專利名稱：：Ofdm數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及移動(dòng)WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)，具體地，涉及一種用于WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)的正交頻分復(fù)用OFDM數(shù)據(jù)傳輸方法及使用該方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)如圖1所示。如圖1所示，其中每個(gè)超幀長度為20毫秒，包含4個(gè)幀，每個(gè)幀長度為5毫秒。每個(gè)幀包含8個(gè)子幀。其中前面一部分子幀組成下行部分，后面的其余子幀組成下行部分，每一幀內(nèi)部下行部分子幀和上行部分子幀之間的空閑時(shí)間稱為下行轉(zhuǎn)換為上行的時(shí)間間隙，每一幀上行部分子幀和下一幀下行部分子幀開始之間的空閑時(shí)間成為上行轉(zhuǎn)換為下行的時(shí)間間隙。每個(gè)子幀里面OFDM符號(hào)數(shù)目為5個(gè)或6個(gè)，每個(gè)幀共包含47個(gè)符號(hào)。每個(gè)幀分為下行部分和上行部分，其中下行部分到上行部分的轉(zhuǎn)換時(shí)隙為105微秒，上行部分到下行部分的轉(zhuǎn)換時(shí)隙為62.46微秒。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，每個(gè)OFDM符號(hào)包含循環(huán)前綴部分和數(shù)據(jù)部分，其中數(shù)據(jù)部分長度為91.4微秒，循環(huán)前綴部分長度為11.42微秒，合計(jì)符號(hào)長度為102.82微秒，如圖2所示。英特爾公司(Intel)所提出的幀結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中，幀的下行部分包含5個(gè)子幀，上行部分包含3個(gè)子幀。下行的最后一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，下行的其它4個(gè)子幀和上行的3個(gè)子幀均包含6個(gè)OFDM符號(hào)。下行第一個(gè)子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)為前導(dǎo)符號(hào)。ITRI公司所提出的幀結(jié)構(gòu)如圖10所示，其中，下行和上行的一些區(qū)域被定義為支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)。其中一個(gè)幀分為上行部分和下行部分；下行部分包含傳統(tǒng)的16e兼容部分以及16m部分，16m部分的最后一部分為支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)的部分；上行部分包含傳統(tǒng)的16e兼容部分以及16m部分，16m部分的最后一部分為支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)的部分。這些區(qū)域中的循環(huán)前綴部分比其它區(qū)域的循環(huán)前綴部分要長，從而能夠更好的消除載波間干擾。在英特爾公司(intel)所提出的幀結(jié)構(gòu)方案中，下行的第一個(gè)子幀包含6個(gè)符號(hào)。由于下行的第一個(gè)子幀的第一個(gè)符號(hào)為前導(dǎo)符號(hào)，因此下行的第一個(gè)子幀還有5個(gè)符號(hào)可用。由于下行的第一個(gè)區(qū)域使用的子信道到子載波映射方式為PUSC所包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)為偶數(shù)個(gè)，因此下行的第一個(gè)子幀剩余的5個(gè)符號(hào)中，將有1個(gè)符號(hào)閑置，造成資源浪費(fèi)。為了避免不恰當(dāng)?shù)腛FDM符號(hào)數(shù)目分配導(dǎo)致的資源浪費(fèi)問題，本發(fā)明提出了一種OFDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種OFDM系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，其中所述發(fā)送端包括調(diào)制和編碼模塊，用于對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼以得到數(shù)據(jù)幀；以及發(fā)送模塊，用于向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)幀；所述接收端包括接收模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)幀；以及解調(diào)和解碼模塊，用于進(jìn)行解調(diào)和解碼，以得到原始數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)幀包含N個(gè)子幀，第一個(gè)子幀中包含奇數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)，除第一個(gè)子幀之外的其它下行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被2整除，而上行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被3整除，其中N大于3。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種OFDM數(shù)據(jù)傳輸方法，包括步驟發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼，得到數(shù)據(jù)幀并向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)幀；接收端接收所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解調(diào)和解碼，以得到原始數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)幀包含N個(gè)子幀，第一個(gè)子幀中包含奇數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)，除第一個(gè)子幀之外的其它下行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被2整除，而上行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被3整除，其中N大于3。根據(jù)本發(fā)明，下行的第一個(gè)子幀中包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)該為奇數(shù)個(gè)。同時(shí)，本發(fā)明還提出上行的子幀所包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)該能夠被3整除。因此，能夠較好地解決現(xiàn)有技術(shù)中由于幀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)問題。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中OFDM的符號(hào)結(jié)構(gòu)圖。圖3是lntel公司提出的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)發(fā)射端的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)WiMAX演進(jìn)系統(tǒng)接收端的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變，部分子幀符號(hào)長度變?yōu)樵瓉?/2的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是符號(hào)長度保持不變、循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是符號(hào)長度保持不變，循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度、部分子幀中包含符號(hào)長度為原來1/2的子幀的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是ITRI公司提出的幀結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)在OFDM符號(hào)利用率上的比較。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)可以包括接收端和發(fā)射端。其中，發(fā)射端可以包括隨機(jī)化和FEC(前向糾錯(cuò))編碼模塊、交織模塊、導(dǎo)頻插入和調(diào)制模塊、串并變換模塊、排列模塊、IFFT(快速傅立葉逆變換)模塊、循環(huán)前綴插入模塊等。下面將參考圖4來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射端的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射端可以包括101.隨機(jī)化和FEC編碼模塊，該模塊對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)化并進(jìn)行FEC編碼；102.交織模塊，該模塊對FEC編碼后數(shù)據(jù)進(jìn)行交織；103.導(dǎo)頻插入和調(diào)制模塊，該模塊對交織后數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)頻插入并進(jìn)行調(diào)制；104.串并變換模塊，該模塊對調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串并變換；105.排列模塊，該模塊對串并變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行排列；106.IFFT模塊，該模塊對排列后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT變換；107.前導(dǎo)符號(hào)插入模塊，該模塊在IFFT變換后的數(shù)據(jù)前插入前導(dǎo)符號(hào)；108.循環(huán)前綴插入模塊，該模塊在進(jìn)行前導(dǎo)符號(hào)插入后所得到的所有OFDM符號(hào)之前插入循環(huán)前綴；109.組幀發(fā)送模塊，該模塊把插入循環(huán)前綴后的OFDM符號(hào)組成幀并進(jìn)行發(fā)送；根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的接收端可以包括接收模塊、時(shí)頻同步模塊、循環(huán)前綴移除模塊、FFT模塊、信道估計(jì)模塊、解排列模塊、并串變換模塊、解調(diào)制模塊、解交織模塊、解碼和解隨機(jī)化模塊等。下面將參考圖5來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的接收端可以包括201.接收模塊，該模塊接收來自發(fā)射端的幀；202.時(shí)頻同步模塊，該模塊抽取幀中的前導(dǎo)符號(hào)，并根據(jù)前導(dǎo)符號(hào)進(jìn)行時(shí)間和頻率同步；203.循環(huán)前綴移除模塊，該模塊把幀中剩余的OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴移除；204.FFT模塊，該模塊對移除循環(huán)前綴后的OFDM符號(hào)進(jìn)行FFT變換，得到并行數(shù)據(jù)；205.信道估計(jì)模塊，該模塊根據(jù)OFDM符號(hào)中插入的導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)；206.解排列模塊，該模塊對并行數(shù)據(jù)進(jìn)行解排列；207.并串變換模塊，該模塊對接排列數(shù)據(jù)進(jìn)行并串變換，得到串行數(shù)據(jù)；208.解調(diào)制模塊，該模塊對串行數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)制；209.解交織模塊，該模塊對解調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織；210.解碼和解隨機(jī)化模塊，該模塊對解交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和解隨機(jī)化，得到原始數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)超幀長20毫秒，包含4個(gè)幀，每個(gè)幀長5毫秒，每個(gè)幀包含8個(gè)子幀。為了靈活地支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)以及有效地利用資源，子幀中的OFDM符號(hào)長度和數(shù)量不確定，但應(yīng)滿足如(1)第一個(gè)下行子幀中包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)該為奇數(shù)個(gè)。這樣做的原因是由于下行的第一個(gè)子幀的第一個(gè)符號(hào)為前導(dǎo)符號(hào)，緊鄰前導(dǎo)符號(hào)的第一個(gè)區(qū)域使用的子信道到子載波映射方式為PUSC，其包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)為偶數(shù)個(gè)。(2)上行子幀中的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)該能夠被3整除。這樣做的原因是由于上行所使用的子信道到子載波映射方式所包含的OFDM符號(hào)數(shù)目應(yīng)該能夠被3整除。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變的幀結(jié)構(gòu)的示意圖。其中每個(gè)幀包括8個(gè)子幀，下行部分包含5個(gè)子幀，上行部分包含3個(gè)子幀。下行部分的第一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，下行部分的其余4個(gè)子幀和上行部分的3個(gè)子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。具體幀結(jié)構(gòu)的示例如表1所示。表1符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變的幀結(jié)構(gòu)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>此外，圖7示出了符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變、而部分子幀中包含符號(hào)長度為原來1/2的子幀的幀結(jié)構(gòu)。表2示出了該幀結(jié)構(gòu)的參數(shù)。如圖7所示，每個(gè)幀包括8個(gè)子幀，下行部分包含5個(gè)子幀，上行部分包含3個(gè)子幀。下行部分的最后一個(gè)子幀和上行部分的最后一個(gè)子幀為包含短OFDM符號(hào)的支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)的子幀，其余子幀為包含正常OFDM符號(hào)的子幀。下行部分的第一個(gè)子幀包含5個(gè)正常OFDM符號(hào)，下行部分的最后一個(gè)子幀包含10個(gè)短OFDM符號(hào)，上行部分的最后一個(gè)子幀包含12個(gè)短OFDM符號(hào)，其余5個(gè)子幀均包含6個(gè)正常OFDM符號(hào)。這種特殊的子幀由于符號(hào)長度變短，子載波間隔變寬，從而能夠支持高速移動(dòng)的用戶。表2符號(hào)長度和循環(huán)前綴長度保持不變，部分子幀符號(hào)長度變?yōu)樵瓉?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖8示出了符號(hào)長度保持不變、循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度的幀結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)幀包括8個(gè)子幀，下行部分包含5個(gè)子幀，上行部分包含3個(gè)子幀。下行部分的第一個(gè)子幀包含7個(gè)OFDM符號(hào)，下行部分的其余4個(gè)子幀和上行部分的3個(gè)子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。表3給出了這種幀結(jié)構(gòu)參數(shù)的示例。表3符號(hào)長度保持不變，循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度的幀結(jié)構(gòu)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖9示出了符號(hào)長度保持不變、循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度、同時(shí)，部分子幀中包含符號(hào)長度為原來1/2的子幀的幀結(jié)構(gòu)。表4給出了這種幀結(jié)構(gòu)參數(shù)的示例。其中每個(gè)幀包括8個(gè)子幀，下行部分包含5個(gè)子幀，上行部分包含3個(gè)子幀。下行部分的最后一個(gè)子幀和上行部分的最后一個(gè)子幀為包含短OFDM符號(hào)的支持高速移動(dòng)業(yè)務(wù)的子幀，其余子幀為包含正常OFDM符號(hào)的子幀。下行部分的第一個(gè)子幀包含7個(gè)正常OFDM符號(hào)，下行部分的最后一個(gè)子幀包含12個(gè)短OFDM符號(hào)，上行部分的最后一個(gè)子幀包含12個(gè)短OFDM符號(hào)，其余5個(gè)子幀均包含6個(gè)正常OFDM符號(hào)。這種特殊的子幀由于符號(hào)長度變短，子載波間隔變寬，從而能夠支持高速移動(dòng)的用戶。表4符號(hào)長度保持不變，循環(huán)前綴長度為1/16符號(hào)長度，部分子幀中包含符號(hào)長度為原來1/2的子幀的幀結(jié)構(gòu)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>幀級子幀數(shù)目普通子幀-包含7個(gè)符號(hào)的子幀數(shù)目普通子幀包含6個(gè)符號(hào)的子幀數(shù)目高速移動(dòng)業(yè)務(wù)子幀.包含12個(gè)符號(hào)的子幀數(shù)目81空閑時(shí)間5000—97.11*37—51.4T24=173.09微秒圖11給出了Intel方案和本發(fā)明的結(jié)果中OFDM符號(hào)的利用率比較。如圖11所示，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法的優(yōu)點(diǎn)在于(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明能夠充分利用幀中的任意OFDM符號(hào)；(2)本發(fā)明提出不同的子幀可以使用不同長度的OFDM符號(hào)，從而某些子幀能夠較好地支持高速移動(dòng)用戶。權(quán)利要求1.一種OFDM系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，其中所述發(fā)送端包括調(diào)制和編碼模塊，用于對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼以得到數(shù)據(jù)幀；發(fā)送模塊，用于向接收端發(fā)送所述數(shù)據(jù)幀；所述接收端包括接收模塊，接收所述數(shù)據(jù)幀；解調(diào)和解碼模塊，用于對接收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解調(diào)和解碼，以得到原始數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)幀包含N個(gè)子幀，第一個(gè)子幀中包含奇數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)，除第一個(gè)子幀之外的其它下行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被2整除，而上行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被3整除，其中N大于3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)幀的長度為5毫秒。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，所述第一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)下行子幀包含10個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)上行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀中包含7個(gè)OFDM符號(hào)，其它所有子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀中包含7個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)下行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)上行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。7.—種OFDM數(shù)據(jù)傳輸方法，包括步驟發(fā)送端對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼，得到數(shù)據(jù)幀并向接收端發(fā)送所述數(shù)據(jù)幀；接收端接收所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解調(diào)和解碼，以得到原始數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)幀包含N個(gè)子幀，第一個(gè)子幀中包含奇數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)，除第一個(gè)子幀之外的其它下行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被2整除，而上行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被3整除，其中N大于3。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)幀的長度為5毫秒。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，所述第一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀包含5個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)下行子幀包含10個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)上行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀中包含7個(gè)OFDM符號(hào)，其它所有子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)幀中，第一個(gè)子幀中包含7個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)下行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，一個(gè)上行子幀包含12個(gè)OFDM符號(hào)，其它子幀包含6個(gè)OFDM符號(hào)。全文摘要一種OFDM系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，其中所述發(fā)送端包括調(diào)制和編碼模塊，用于對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和編碼以得到數(shù)據(jù)幀；以及發(fā)送模塊，用于向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)幀；所述接收端包括接收模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)幀；以及解調(diào)和解碼模塊，用于進(jìn)行解調(diào)和解碼，以得到原始數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)幀包含N個(gè)子幀，第一個(gè)子幀中包含奇數(shù)個(gè)OFDM符號(hào)，除第一個(gè)子幀之外的其它下行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被2整除，而上行子幀包含的OFDM符號(hào)個(gè)數(shù)被3整除，其中N大于3。根據(jù)本發(fā)明，能夠較好地解決現(xiàn)有技術(shù)中由于幀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的資源浪費(fèi)問題。文檔編號(hào)H04L27/26GK101577690SQ200810095669公開日2009年11月11日申請日期2008年5月7日優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日發(fā)明者起吳,梁宗闖申請人:三星電子株式會(huì)社;北京三星通信技術(shù)研究有限公司