波調(diào)制就可以發(fā)送出去。
當(dāng)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的可用子信道數(shù)目不是2的整數(shù)次冪時(shí)，正交變換可以分塊實(shí)現(xiàn)，不同的塊可以用相同的或不同的正交變換；第(4)步，移動(dòng)臺(tái)將收到的抽樣信號(hào)變換到頻域，根據(jù)本移動(dòng)臺(tái)U的子信道組的子信道標(biāo)記信息對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，選出可用子信道上的有用信號(hào)，變回時(shí)域并完成判決，得到信息數(shù)據(jù)；當(dāng)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的可用子信道數(shù)目不是2的整數(shù)次冪時(shí)，原正交變換如果采用了分塊實(shí)現(xiàn)，逆正交變換也要分塊實(shí)現(xiàn)，不同的塊根據(jù)各自采用的正交變換采用相同或不同的逆正交變換；其中，根據(jù)子信道標(biāo)記信息選出本移動(dòng)臺(tái)可用子信道上的信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)方法是，以移動(dòng)臺(tái)U為例設(shè)收端接收到信號(hào)去掉CP的時(shí)域離散信號(hào)為r′(n)＝s′(n)h(n)+w(n)，(n＝0，1，…，N-1)對(duì)其做N點(diǎn)的DFTR′(k)=Σn=0N-1r′(n)e-j2πNnk,(k=0,1,···,N-1)]]>
并且R′(k)＝S′(k)H(k)+W(k)，(k＝0，1，…，N-1)這樣就可以根據(jù)子信道組u的標(biāo)記信息及其對(duì)應(yīng)的子信道標(biāo)記信息共同選出M個(gè)可用子信道上的信號(hào)R(m)，(m＝0，1，…，M-1)，例如對(duì)前述的頻譜變換方法，有R(m)＝R′(km)，這里km，(m＝0，1，…，M-1)是M個(gè)可用子信道的整體標(biāo)號(hào)。
用估計(jì)出來的信道狀態(tài)信息中可用子信道的信道狀態(tài)信息對(duì)選出來的信號(hào)進(jìn)行均衡；可以選擇下述三種均衡方式之一1、迫零均衡；2、最小均方誤差均衡；3、混合均衡，即一部分子信道用迫零均衡，而另一部分子信道用最小均方誤差均衡。
均衡后的信號(hào)通過M點(diǎn)逆正交變換變回時(shí)域r＝FHR其中FH是F的共軛轉(zhuǎn)置，它是F的逆變換矩陣。當(dāng)M不是2的整數(shù)次冪時(shí)，原正交變換如果采用了分塊實(shí)現(xiàn)，逆正交變換也要分塊實(shí)現(xiàn)，不同的塊根據(jù)各自采用的正交變換采用相同或不同的逆正交變換；第(5)步，根據(jù)需要，在通信過程中基站可以改變子信道組u，換為其他子信道組，或移動(dòng)臺(tái)保持子信道組u不變，僅僅改變子信道組u中的子信道標(biāo)記信息；作出改變后，基站將改變后的子信道組的標(biāo)識(shí)信息發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)或移動(dòng)臺(tái)將改變后的子信道組u的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站，移動(dòng)臺(tái)總是根據(jù)最近收到的子信道組標(biāo)識(shí)信息基站進(jìn)行通信或基站總是根據(jù)最近收到的子信道組u的子信道標(biāo)記信息與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。
當(dāng)信道狀態(tài)信息發(fā)生改變時(shí)，或者系統(tǒng)需要對(duì)多用戶的子信道組進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，基站可以改變子信道組u的標(biāo)識(shí)信息，即將子信道組u換為其他子信道組，或移動(dòng)臺(tái)保持子信道組u的標(biāo)識(shí)信息不變，僅僅改變子信道組u中的子信道標(biāo)記信息，這時(shí)以前的信道標(biāo)記信息就會(huì)不準(zhǔn)確，從而影響系統(tǒng)性能，這時(shí)需要重新選頻，重復(fù)第二步和第三步。
通過上述各步的描述就可以構(gòu)建新系統(tǒng)，但需要對(duì)影響系統(tǒng)誤碼性能和頻譜效率的參數(shù)作出說明1、可用子信道數(shù)的確定可用子信道數(shù)是影響新系統(tǒng)性能的重要參數(shù)?？v觀上述方案，如果只用可用子信道傳輸有用信息，這就存在一個(gè)如何確定可用子信道數(shù)目的問題，對(duì)于不同的信道類型及時(shí)變信道的不同時(shí)刻，這一數(shù)值并不是一個(gè)定值。根據(jù)信道情況不同，兼顧系統(tǒng)頻譜效率和性能，選取的可用子信道數(shù)M占子信道組u中子信道數(shù)Bu的比例一般在5％-100％之間。
2、對(duì)可用子信道上的信號(hào)作分塊正交變換由于大多數(shù)的正交變換運(yùn)算，點(diǎn)數(shù)為2的整數(shù)次冪時(shí)有快速算法，因此當(dāng)所作的正交變換點(diǎn)數(shù)不是2的整數(shù)次冪時(shí)，可以采用分塊的方法提高計(jì)算效率。
其方法是將一個(gè)點(diǎn)數(shù)多但不是2的整數(shù)次冪的正交變換運(yùn)算分成若干點(diǎn)數(shù)相對(duì)少的正交變換運(yùn)算；這些點(diǎn)數(shù)少的正交變換運(yùn)算中至多有一個(gè)點(diǎn)數(shù)不是2的整數(shù)次冪，但點(diǎn)數(shù)很小，而剩下的那些都是2的整數(shù)次冪，即做分塊正交變換，分塊方法有多種，建議遵循下述原則a.長度大于等于16的塊，其長度要為2的整數(shù)次冪；
b.長度小于16的塊至多為1個(gè)；c.不建議使用長度小于4的塊；對(duì)正交逆變換做同樣處理，通過這樣的分塊處理后，系統(tǒng)的運(yùn)算效率得到提高。
本發(fā)明在保證系統(tǒng)性能的前提下較好的解決了下行鏈路在時(shí)變環(huán)境中的接入問題。從實(shí)施例給出的仿真結(jié)果可以看出，對(duì)于信號(hào)抽樣率40MHz，信號(hào)的射頻帶寬不超過46MHz的單天線系統(tǒng)，在IMT 2000移動(dòng)信道A的和Doppler頻率達(dá)到100Hz-300Hz，接收信噪比為14dB的條件下應(yīng)用16QAM，本發(fā)明提出的方法可以在保證系統(tǒng)的誤比特率低于5×10-3的條件下，對(duì)占用128個(gè)子信道的移動(dòng)臺(tái)，得到系統(tǒng)的上行傳輸速率不低于10.0Mbps，而反向信道的回傳信息速率也不超過500Kbps，從目前文獻(xiàn)上看，還沒有公開發(fā)表的文獻(xiàn)可以在相同的條件下達(dá)到這樣的結(jié)果。


附圖是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出方法的系統(tǒng)框圖。
圖中1、信源模塊，2、符號(hào)映射模塊，3、FFT模塊(M點(diǎn))，4、信號(hào)頻譜變換模塊，5、合并模塊，6、IFFT模塊(N點(diǎn))，7、加循環(huán)前綴(CP)模塊，8、D/A模塊，9、中頻及射頻調(diào)制模塊，10、信道，11、射頻及中頻解調(diào)模塊，12、A/D模塊，13、去CP模塊，14、FFT模塊(N點(diǎn))，15、信號(hào)頻譜反變換模塊，16、均衡模塊，17、IFFT模塊(M點(diǎn))，18、判決模塊，19、信道估計(jì)模塊，20、自適應(yīng)選頻判斷模塊，21、選頻模塊，22、反向信道，23、同步模塊，24、多址接入控制模塊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例在實(shí)施例中采用的正交變換是M點(diǎn)離散傅立葉變換，相應(yīng)的逆正交變換是M點(diǎn)離散傅立葉逆變換。實(shí)施例沒有對(duì)M點(diǎn)DFT和IDFT做分塊處理。
附圖給出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出方法的系統(tǒng)框圖，各模塊作用如下信源模塊1通用模塊，產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。根據(jù)多址接入模塊24和反向信道22傳回的結(jié)果，分別產(chǎn)生與各個(gè)移動(dòng)臺(tái)所選的可用子信道數(shù)目對(duì)應(yīng)長度的數(shù)據(jù)組。
符號(hào)映射模塊2通用模塊，將信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)根據(jù)所采用的調(diào)制方式映射到星座圖對(duì)應(yīng)點(diǎn)上。
M點(diǎn)FFT變換模塊3通用模塊，將各個(gè)移動(dòng)臺(tái)U的已映射信號(hào)分別作DFT變換。
信號(hào)頻譜變換模塊4本系統(tǒng)特有模塊，基站通過多址接入模塊24和反向信道22發(fā)送回來的子信道標(biāo)記信息，將模塊3輸出的M點(diǎn)頻域信號(hào)放置到M個(gè)可用子信道對(duì)應(yīng)頻譜點(diǎn)上，而禁用子信道對(duì)應(yīng)頻譜點(diǎn)置零，或填充非信息數(shù)據(jù)，就得到一幀N點(diǎn)新的分塊傳輸系統(tǒng)的頻域信號(hào)。此模塊需要按照發(fā)明內(nèi)容中詳細(xì)步驟(3)介紹的方法編程，由通用數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)。
信號(hào)合并模塊5將所有移動(dòng)臺(tái)的頻域信號(hào)直接疊加，得到一幀包含所有移動(dòng)臺(tái)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀。
N點(diǎn)IFFT模塊6通用模塊，將新得到的頻域信號(hào)變換到時(shí)域。
加CP模塊7通用模塊，將得到的每幀數(shù)據(jù)加上循環(huán)前綴。
D/A模塊8通用模塊，將數(shù)字信號(hào)變換為模擬信號(hào)。
中頻及射頻調(diào)制模塊9通用模塊，如果在無線環(huán)境下使用該系統(tǒng)，需要對(duì)信號(hào)作射頻調(diào)制才能送天線發(fā)射。有的時(shí)候需要先把信號(hào)調(diào)制到中頻上進(jìn)行中頻放大，再作射頻調(diào)制，最后將已調(diào)信號(hào)送天線發(fā)射。
信道10通用模塊，傳輸信號(hào)經(jīng)過的寬帶移動(dòng)信道。
射頻及中頻解調(diào)模塊11通用模塊，在無線環(huán)境中，將接收天線接收下來信號(hào)的頻譜從射頻或者中頻搬移到低頻。在解調(diào)之前需要用頻率同步數(shù)據(jù)糾正信號(hào)傳輸過程中引起的頻偏。
A/D模塊12通用模塊，將解調(diào)后模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。A/D模塊需要對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，提供時(shí)鐘信號(hào)的晶振需要跟發(fā)射機(jī)D/A模塊的晶振頻率相同，否則就會(huì)導(dǎo)致抽樣率誤差。因此在A/D之前要進(jìn)行抽樣率同步。
去CP模塊13通用模塊，將循環(huán)前綴去掉。這時(shí)就存在判斷一幀數(shù)據(jù)何時(shí)開始的問題，因此去CP之前需要作定時(shí)同步。
N點(diǎn)FFT模塊14通用模塊，將去掉CP的信號(hào)變換到頻域。
信號(hào)頻譜反變換模塊15本系統(tǒng)特有模塊，根據(jù)多址接入模塊24和信道估計(jì)模塊19送來的子信道標(biāo)記信息，找出接收信號(hào)中由可用子信道攜帶的M點(diǎn)頻域信號(hào)從而形成頻域信號(hào)。此模塊需要按照發(fā)明內(nèi)容中詳細(xì)步驟(4)介紹的方法編程，由通用數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)。
均衡模塊16通用模塊，用信道估計(jì)模塊19送來的可用子信道參數(shù)即信道狀態(tài)信息(CSI)，對(duì)信號(hào)頻譜反變換模塊15選出來的信號(hào)進(jìn)行均衡。均衡方式可以選擇下述三種均衡方式之一迫零均衡、最小均方誤差均衡、混和方式均衡。
M點(diǎn)IFFT變換模塊17通用模塊，將均衡后信號(hào)的M個(gè)頻域信號(hào)變換到時(shí)域。
判決模塊18通用模塊，根據(jù)系統(tǒng)所采用的調(diào)制方式，完成時(shí)域信號(hào)的判決。
信道估計(jì)模塊19通用模塊，進(jìn)行信道狀態(tài)獲取?？梢杂貌煌姆椒▉慝@取信道狀態(tài)信息，如信道預(yù)測、基于輔助數(shù)據(jù)的信道估計(jì)方法、判決反饋信道跟蹤方法等。實(shí)施例給出信道狀態(tài)獲取方法是訓(xùn)練幀加判決反饋跟蹤。下面簡要的對(duì)這種方法進(jìn)行說明訓(xùn)練幀加判決反饋跟蹤的方法是，首先發(fā)訓(xùn)練幀估計(jì)信道，后面的數(shù)據(jù)幀根據(jù)判決的結(jié)果重構(gòu)判決之后的符號(hào)設(shè)接收到的離散時(shí)域信號(hào)是r′(k)，(k＝0，1，…，N-1)，將其變換到頻域得到R′(k)，(k＝0，1，…，N-1)，該數(shù)據(jù)幀判決后的時(shí)域符號(hào)是 (m＝0，1，…，M-1)，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)采用的調(diào)制方式進(jìn)行符號(hào)映射，得到重構(gòu)后的符號(hào) (m＝0，1，…，M-1)，對(duì) (m＝0，1，…，M-1)進(jìn)行M點(diǎn)正交變換，得到 (m＝0，1，…，M-1)，這就是根據(jù)判決結(jié)果重構(gòu)的頻域符號(hào)，利用重構(gòu)的頻域符號(hào)跟蹤信道的方法是H′(m)=R′(km)/S~′(m),|R′(km)|2≥thresholdH(km),|R′(km)|2<threshold]]>其中，H(km)為系統(tǒng)在前一幀的信道狀態(tài)信息，threshold是門限。這里km，(m＝0，1，…，M-1)是M個(gè)可用子信道的整體標(biāo)號(hào)。
由于只有部分子信道上有判決符號(hào)，跟蹤只對(duì)可用子信道進(jìn)行。一段時(shí)間之后再重新發(fā)訓(xùn)練幀消除跟蹤帶來的誤差積累。其中要說明的是，跟蹤方法并不利用所有可用子信道上的重構(gòu)符號(hào)，而只利用了功率大于某個(gè)門限即threshold的頻域符號(hào)，對(duì)于幅值小于門限的子信道，其頻域CSI不作更新，即保持上一時(shí)刻的值不變，本實(shí)施例中，16QAM采用的門限是信號(hào)頻域平均功率的一半，QPSK采用的門限是信號(hào)的頻域平均功率。
自適應(yīng)選頻判斷模塊20本系統(tǒng)特有模塊，根據(jù)信道估計(jì)19傳來的每幀更新的CSI，得到子信道的幅度增益|H(ki)|，(i＝0，1，…，M-1)以及可用子信道標(biāo)記信息進(jìn)行判斷。可以用不同的判斷規(guī)則。如果判斷結(jié)果是需要進(jìn)行重新選頻，則控制選頻模塊21工作；發(fā)端在發(fā)送新的一幀數(shù)據(jù)時(shí)，總是按照最近獲得的子信道標(biāo)記信息工作。以下給出實(shí)現(xiàn)例子獲取子信道上的CSI后，使用的判斷的方法是計(jì)算出當(dāng)前的均衡后信噪比，即實(shí)際的均衡后信噪比，與期望均衡后信噪比作差值，如果所得的差值的絕對(duì)值大于門限，重新選頻，否則保持當(dāng)前的信道標(biāo)記信息不變；實(shí)施例的仿真中門限值取1dB；選頻模塊21本系統(tǒng)特有模塊，由信道估計(jì)模塊19得到的子信道組u的信道狀態(tài)信息，選出可用子信道，根據(jù)信道是否可用，用1比特信息(“0”或“1”)標(biāo)記，形成子信道標(biāo)記信息，將子信道標(biāo)記信息同時(shí)送給信號(hào)頻譜反變換模塊15和反向信道22，通過反向信道發(fā)回移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)頻譜變換模塊4；此模塊需要按照背景技術(shù)中提到的申請?zhí)枮?00410036439.6的中國發(fā)明專利中介紹的方法編程，由通用數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)。
反向信道22通用模塊，將子信道標(biāo)記信息傳回基站。
同步模塊23通用模塊，通過參數(shù)估計(jì)得到系統(tǒng)需要的各種同步數(shù)據(jù)。同步模塊將頻率同步數(shù)據(jù)送給射頻及中頻解調(diào)模塊11；將抽樣率同步數(shù)據(jù)送給A/D模塊12；將定時(shí)同步數(shù)據(jù)送給去CP模塊13。
多址接入控制模塊24建立通信時(shí)，基站由信道估計(jì)模塊19得到各個(gè)用戶的信道狀態(tài)信息，為每個(gè)用戶分配子信道組u。建立子信道組u的方案是子信道組u的所有子信道按照一定的間隔散布在整個(gè)帶寬中，此間隔的大小等于用戶數(shù)，并且所有子信道組u的子信道數(shù)量都是相同的。
該實(shí)施例仿真參數(shù)仿真環(huán)境Matlab7.0.1子信道總數(shù)N＝1024調(diào)制方式QPSK，16QAMCP長度128數(shù)據(jù)采樣率40M最大多普勒頻率100Hz，200Hz，300Hz時(shí)變信道模型ITU IMT2000 Vehicular Test Environment channel model A參考RECOMMENDATION ITU-R M.1225GUIDELINES FOR EVALUATION OF RADIO TRANSMISSIONTECHNOLOGIES FOR IMT-2000仿真中沒有考慮同步誤差(包括載波同步誤差、抽樣率同步誤差和幀定時(shí)同步誤差)對(duì)系統(tǒng)的影響，即假設(shè)所有同步參數(shù)的誤差都為0；沒有考慮反向信道回傳可用子信道時(shí)的傳輸時(shí)延和傳輸誤碼的影響，即假設(shè)傳輸時(shí)延和誤碼都為0；沒有考慮其他非理想因素的影響(例如器件的非線性等)。
仿真結(jié)果1.128個(gè)子信道用戶，子信道組1 mod(8)
2.16個(gè)子信道用戶，子信道組1 mod(64)
為避免混淆，本說明書中所提到的一些名詞做以下解釋1符號(hào)是指信息比特經(jīng)過調(diào)制映射(也稱符號(hào)映射)后的數(shù)據(jù)。一般是一個(gè)實(shí)部和虛部均為整數(shù)的復(fù)數(shù)。
2一幀信號(hào)對(duì)于OFDM，一幀信號(hào)在發(fā)送端是指作IFFT變換的N個(gè)符號(hào)，在基站是指在去掉CP以后作FFT變換的N個(gè)符號(hào)。對(duì)于SC-FDE，一幀信號(hào)在發(fā)送端是指相鄰兩個(gè)CP之間的N個(gè)信息符號(hào)，在基站是指在去掉CP以后作FFT變換的N個(gè)符號(hào)。對(duì)于按本發(fā)明提出的方法實(shí)現(xiàn)的SC-FDE系統(tǒng)，一幀信號(hào)在發(fā)送端是指作FFT變換的M個(gè)符號(hào)，在基站是指在均衡以后作IFFT變換的M個(gè)符號(hào)。
3子信道對(duì)于OFDM，SC-FDE基帶信號(hào)，一個(gè)子信道是指在基站FFT后一個(gè)頻率點(diǎn)。對(duì)于射頻信道，一個(gè)子信道是指射頻信道的一段頻譜。
4子信道組分配給用戶的子信道的集合。
5信噪比信號(hào)功率和噪聲功率的比值，其中發(fā)明內(nèi)容和權(quán)利要求部分提到的信噪比是未取對(duì)數(shù)的，沒有單位；實(shí)施例中提到的信噪比是對(duì)數(shù)信噪比，單位是dB。
6均衡后信噪比均衡之后信號(hào)功率跟噪聲功率的比值。
7期望均衡后信噪比不同誤碼性能要求的最低的均衡后信噪比。
權(quán)利要求
1.一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，該方法包括以下步驟(1)初始子信道組分配，基站為接入到當(dāng)前基站的各個(gè)移動(dòng)臺(tái)分配一組子信道，通知各個(gè)移動(dòng)臺(tái)其所分到的子信道組情況；(2)基站向接入到當(dāng)前基站的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一幀進(jìn)行信道估計(jì)的輔助數(shù)據(jù)，移動(dòng)臺(tái)各自估計(jì)出本移動(dòng)臺(tái)所用的子信道組的信道狀態(tài)信息，移動(dòng)臺(tái)在本移動(dòng)臺(tái)的子信道組中按照子信道增益高低，選取增益高的前M個(gè)為可用子信道，形成子信道標(biāo)記信息，并將本移動(dòng)臺(tái)的子信道組的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站；(3)基站根據(jù)收到的各個(gè)子信道組子信道標(biāo)記信息對(duì)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的已調(diào)信號(hào)進(jìn)行正交變換，擴(kuò)展成N維向量，變回時(shí)域發(fā)送，建立起基站到移動(dòng)臺(tái)的下行通信鏈路；(4)移動(dòng)臺(tái)將收到的抽樣信號(hào)變換到頻域，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)U的子信道組的子信道標(biāo)記信息對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，選出可用子信道上的有用信號(hào)，變回時(shí)域并完成判決，得到信息數(shù)據(jù)；(5)根據(jù)需要，在通信過程中基站可以改變子信道組u，換為其他子信道組，或移動(dòng)臺(tái)保持子信道組u不變，僅僅改變子信道組u中的子信道標(biāo)記信息；作出改變后，基站將改變后的子信道組的標(biāo)識(shí)信息發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)或移動(dòng)臺(tái)將改變后的子信道組u的子信道標(biāo)記信息發(fā)送到基站，移動(dòng)臺(tái)總是根據(jù)最近收到的子信道組標(biāo)識(shí)信息基站進(jìn)行通信或基站總是根據(jù)最近收到的子信道組u的子信道標(biāo)記信息與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，其特征在于第(3)步中基站根據(jù)移動(dòng)臺(tái)U所采用的調(diào)制方式對(duì)其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)映射，形成待傳輸?shù)囊粠琈個(gè)符號(hào)，將這M個(gè)符號(hào)進(jìn)行正交變換，得到M個(gè)變換域符號(hào)，根據(jù)子信道標(biāo)記信息將上述M個(gè)變換域符號(hào)擴(kuò)張成N維向量，得到待發(fā)送信號(hào)的頻域形式；各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送信號(hào)在頻域是互相不重疊的，將這些互不重疊的N維向量合并成一個(gè)N維向量，即基站待發(fā)送信號(hào)的頻域形式，變到時(shí)域加CP發(fā)送；其中，根據(jù)子信道標(biāo)記信息將M個(gè)變換域符號(hào)擴(kuò)張成N維向量的具體方法是在基站收到移動(dòng)臺(tái)U發(fā)送回來的子信道標(biāo)記信息后，只用M個(gè)可用子信道來傳輸信號(hào)，這樣對(duì)移動(dòng)臺(tái)U的一幀M個(gè)分塊傳輸系統(tǒng)符號(hào)s(n)，(n＝0，1，…，M-1)，作M點(diǎn)正交變換到變換域S＝Fs其中，F(xiàn)是M點(diǎn)正交變換矩陣，s＝{s(n)，n＝0，1…M-1}為M個(gè)分塊傳輸系統(tǒng)時(shí)域符號(hào)，S＝{S(i)，i＝0，1…，M-1}為M個(gè)變換域符號(hào)；將M維變換域符號(hào)S＝{S(i)，i＝0，1…M-1}擴(kuò)張成N維向量S′＝{S′(k)，k＝0，1…N-1}，其中M個(gè)變換域符號(hào)與子信道組u的M個(gè)可用子信道一一對(duì)應(yīng)，例如S按M個(gè)可用子信道整體標(biāo)號(hào)的順序依次與其對(duì)應(yīng)令S′＝{S′(k)，k＝0，1，…，N-1}第KM個(gè)分量等于S(m)，在子信道組u的其他子信道對(duì)應(yīng)的分量上置零或放置一些非信息數(shù)據(jù)；在不屬于子信道組u對(duì)應(yīng)的各子信道上，全部置零； 這里km，(m＝0，1，…，M-1)是子信道組U中的M個(gè)可用子信道的整體標(biāo)號(hào)；對(duì)所有移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)組都作上述過程的變換，就得到一幀分塊傳輸系統(tǒng)的頻域信S′＝{S′(k)，k＝0，1，…，N-1}，然后對(duì)S′(k)，(k＝0，1，…，N-1)做N點(diǎn)的離散傅里葉逆變換，可以通過快速傅立葉逆變換算法實(shí)現(xiàn)s′(n)=1NΣk=0N-1S′(k)ej2πNnk,(n=0,1,···,N-1)]]>變成時(shí)域信號(hào)，過抽樣時(shí)IFFT點(diǎn)數(shù)要大于N，高頻部分置零，對(duì)該時(shí)域信號(hào)作D/A變換后，再進(jìn)行載波調(diào)制就可以發(fā)送出去。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，其特征在于第(4)步中根據(jù)子信道標(biāo)記信息選出本移動(dòng)臺(tái)可用子信道上的信號(hào)的具體實(shí)現(xiàn)方法是設(shè)收端接收到信號(hào)去掉CP的時(shí)域離散信號(hào)為r′(n)＝s′(n)h(n)+w(n)，(n＝0，1，…，N-1)對(duì)其做N點(diǎn)的DFTR′(k)=Σn=0N-1r′(n)e-j2πNnk,(k=0,1,···,N-1)]]>并且R′(k)＝S′(k)H(k)+W(k)，(k＝0，1，…，N-1)這樣就可以根據(jù)子信道組u的標(biāo)記信息及其對(duì)應(yīng)的子信道標(biāo)記信息共同選出M個(gè)可用子信道上的信號(hào)R(m)，(m＝0，1，…，M-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，其特征在于第(4)步中選出可用子信道數(shù)M占子信道組u中子信道數(shù)Bu的5％-100％之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種選頻分塊傳輸系統(tǒng)的下行鏈路頻分多址接入方法，包括以下步驟(1)初始子信道組分配；(2)基站向接入到當(dāng)前基站的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一幀進(jìn)行信道估計(jì)的輔助數(shù)據(jù)，移動(dòng)臺(tái)選取可用子信道，形成子信道標(biāo)記信息，發(fā)送到基站；(3)基站根據(jù)收到的子信道標(biāo)記信息對(duì)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的已調(diào)信號(hào)進(jìn)行正交變換，建立起基站到移動(dòng)臺(tái)的下行通信鏈路；(4)移動(dòng)臺(tái)將收到的抽樣信號(hào)變換到頻域，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行頻域均衡，選出可用子信道上的有用信號(hào)；(5)根據(jù)需要，在通信過程中基站改變子信道組，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)收到的信息與基站進(jìn)行通信。本發(fā)明在保證系統(tǒng)性能的前提下較好地解決了下行鏈路在時(shí)變環(huán)境中的接入問題。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1848833SQ20061004396
公開日2006年10月18日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者杜巖, 王麗麗, 孫小鈞, 劉蕾蕾 申請人:山東大學(xué)