專利名稱：避免同信道干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息傳輸領(lǐng)域，特別涉及在正交頻分復(fù)用(以下簡稱OFDM) /正交頻分復(fù)用接入(OFDMA)系統(tǒng)中，避免同 信道干擾的方法和系統(tǒng)。io 背景技術(shù)為方便敘述，本發(fā)明的下文僅描述小區(qū)；實(shí)際上，與小區(qū) 情況類似，本發(fā)明也同樣適用于扇區(qū)和小區(qū)組的情況。O F D M是在信道中進(jìn)行有效信息傳輸?shù)?一 種健全的通信技 術(shù)。該技術(shù)利用多個(gè)并行的、傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù)的子載波(子載 15 頻)來實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率的通信。其技術(shù)要點(diǎn)是將信道傳輸帶寬 劃分成若干子頻帶，在每個(gè)子頻帶上并行地用互相正交的子載 波傳輸數(shù)據(jù)信息，在接收端利用其各個(gè)子載波的正交性，分離 出并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息。OFDM技術(shù)己經(jīng)成功地應(yīng)用于許多通信系統(tǒng)中，例如，無線 20 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11和無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.16，就采用 了OFDM技術(shù)。隨著通信業(yè)務(wù)的不斷更新，各種新的業(yè)務(wù)需求 不斷出現(xiàn)，OFDMA技術(shù)逐漸也普遍使用，例如，無線城域網(wǎng)標(biāo) 準(zhǔn)IEEE802.16e。 OFDMA技術(shù)是以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ)，可以通過 在時(shí)頻資源里劃分不同的資源塊形成不同的子信道，進(jìn)行不同 25的業(yè)務(wù)分配，從而實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。隨著用OFDM/OFDMA技術(shù)組建多小區(qū)結(jié)構(gòu)成為普遍方式， 這樣在多小區(qū)情況下，小區(qū)邊緣處的性能日益引起重視。目前 對(duì)OFDM/OFDMA多小區(qū)的情況，主要是對(duì)小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行了 劃分，將小區(qū)邊界用戶區(qū)分出來，這一部分用戶給予較強(qiáng)的編
碼強(qiáng)度，功率強(qiáng)度，或臨小區(qū)未用的頻帶，或者采用擾 動(dòng)將同信道干擾變成噪聲等方案。同信道干擾通常由頻率復(fù)用引起，即同時(shí)同頻的被傳信號(hào) 通常會(huì)產(chǎn)生相互干擾。相鄰小區(qū)在不同時(shí)或不同頻的信道中進(jìn) 5行傳輸，顯然能夠降低同信道干擾，但同時(shí)也大大降低了頻譜 效率；而在同時(shí)同頻傳輸?shù)那闆r下，現(xiàn)有技術(shù)方案在克服同信 道干擾方面，始終都沒有避免相鄰小區(qū)的干擾，而這種干擾的 功率通常遠(yuǎn)大于熱噪聲，致使用戶工作于較低的信噪比水平， 性能不佳。因而，現(xiàn)有技術(shù)方案有待改進(jìn)。10發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種避免同信道干擾的方法和系統(tǒng)。 按照本發(fā)明的一方面， 一種避免同信道干擾的方法，在發(fā)送端，包括步驟15 a)在每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)的A^N條子載波位置，傳送N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)；b) 對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行重復(fù)并進(jìn)行等差相位變化；c) 各小區(qū)將構(gòu)造完成的信號(hào)映射到由MfN條子載波構(gòu)成的一個(gè)子信 道內(nèi)；d) 對(duì)映射的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行發(fā)送。20 按照本發(fā)明的另一方面， 一種避免同信道干擾的方法，在接收端，包括步驟對(duì)接收到的多個(gè)小區(qū)的疊加信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)變換得到新的數(shù)據(jù)； 從新的數(shù)據(jù)中分離各個(gè)小區(qū)的信號(hào)；對(duì)抽取出來的序列進(jìn)行]V^N點(diǎn)數(shù)學(xué)變換的逆變換，并進(jìn)行和發(fā)送端 25 相反的相位變化。按照本發(fā)明的另一方面， 一種避免同信道干擾的系統(tǒng)，在發(fā)送端，包括信源模塊，各小區(qū)產(chǎn)生要發(fā)送的信息；數(shù)據(jù)前處理模塊，用于對(duì)信源模塊來的信息進(jìn)行信源編碼、信道編 30碼、調(diào)制等，還可以包含前面提及的信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)；
信息重復(fù)模塊，對(duì)數(shù)據(jù)前處理模塊來的信息進(jìn)行多次重復(fù)； 添加等差相位模塊，對(duì)信息重復(fù)模塊來的信息根據(jù)位置序數(shù)添加等差相位；數(shù)據(jù)映射模塊，將復(fù)用后的來自添加等差相位模塊的信息映射到子5 "f曰道上5 頻/時(shí)轉(zhuǎn)換模塊，如IDFT模塊，將來自數(shù)據(jù)映射模塊的信息進(jìn)行頻/ 時(shí)轉(zhuǎn)換，并添加CP后進(jìn)行發(fā)送。按照本發(fā)明的另一方面， 一種避免同信道干擾的系統(tǒng)，在接收端，包括io 接收模塊，完成用戶對(duì)系統(tǒng)的時(shí)間和頻率的同步；刪除模塊，用于刪除采集到的信號(hào)的CP;多載波解調(diào)模塊，如DFT模塊，將來自刪除模塊的信號(hào)進(jìn)行時(shí)/頻 轉(zhuǎn)換；提取模塊，從多載波解調(diào)模塊轉(zhuǎn)換出的頻域數(shù)據(jù)中提取所需要的 15 子信道數(shù)據(jù)；F運(yùn)算模塊，對(duì)來自提取模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行F運(yùn)算處理； 分離模塊，從來自F運(yùn)算模塊的數(shù)據(jù)中完成多小區(qū)信號(hào)的分離； 逆F運(yùn)算模塊，對(duì)分離模塊來的數(shù)據(jù)進(jìn)行F運(yùn)算的逆運(yùn)算，得到原始 傳輸?shù)念l域傳輸數(shù)據(jù)；20 處理模塊，對(duì)得到的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行信道補(bǔ)償、解調(diào)和解碼等處理，得到最初始的信息數(shù)據(jù)。通過本發(fā)明的方法，可以實(shí)現(xiàn)同信道信號(hào)的分離，基本消除 了同信道干擾，特別地，基本消除了小區(qū)信號(hào)之間的相互干擾， 從而為高階調(diào)制的應(yīng)用，簡化的功率控制等技術(shù)，簡化的頻率25復(fù)用技術(shù)等創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)，提升了系統(tǒng)的整體性能。


圖l是多個(gè)小區(qū)的同一個(gè)載波分配下的數(shù)據(jù)格式形成示意圖； 圖2是各小區(qū)信號(hào)抽取示意圖； 30 圖3是四小區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖4是四小區(qū)結(jié)構(gòu)下重復(fù)數(shù)據(jù)形成示意圖，其中，M=4，N=16;圖5是發(fā)送端結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是接收端結(jié)構(gòu)示意圖； 5 圖7是重復(fù)的功能示意圖；圖8是添加等差相位的功能示意圖； 圖9是發(fā)送端處理流程圖； 圖10是接收端處理流程圖； 圖ll是數(shù)據(jù)前處理的一個(gè)簡單流程實(shí)例； 10 圖12是數(shù)據(jù)后處理的一個(gè)簡單流程實(shí)例；圖13是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)和添加等差相位的一個(gè)等效替代方案； 圖14是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)和添加等差相位的一個(gè)等效替代方案； 圖15是幾種信道相關(guān)度大的子載波分配示意圖。1具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種避免同信道干擾的方法及其發(fā)送與接收裝 置。通過本發(fā)明提出的新的傳輸方法和系統(tǒng)，使得多小區(qū)疊加 信號(hào)能夠有效分離，發(fā)送端需要在多小區(qū)協(xié)調(diào)方式下對(duì)用戶信 號(hào)進(jìn)行處理，包括與本文提出的特征序列相關(guān)聯(lián)。接收端通過20 相應(yīng)的接收算法，可以有效分離多小區(qū)疊加信號(hào)，在某些理想 條件下，甚至能避免同信道干擾，并獲得分集增益，靈活的小 區(qū)復(fù)用和組網(wǎng)方式，簡化的功率控制技術(shù)等，從而提升了系統(tǒng) 的整體性能。本發(fā)明可以用于信息傳輸中的上行鏈路(又稱反向鏈路)禾口/ 25或下行鏈路(又稱前向鏈路)。為方便描述，下面僅以下行鏈 路(由基站發(fā)送)為例進(jìn)行說明。本發(fā)明由發(fā)射端和接收端兩部分共同作用完成。 在下文的描述中，所述原理除了用于子頻道外，同樣適用于 子頻道(由若干個(gè)或一個(gè)子載波構(gòu)成)，或子載波組等概念。 30為描述簡便，下面僅以子信道來進(jìn)行表述。
不失一般性，下面以O(shè)FDM/OFDMA多小區(qū)系統(tǒng)為例， 描述本發(fā)明提出的信息處理方法。為方便敘述，下面以一個(gè)小區(qū)的下行鏈路為例，描述信息的 發(fā)送和接收方法。5 對(duì)應(yīng)于某一個(gè)小區(qū)在一個(gè)信道或子頻道中的待發(fā)送信號(hào)序列 A，首先可以進(jìn)行一個(gè)初始相位旋轉(zhuǎn)，得到一個(gè)添加了初始相位 旋轉(zhuǎn)的信號(hào)序列B。添加初始相位旋轉(zhuǎn)是一個(gè)可選項(xiàng)。接下來， 對(duì)信號(hào)序列B (或者A)進(jìn)行多次復(fù)制產(chǎn)生新的信號(hào)序列D，對(duì) 信號(hào)D加以此小區(qū)指定的相位變化，相位變化包括正相位變化和io負(fù)相位變化，然后發(fā)送出去。發(fā)送的具體過程下面會(huì)有更詳細(xì) 的描述。在接收端，接收下來的各小區(qū)疊加信號(hào)，通過本發(fā)明 所述的F運(yùn)算，可以將各小區(qū)信號(hào)有效的分離開來。再經(jīng)過相應(yīng) 的逆運(yùn)算以及進(jìn)一步的譯碼等操作，就可以解得原始的序列。 首先，假設(shè)所關(guān)心的用戶預(yù)備接收的子載波數(shù)目為N^N，此15K^N條子載波占據(jù)的時(shí)頻資源稱作一個(gè)子信道。假設(shè)用戶所處 的小區(qū)組內(nèi)一共有Q個(gè)小區(qū)，Q不大于M。 發(fā)射端構(gòu)成與方法在每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)的IV^N條子載波上，實(shí)際只傳送N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，此N 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)是已經(jīng)完成了信源編碼，信道編碼，調(diào)制等過程之后的數(shù)據(jù)。20把這N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)記作信號(hào)序列A(/)， i=l,2, ...，N。對(duì)信號(hào)序列A(/)進(jìn)行 初始相位旋轉(zhuǎn)，得到信號(hào)序列B(i)-A(i"一， i=l,2, ...，N，且不失一般 性，《e
。對(duì)B(i)復(fù)制M遍，M取值不限于2的整數(shù)冪。例如，參考圖3，為了用 于由三小區(qū)構(gòu)成一個(gè)小區(qū)組的情況，M可以取3、 4、 5或更大；為了 25用于由七小區(qū)構(gòu)成一個(gè)小區(qū)組的情況，M可以取7， 14或8等。復(fù)制后形成 一個(gè)新的含NfM個(gè)符號(hào)的序列D(i)， i=l，2, ...,M*N 。其中，對(duì)i進(jìn)行取 模運(yùn)算，模為N時(shí)，有D(iy。N"D(i)。對(duì)序列D(i)依據(jù)序號(hào)i進(jìn)行等差相位變化"O， i=l，2, ...，M*N。例如2;r"/M (也可以采用反向相位旋轉(zhuǎn)-2;r "/M )，其中《是與這個(gè)小區(qū) 30對(duì)應(yīng)的一個(gè)小于M不小于零的整數(shù)，相鄰小區(qū)的《不同。不失一般性，在 這里《不妨取從0到Q-1中的一個(gè)整數(shù)，如圖1所示。此信號(hào)的關(guān)鍵特征為在這M^N個(gè)^(/)中，AO = r， r為定值，i=l,2, ...,M*N 。 不失一般性，r可以是2;r"/M。各小區(qū)把各自構(gòu)造完成的信號(hào)D(i"e⑨，i=l，2, ...，M*N，映射到由 5M+N條子載波構(gòu)成的一個(gè)子信道內(nèi)。然后，進(jìn)行IDFT/IFFT的頻/時(shí)轉(zhuǎn)換， 添加CP，并按照一定的功率Pq進(jìn)行發(fā)送。接收端構(gòu)成與方法假設(shè)用戶已經(jīng)完成了時(shí)頻同步，這時(shí)，用戶接收到的信號(hào)是多個(gè)小 io區(qū)的疊加信號(hào)，去除CP后，進(jìn)行DFT/FFT的時(shí)/頻轉(zhuǎn)換。接著，用戶可以 提出所分配的子信道上的IS^N點(diǎn)數(shù)據(jù)。此時(shí)，該子信道上的這NPN點(diǎn)數(shù) 據(jù)是疊加信號(hào)，含有多個(gè)小區(qū)的同信道信號(hào)。為便于描述基本原理，下面暫時(shí)略去噪聲和信道衰落的影響。同時(shí)， 我們將利用到一種運(yùn)算，定義為F運(yùn)算 15 F運(yùn)算是指具有如下運(yùn)算特征的數(shù)學(xué)變換，Z(/7)e尸0D)1)如果D序列是一個(gè)重復(fù)了M遍的序列，序列長度為L-N^N， M， N 均為正整數(shù)，且D(!'。/。AO = ￡>(! ) ， i=l,2， ...，M*N， ％在這里代表取模運(yùn)算， 且D(O) = ，％A0,那么，I序列將以M為間隔出現(xiàn)數(shù)據(jù)，其它位置為'0'。 202)如果給序列D乘以等差相位變化，那么義序列將會(huì)出現(xiàn)循環(huán)移位特性。 表示如下F(Z)(/),')) = Z("-其中0H李r， r為定值。當(dāng)r為定值時(shí)，/(r)也是一個(gè)定值。其逆運(yùn)算應(yīng)當(dāng)具有與1)2)相對(duì)稱的性質(zhì)。具有F運(yùn)算特征的數(shù)學(xué)25變換有很多，例如DFT變換對(duì)，Z變換對(duì)等。下面不妨以DFT進(jìn)行說明。 用戶對(duì)接收下來的N^N數(shù)據(jù)進(jìn)行N^N點(diǎn)F運(yùn)算得到X。對(duì)X以間隔M進(jìn)行 抽取，其余位置補(bǔ)O。抽取方案如圖2所示。對(duì)抽取出來的序列進(jìn)行IV^N 點(diǎn)F的逆變換，并對(duì)應(yīng)進(jìn)行相位反旋轉(zhuǎn)，例如-^"/M;如果發(fā)送端 采用的是反向相位旋轉(zhuǎn)-^^/M ，那么這里就進(jìn)行正向相位補(bǔ)償30h"/M。即可得到原始發(fā)送的各個(gè)小區(qū)的N*M個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)D?；蛘邔?duì)X 以間隔M進(jìn)行抽取，然后進(jìn)行N點(diǎn)F的逆變換并除以M，直接可以 得到原始發(fā)送的N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)B。另外需要說明的是，本說明描述的是一個(gè)多小區(qū)系統(tǒng)的情況，實(shí)際 上對(duì)單小區(qū)多用戶等情況也同樣適用，只要是符合本發(fā)明發(fā)射規(guī)則的多 5組信號(hào)疊加到同一個(gè)子信道上，本發(fā)明就有效。 圖5是發(fā)送端結(jié)構(gòu)示意圖。模塊501是信源模塊，各小區(qū)在這里產(chǎn)生要發(fā)送的信息。模塊502是數(shù)據(jù)前處理模塊，完成信源編碼，信道編碼，調(diào)制等功能， 還可以包含前面提及的信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。 io 模塊503是信息重復(fù)模塊，在這里對(duì)前面來的信息進(jìn)行多次重復(fù)。模塊504是添加等差相位模塊，在這里依據(jù)位置序數(shù)添加等差相位。模塊503和504，尤其是模塊504是本方法中發(fā)送端的核心特點(diǎn)。模塊505是數(shù)據(jù)映射模塊，將來自于不同數(shù)據(jù)流或信源等的被復(fù)用的 數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)到子信道的映射。 15 模塊506是多載波調(diào)制模塊，如IDFT模塊。模塊507添加循環(huán)保護(hù)前綴CP.模塊是發(fā)射模塊。圖6是接收端結(jié)構(gòu)示意圖。模塊601完成時(shí)頻同步功能。 20 模塊602完成刪除CP功能。模塊603是多載波解調(diào)模塊，如DFT模塊，點(diǎn)數(shù)為OFDM符號(hào)點(diǎn)數(shù)， 完成OFDM時(shí)域符號(hào)到頻域數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。模塊604完成子信道數(shù)據(jù)提取。模塊605對(duì)子信道提取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行F變換(例如DFT變換)，點(diǎn)數(shù)為子 25信道數(shù)據(jù)長度。模塊606取出屬于不同小區(qū)的數(shù)據(jù)。有時(shí)還完成解復(fù)用功能。 模塊607進(jìn)行模塊605的逆變換，因?yàn)樵谀K606中已經(jīng)分離了各小區(qū) 數(shù)據(jù)，所以在這里可以得到各個(gè)小區(qū)的分離數(shù)據(jù)。 模塊605， 606， 607是本算法接收側(cè)的核心內(nèi)容。
塊608完成信道補(bǔ)償，解調(diào)和解碼等后處理，經(jīng)過處理得到數(shù)據(jù)送往609。如果在發(fā)送端附加了信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)，還應(yīng)該對(duì)信息符號(hào)進(jìn)行相位反旋轉(zhuǎn)。于是，模塊609將得到原始的數(shù)據(jù)。 5 圖7是重復(fù)的功能示意圖，在這里長度為N的序列X擴(kuò)展為長度為NxM的序列Y,Y由M個(gè)X依次排列構(gòu)成。圖8是添加等差相位的功能示意圖，通過這里的相位旋轉(zhuǎn)，相距為N (N=L/M)的數(shù)據(jù)之間的旋轉(zhuǎn)相位的差值為定值。 圖9是發(fā)送端處理流程圖。 io 圖9描述了發(fā)送端的數(shù)據(jù)處理流程，步驟901產(chǎn)生了要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)，并送入數(shù)據(jù)前處理步驟902，包括信源編碼，信道編碼，調(diào)制等功能， 還可以附加信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重復(fù)工作(步 驟903)，然后在步驟904處給產(chǎn)生出來的數(shù)據(jù)添加特定的等差相位，根據(jù)實(shí)際復(fù)用需要將來自于不同數(shù)據(jù)流或信源等的數(shù)據(jù)，經(jīng)過復(fù)用后被步 15驟905映射到選定的子信道子載波上，然后通過步驟906完成頻/時(shí)轉(zhuǎn)換， 產(chǎn)生的時(shí)域序列在步驟907添加循環(huán)保護(hù)前綴CP，添加完畢后的數(shù)據(jù)進(jìn) 入步驟908進(jìn)行發(fā)送。圖10是接收端處理流程圖。步驟1001表示接收端完成了時(shí)間和頻率同步，并采集了信號(hào)；在步 20 驟1002中將采集到的信號(hào)刪除CP,然后將該數(shù)據(jù)在步驟1003中進(jìn)行時(shí)/頻 轉(zhuǎn)換。步驟1004從轉(zhuǎn)換出的頻域數(shù)據(jù)中提取出所需要的子信道數(shù)據(jù)。步 驟1005對(duì)提取出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行F運(yùn)算(或逆F運(yùn)算)處理，經(jīng)過F運(yùn)算處 理的數(shù)據(jù)可以在步驟1006中完成多小區(qū)同信道信號(hào)的分離，有時(shí)還會(huì)完 成解復(fù)用過程，所提出的分離信號(hào)在步驟1007中做F運(yùn)算的逆運(yùn)算(或F 25運(yùn)算)，可以得到原始的頻域傳輸數(shù)據(jù)。在步驟1008中，所得到的頻域 數(shù)據(jù)通過信道補(bǔ)償，解調(diào)，解碼等功能就可以得到最初始的信息數(shù)據(jù)。 另外，如果在發(fā)送端附加了信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)，還應(yīng)該對(duì)信息符號(hào)進(jìn) 行相位反旋轉(zhuǎn)。圖ll是數(shù)據(jù)前處理的一個(gè)簡單流程實(shí)例，實(shí)際情況不限于此。 30 圖12是數(shù)據(jù)后處理的一個(gè)簡單流程實(shí)例，實(shí)際情況不限于此。
圖13是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)和添加等差相位的一個(gè)等效替代方案,作用相當(dāng)于模塊503和模塊504。數(shù)據(jù)先重復(fù)M遍(模塊1301)，然后通過一次F運(yùn)算(模 塊1302)(如DFT運(yùn)算)，得到的運(yùn)算結(jié)果將會(huì)以間隔M出現(xiàn)數(shù)據(jù),然后各 5小區(qū)對(duì)_這個(gè)結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位(模塊1303)，再做F運(yùn)算的逆 運(yùn)算(模塊1304)。圖14實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)和添加等差相位的一個(gè)等效替代方案,作用相當(dāng)于 模塊503和模塊504。數(shù)據(jù)先進(jìn)行一次逆F運(yùn)算或F運(yùn)算(模塊1401)，得 到的N位數(shù)據(jù)擴(kuò)展為1V^N位，方法是每一位數(shù)據(jù)后面都插入M-1個(gè)'0 ' 10(模塊1402)，然后各小區(qū)對(duì)這個(gè)結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位(模塊 1403)，再作F運(yùn)算或逆F運(yùn)算(模塊1404)。圖15是幾種信道相關(guān)度大的子載波分配示意圖，復(fù)制4次。在非平坦 信道條件下，復(fù)制的信號(hào)在時(shí)間和頻率上應(yīng)該盡量靠近，效果才會(huì)更好。還需要說明的是，構(gòu)造具有這種重復(fù)特性并添加等差相位的數(shù)據(jù)還 15有其他等效的方法，例如圖13所示，數(shù)據(jù)先重復(fù)M遍(模塊1301)，然后通 過一次1V^N點(diǎn)DFT運(yùn)算(模塊1302)，得到的運(yùn)算結(jié)果將會(huì)以出現(xiàn)間隔M出 現(xiàn)數(shù)據(jù),然后各小區(qū)對(duì)這個(gè)結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位(模塊1303)， 再做N^N點(diǎn)IDFT變化(模塊1304)。例如圖l 4所示，數(shù)據(jù)先進(jìn)行一次N點(diǎn)DFT運(yùn)算(模塊1401)，然后 20得到的N位數(shù)據(jù)擴(kuò)展為1V^N位，方法是每一位數(shù)據(jù)后面都插入M-1個(gè)0 (模 塊1402)，然后各小區(qū)對(duì)這個(gè)結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位(模塊1403)， 再做]V^N點(diǎn)IDFT變化(模塊1404)。還需要說明的是，本發(fā)明所提到的序號(hào)都是在一個(gè)子信道內(nèi)的數(shù)據(jù) 的邏輯序號(hào)，也就是說，它可以不是物理子載波的序號(hào)。而且它和物理25子載波的序號(hào)可以有多種映射關(guān)系，在映射的過程中，應(yīng)注意以下原則復(fù)制的信號(hào)應(yīng)當(dāng)盡量安排在相關(guān)度大的子載波上，如圖l5所示， 但又不限于圖l5所示情況，并盡量保證復(fù)制的信號(hào)所經(jīng)過的子載波信 道平坦或相似，這樣即使在時(shí)間/頻率選擇性信道中，可以將信道造成的 影響等效進(jìn)發(fā)送的符號(hào)本身，而接收端可認(rèn)為此等效發(fā)送信號(hào)進(jìn)行了重30復(fù)和等差相位變化，因此在接收端仍然可以將各小區(qū)的信號(hào)分離開來。
理論說明如下，對(duì)于^^N且不考慮噪聲的情況，接收端收到 的信號(hào)可表示成如下信號(hào)形式的多個(gè)同信道信號(hào)疊加之和，X盧'"'L〃"w (0 =< / < M * 7V) 在構(gòu)m造信號(hào)時(shí)這里％代表取模運(yùn)算。而當(dāng)重復(fù)的信號(hào)所處的物理子載波上的衰落相似時(shí)，可近似認(rèn)為/C。N-H二 因此，10 這樣可以看出，接收到的來自多小區(qū)的多個(gè)同信道信號(hào)的等效信號(hào)也滿足了重復(fù)結(jié)構(gòu)和等差相位偏轉(zhuǎn)，因此通過前述的發(fā)送接收流程，各個(gè) 同信道信號(hào)可以被分離出來。另一方面，在上述描述中，對(duì)于把N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)復(fù)制M遍的情形，既 可以把M種等差相位變化分配給M個(gè)小區(qū)；也可以在以S (S>=1)個(gè)小 is區(qū)為一個(gè)小區(qū)組的小區(qū)結(jié)構(gòu)中，把Q (Q=<M)種等差相位變化均勻或 不均勻分配給R (R=<Q)個(gè)小區(qū)；或者在以S (S>=1)個(gè)小區(qū)為一個(gè) 小區(qū)組的小區(qū)結(jié)構(gòu)中，采用類似于CDMA多址技術(shù)的方法，把Q(Q^〈M) 種等差相位變化均勻或不均勻分配給R個(gè)小區(qū)。也就是說，既可以包含 有的小區(qū)被分配多于一個(gè)的等差相位變化的情況；也可以包含有的小區(qū) 20僅被分配一個(gè)，甚至沒有被分配等差相位變化的情況。特別地，對(duì)于單小區(qū)系統(tǒng)(S-l)，上述分配也可以工作。實(shí)施例如圖3所示，以一個(gè)4小區(qū)情況為例，小區(qū)編號(hào)m依次為O， 1， 2， 3， 25假設(shè)在小區(qū)邊界地帶分別各有一個(gè)用戶屬于各個(gè)小區(qū)，子信道分配方式 相同，用戶信號(hào)之間將形成同信道干擾。4個(gè)小區(qū)分別同時(shí)在64個(gè)子載波 所形成的一個(gè)子信道上發(fā)送16個(gè)經(jīng)過前處理的數(shù)據(jù)。每個(gè)小區(qū)發(fā)送的64 個(gè)數(shù)據(jù)是由16個(gè)數(shù)據(jù)的四次復(fù)制形成，滿足 1二%'6=1 其中111=0， 1， 2， 3。
這里Z二表示小區(qū)m在那個(gè)子信道里發(fā)射的第/位數(shù)據(jù)。然后，進(jìn)行相 應(yīng)的等差相位變化。1>-一 64(0=</<63) 形成數(shù)據(jù)如圖4所示。 5 通過如圖5和圖6所示的發(fā)送和接收，在模塊604處提取出相應(yīng)的64個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)，注意此時(shí)每個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)都是四個(gè)小區(qū)的數(shù)據(jù)的 疊加信號(hào)。對(duì)得到的64個(gè)子載波做DFT變換，得到序列Z。注意到構(gòu)造 發(fā)送信號(hào)時(shí)的4倍重復(fù)特性和所添加的等差相位變化，從序列Z中可以如 下分離各小區(qū)信號(hào)。 io 從序列Z中抽取序列[Z(0)，0,0,0，Z(4),0,0，0......Z(60)，0,0,0];[O，Z( 1 ),0,0,0，Z(5),0,0......0，Z(61 ),0,0];
;is分別進(jìn)行IDFT變換，得到對(duì)應(yīng)各小區(qū)的序列^并進(jìn)行相位反變換 2》'2",對(duì)16/64(0=</<63) 這個(gè)序列就可認(rèn)為是原來在各小區(qū)發(fā)送的64個(gè)數(shù)據(jù)。 或者對(duì),Z(4)......Z(60)];20 [Z(1)Z(5)，……Z(61)];[Z(2)Z(6),.....Z(62)];[Z(3)Z(7)......，Z(63)];直接進(jìn)行IDFT變換，并除以4，直接得到原始發(fā)送的16位數(shù)據(jù)信號(hào)。 如果進(jìn)一步考慮在時(shí)間/頻率選擇性信道的工作方式，可以將復(fù)制的信 25號(hào)映射到如圖15所示的相關(guān)性大的子載波組內(nèi)，在這一個(gè)組內(nèi)同一小區(qū) 經(jīng)歷的信道可以認(rèn)為是近似的。例如，根據(jù)信道情況，把^d3+'6e"2;r 4,;C+32e"27r'm'32'64,^3+4V々*mM8/64安排到如圖15所示的相 鄰子載波中，如果不考慮噪聲，相對(duì)應(yīng)的等效接收信號(hào)可寫為 ,Z3《e"2"m'16/64,X3《e"2~32/64 ，X3《e-w"4?？梢娤喈?dāng)于小區(qū)m發(fā)30射等效數(shù)據(jù)《《的情況。 因此通過前述的發(fā)射接收流程，各個(gè)同信道信號(hào)可以被分離出來。對(duì)于本發(fā)明所述的避免同信道干擾的方法，以及發(fā)射端和接 收端的各模塊，根據(jù)具體實(shí)施系統(tǒng)的情況不同，可能會(huì)有增減 或常用的次序調(diào)整，」但本發(fā)明的原理依然成立，且這種變化并 不影響本發(fā)明在這種具體系統(tǒng)中的實(shí)施。另外，對(duì)于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員，在閱讀本發(fā)明后，只要遵循本發(fā)明的原理和/或 思路，可以通過一些變形應(yīng)用到某個(gè)特定的系統(tǒng)(包括對(duì)原系 統(tǒng)進(jìn)行再設(shè)計(jì)，以便使加入了本發(fā)明后的新系統(tǒng)得到優(yōu)化)中。
權(quán)利要求
1.一種避免同信道干擾的方法，在發(fā)送端，包括步驟a)在每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)的M*N條子載波位置，傳送N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)；b)對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行重復(fù)并進(jìn)行等差相位變化；c)各小區(qū)將構(gòu)造完成的信號(hào)映射到由M*N條子載波構(gòu)成的一個(gè)子信道內(nèi)；d)對(duì)映射的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所輸處理包括頻/時(shí)轉(zhuǎn)換IFFT io 或IDFT并添加CP。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)依次重復(fù)M遍，形成一個(gè)新的N*M個(gè)符號(hào)的序列； 對(duì)新形成的N*M個(gè)符號(hào)進(jìn)行等差相位變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括15 對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)依次重復(fù)M遍，然后通過一次F運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果是以間隔M出現(xiàn)的數(shù)據(jù)；各小區(qū)對(duì)運(yùn)算結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位再做F運(yùn)算的逆運(yùn)算。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行一次F逆運(yùn)算或F運(yùn)算，得到的N位數(shù)據(jù)擴(kuò)展為20 M水N位；各小區(qū)對(duì)運(yùn)算結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位再做F運(yùn)算的逆運(yùn)算。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)依次重復(fù)M遍，通過一次1V^N點(diǎn)DFT運(yùn)算得到以間隔 M出現(xiàn)的數(shù)據(jù)；25 各小區(qū)對(duì)運(yùn)算結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位再做1V^N點(diǎn)IDFT變 化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行一次N點(diǎn)DFT運(yùn)算，得到的N位數(shù)據(jù)擴(kuò)展為N^N位；各小區(qū)對(duì)運(yùn)算結(jié)果加以本小區(qū)特定的循環(huán)移位再做IV^N點(diǎn)IDFT變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)是已經(jīng)完 成了信源編碼、信道編碼和調(diào)制過程之后的數(shù)據(jù)。 5
9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述相位變化包括正相位變 化或負(fù)相位變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述相位變化^(/)滿足下式:#H(/, = r 其中，r為定值，/是^^M個(gè)符號(hào)的序號(hào)。 io
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述rf直滿足下式其中，《是小于M不小于零的整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于不同小區(qū)的同信道將對(duì)應(yīng) 不同的q值。15
13.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述同信道可以全部映射到 單小區(qū)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述小區(qū)至少是一個(gè)小區(qū)。
15. —種避免同信道干擾的方法，在接收端，包括步驟 進(jìn)行時(shí)/頻轉(zhuǎn)換后，在提取出的一個(gè)子信道數(shù)據(jù)中，對(duì)接收到的多個(gè)20小區(qū)的疊加信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)變換得到新的數(shù)據(jù)； 從新的數(shù)據(jù)中分離各個(gè)小區(qū)的信號(hào)；對(duì)抽取出來的序列進(jìn)行N^N點(diǎn)數(shù)學(xué)變換的逆變換，并進(jìn)行和發(fā)送端 相反的相位變化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述數(shù)學(xué)變換具有如下性 25質(zhì)，設(shè)X是D序列的數(shù)學(xué)變換結(jié)果，1) 如果D序列是一個(gè)重復(fù)了M遍的序列，序列長度為L-N^N， M， N均為正整數(shù)，(Z)(/。/。N^D(/)，。/。在這里代表取模運(yùn)算)，那么X序列將以M為間隔出現(xiàn)數(shù)據(jù)，其它位置為'0';2) 如果給序列D乘以等差相位變化，那么^序列將會(huì)出現(xiàn)循環(huán)移30 位特性，<formula>formula see original document page 4</formula>其中柳_#'-A0"， T為定值。當(dāng)T為定值時(shí)，A"也是一個(gè)定值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于數(shù)學(xué)變換是DFT或IDFT。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于對(duì)數(shù)學(xué)變換后的數(shù)據(jù)以間 5隔M進(jìn)行抽取得到M組N點(diǎn)的序列，用于分離不同小區(qū)的同信道信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于對(duì)得到的M組N點(diǎn)的序列進(jìn) 行N點(diǎn)數(shù)學(xué)變換的逆變換進(jìn)而得到原始發(fā)送的N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于數(shù)學(xué)變換后的數(shù)據(jù)以間隔 M進(jìn)行抽取其余位置補(bǔ)零得到M組M^N點(diǎn)的序列，用于分離不同小區(qū)的10同信道信號(hào)。
21. —種避免同信道干擾的系統(tǒng)，在發(fā)送端，包括 信源模塊，各小區(qū)產(chǎn)生要發(fā)送的信息；數(shù)據(jù)前處理模塊，用于對(duì)信源模塊來的信息進(jìn)行信源編碼、信道編 碼、調(diào)制，還包含信息符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)； 15 信息重復(fù)模塊，對(duì)數(shù)據(jù)前處理模塊來的信息進(jìn)行多次重復(fù)；添加等差相位變化模塊，對(duì)信息重復(fù)模塊來的信息根據(jù)位置序數(shù)添 加等差相位；數(shù)據(jù)映射模塊，將復(fù)用的來自添加了等差相位變化的信息映射到子 信道上；20 頻/時(shí)轉(zhuǎn)換模塊，將來自數(shù)據(jù)映射模塊的信息進(jìn)行頻/時(shí)轉(zhuǎn)換，并添加CP后進(jìn)行發(fā)送。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于所述添加等差相位變化模 塊所添加的等差相位變化州)滿足下式<formula>formula see original document page 4</formula> 其中，r為定值，/是NfM個(gè)符號(hào)的序號(hào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于所述rf直滿足下式其中，？是小于M不小于零的整數(shù)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于不同小區(qū)的同信道將對(duì)應(yīng) 30 不同的q值。
25. —種避免同信道干擾的系統(tǒng)，在接收端，包括 接收模塊，完成用戶對(duì)系統(tǒng)的時(shí)間和頻率的同步； 刪除模塊，用于刪除采集到的信號(hào)的CP;多載波解調(diào)模塊，如DFT模塊，將來自刪除模塊的信號(hào)進(jìn)行時(shí)/頻 5轉(zhuǎn)換； ' 提取模塊，從多載波解調(diào)模塊轉(zhuǎn)換出的頻域數(shù)據(jù)中提取所需要的 子信道數(shù)據(jù)；F運(yùn)算模塊，對(duì)來自提取模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行F運(yùn)算處理；分離模塊，從來自F運(yùn)算模塊的數(shù)據(jù)中完成多小區(qū)信號(hào)的分離；io 逆F運(yùn)算模塊，對(duì)分離模塊來的數(shù)據(jù)進(jìn)行F運(yùn)算的逆運(yùn)算，得到原始傳輸?shù)念l域傳輸數(shù)據(jù)。處理模塊，對(duì)得到的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行信道補(bǔ)償、解調(diào)和解碼等處理， 得到最初始的信息數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于所述F運(yùn)算模塊完成DFT運(yùn) 15算或IDFT運(yùn)算，相對(duì)應(yīng)地，所述逆F運(yùn)算模塊完成IDFT運(yùn)算或DFT運(yùn)算。20
全文摘要
一種避免同信道干擾的方法，在發(fā)送端，包括步驟在每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)的M*N條子載波位置，傳送N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)；對(duì)N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行重復(fù)并進(jìn)行等差相位變化；各小區(qū)將構(gòu)造完成的信號(hào)映射到由M*N條子載波構(gòu)成的一個(gè)子信道內(nèi)；對(duì)映射的信號(hào)進(jìn)行處理后進(jìn)行發(fā)送。通過本發(fā)明的方法，可以實(shí)現(xiàn)同信道信號(hào)的分離，基本消除了同信道干擾，特別地，基本消除了小區(qū)信號(hào)之間的相互干擾，從而為高階調(diào)制的應(yīng)用，簡化的功率控制等技術(shù)，簡化的頻率復(fù)用技術(shù)等創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)，提升了系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號(hào)H04J11/00GK101162961SQ200610140920
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者川 仲, 梁宗闖, 海 王 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會(huì)社