專利名稱：基于fft預(yù)編碼的ofdma下行鏈路通信方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于FFT預(yù)編碼的 OFDMA下行鏈路通信方法以及一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信 系統(tǒng)。
在3GPP LTE的標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)過程中，已經(jīng)出現(xiàn)了多種多址方案，例如多載 波碼分多址接入(MC-CDMA )、多載波時(shí)分復(fù)用同步碼分多址接入 (MC-TD-SCDMA )、正交頻分多址接入(OFDMA )等等，其中，OFDMA已 成為下行鏈路的主流多址方案，且是上行鏈路的熱門候選方案，由于正交頻分 復(fù)用(OFDM)能夠?qū)?yán)重的頻率選擇性信道轉(zhuǎn)化為若干平坦的子信道，從而 可以有效地對抗無線通信環(huán)境中的頻率選擇性衰落，又由于子信道之間相互正 交，可以獲得很高的頻譜利用率，因此，OFDM非常適用于無線寬帶信道下的 高速傳輸，通過給不同的用戶分配不同的子載波，其中，基于OFDM技術(shù)的 OFDMA系統(tǒng)具有天然的多址方式。
OFDMA系統(tǒng)中的其中一個(gè)核心處理方式是IFFT/FFT操作，在下行鏈路 中，作為發(fā)射機(jī)的基站在頻域加載數(shù)據(jù)，然后采用IFFT操作將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到 時(shí)域，并加上循環(huán)前綴(CP， Cyclic Prefix )，然后從天線端口發(fā)射出去，其中， CP的作用是抵抗傳輸信道造成的符號間干擾。
現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的下行鏈路接入方式參見圖1所示，在基站發(fā) 射端，需要發(fā)送給各不同用戶的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過信道編碼、數(shù)字調(diào)制等處理后， 進(jìn)入子載波映射模塊，被映射到屬于各用戶自己的頻點(diǎn)，隨后，各用戶的數(shù)據(jù) 統(tǒng)一進(jìn)入OFDM調(diào)制模塊，該OFDM調(diào)制沖莫塊包括一個(gè)M點(diǎn)的IFFT操作以 及一個(gè)增加循環(huán)前綴的操作，經(jīng)OFDM調(diào)制模塊處理后的數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出 去。在用戶接收端，接收機(jī)首先對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除循環(huán)前綴的操作，然
背景技術(shù)：
后通過FFT操作將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回頻域數(shù)據(jù)，然后通過子載波解映射操作，提取出屬于本地用戶的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)，再利用導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信道估計(jì)、獲得各子載波信道增益、進(jìn)行簡單的單抽頭頻域均衡，消除信道影響后，即可恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)。
參見圖2所示，是現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)下行鏈路方案峰均比的互補(bǔ)累計(jì)分布函數(shù)仿真示意圖，仿真條件為FFT操作的點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)，圖示中的橫軸表示峰均比的dB值，圖示中的縱軸表示峰均比大于橫軸值的概率。由圖2可知，與單載波系統(tǒng)相比較，OFDMA系統(tǒng)的峰均比非常高，這是由于發(fā)送信號在經(jīng)過了傅里葉矩陣加權(quán)(IFFT操作)后，會(huì)進(jìn)行線性合并，當(dāng)各路數(shù)據(jù)同相分量疊加時(shí)，所產(chǎn)生的峰值功率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均功率，從而造成巨大的峰均比。由于高峰均比對發(fā)送設(shè)備的射頻功放的線性范圍要求很高，要求射頻功放具有很大的線性范圍，因此會(huì)大幅度增加基站的復(fù)雜度和成本。
另一方面，對于上行鏈路而言，基于單載波頻域均衡(SC-FDE)的單載波頻域多址接入方案(SC-FDMA)由于其較低的峰均比優(yōu)勢，已經(jīng)成為LTE上行的主流多址備選方案。在SC-FDMA上行鏈路中用戶發(fā)射機(jī)只將自己的數(shù)據(jù)映射到全部頻帶的一部分頻段上，而其余頻段預(yù)留給其他的用戶，不進(jìn)行本地用戶的數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)在基站接收機(jī)端能夠通過這種頻分多址來區(qū)分各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)。但是，由于這種方式對于發(fā)射機(jī)而言，只使用一小部分頻段，而空余了其他頻段不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這使得發(fā)射機(jī)不能實(shí)現(xiàn)多路用戶數(shù)據(jù)復(fù)用，廣播數(shù)據(jù)傳送等下行鏈路必需的功能，因此不能直接應(yīng)用于下行鏈路。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有OFDMA系統(tǒng)下行鏈路中存在的問題，本發(fā)明的目的在于將上行SC-FDMA系統(tǒng)中的FFT預(yù)編碼技術(shù)通過結(jié)合用戶數(shù)據(jù)復(fù)用技術(shù)以應(yīng)用于下行鏈路，從而提供一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法以及一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)，其可以有效地降低峰均比，且可以有效地利用信道4是供的頻率分集增益，并具有4支高的頻譜利用率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法，包括步驟
基站發(fā)射機(jī)分別對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制，分別對編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)4亍FFT預(yù)編碼處理，對所述FFT預(yù)編碼處理后的所有用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)4亍子載波映射，并對子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一 IFFT操:作、增加循環(huán)前綴搡作后，通過天線發(fā)送；
用戶接收機(jī)接收所述增加循環(huán)前綴后的數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)執(zhí)行去除循環(huán)前綴操作、FFT操作，并進(jìn)行子載波逆映射提取出對應(yīng)于該用戶的凝:據(jù)，并該數(shù)據(jù)進(jìn)行第二IFFT操作、解調(diào)解碼操作，獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)。
一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)，包括基站發(fā)射機(jī)與用戶^妄收才幾，
在基站發(fā)射機(jī)端，包括對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制的編碼調(diào)制模塊，對所述編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT搡作的FFT預(yù)編碼模塊，對所述FFT搡作后的所有用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行子載波映射的子載波映射才莫塊，與所述子載波映射模塊相連接的用于進(jìn)行IFFT操作的第一 IFFT模塊，對所述IFFT操作后的數(shù)據(jù)增加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴加載模塊，增加了循環(huán)前綴后的數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去；
在用戶接收機(jī)端，包括用于去除所接收的數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對所迷去除了循環(huán)前綴的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操作的FFT模塊，對所述FFT操作后的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆映射操作、提取出對應(yīng)于該用戶的數(shù)據(jù)的逆映射模塊，與該逆映射模塊相連接的用于進(jìn)行IFFT操作的第二 IFFT模塊，對所述IFFT操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)解碼操作、獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)的解調(diào)解碼模塊。
根據(jù)本發(fā)明的方案，在基站發(fā)射機(jī)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT預(yù)編碼操作，而FFT預(yù)編碼操作可以有效地緩解峰均比的增加，從而極大地緩解了基站發(fā)送信號時(shí)峰均比偏高的瓶頸，此外，由于數(shù)據(jù)并非在頻域產(chǎn)生，而是通過FFT預(yù)編碼操作擴(kuò)散到了各個(gè)頻點(diǎn)上，因此可以有效地利用多l(xiāng)圣信道的頻率分集增益，提高系統(tǒng)誤碼性能。同時(shí)，本發(fā)明方案還保留了現(xiàn)有的OFDMA系統(tǒng)中的頻率多址優(yōu)勢，將不同用戶數(shù)據(jù)的頻率分量映射到不同的頻點(diǎn)，同樣達(dá)到了多址接入的效果，因此，本發(fā)明中的多路用戶數(shù)據(jù)復(fù)用，通用廣播數(shù)據(jù)傳送，子載波映射等方式都能與現(xiàn)有OFDMA系統(tǒng)相兼容，從而可以大大減少了設(shè)備的更新成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的下行鏈路的接入方式示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA下行鏈路方案峰均比的互補(bǔ)累計(jì)分布函數(shù)仿真示意圖3是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例一的示意圖4是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例二的示意圖5是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例三的示意圖6是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例四的示意圖7是采用本發(fā)明通信方法的交織型FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的峰均比仿真對比示意圖8是采用本發(fā)明通信方法的交織型FFT預(yù)編碼、分塊型FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的峰均比仿真對比示意圖9是基站發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)OFDM符號所需的浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)與單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)之間的關(guān)系示意圖IO是FFT點(diǎn)數(shù)分別為128、 256、 512時(shí)基站計(jì)算復(fù)雜度與單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)的關(guān)系曲線示意圖11是IFFT總點(diǎn)數(shù)為1024的系統(tǒng)、使用滾降系數(shù)為0.22的升余弦濾波器進(jìn)行脈沖成型情況下的峰均比互補(bǔ)累計(jì)分布函數(shù)示意圖12是在頻域使用迫零均衡準(zhǔn)則的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)在未進(jìn)行信道編碼的條件下的性能對比示意圖13是在頻域-使用ZF、 MMS均衡準(zhǔn)則的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)在未進(jìn)行信道編碼的條件下的性能對比示意圖14是FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)中最好用戶與最差用戶的誤碼率曲線示意圖15是在信噪比為5dB時(shí)所仿真的多用戶誤碼率指標(biāo)柱狀圖16是在信噪比為15dB時(shí)所仿真的多用戶誤碼率指標(biāo)柱狀圖。
具體實(shí)施例方式
以下以其中的幾個(gè)具體實(shí)施方式
為例，對本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
考慮到現(xiàn)有的通信信道包括有高斯白噪聲信道以及頻率選擇性多徑衰落信道，在高斯白噪聲信道中，由于不存在多徑引起的符號間干擾，因此頻域均衡搡作并非必需的，而在頻率選擇性多徑衰落信道中，為了克服多徑衰落的影響，通常需要對信號進(jìn)行頻域均衡操作，因此，在下述對各實(shí)施例的具體說明中，均是以對信號進(jìn)行了頻域均衡操作進(jìn)行說明。但是，這種說明并不用以限定本發(fā)明方案只能應(yīng)用于必須進(jìn)行頻域均衡操作的系統(tǒng)中，在無需進(jìn)行頻域均衡操作的情況下，例如在高斯白噪聲信道中，根據(jù)下述各實(shí)施例中的實(shí)施方案，從下述各實(shí)施方式中的方案中去除頻域均衡的操作、直接對下述方式中頻域均衡操作前的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的操作即可。
實(shí)施例一
參見圖1所示，是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例一的示意圖。在本實(shí)施例中，通過在基站發(fā)射機(jī)端增加對用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT預(yù)編碼的過程，以有效地緩解基站發(fā)射機(jī)發(fā)送信號時(shí)峰均比偏高的瓶頸。
如圖1所示，才艮據(jù)本實(shí)施例的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法，在基站發(fā)射機(jī)需要向用戶接收機(jī)發(fā)送信息數(shù)據(jù)時(shí)基站發(fā)射機(jī)首先分別對 各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制，并分別對編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT預(yù)編碼
載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一 IFFT操作、增加循環(huán)前綴才喿作后，通過天線發(fā)送 出去；用戶接收機(jī)接收了所述基站發(fā)射機(jī)發(fā)送出來的數(shù)據(jù)后，對該數(shù)據(jù)執(zhí)行去 除循環(huán)前綴操作、FFT操作，并進(jìn)行子載波逆映射提取出對應(yīng)于該用戶的數(shù)據(jù)， 對該數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作，并對頻域均衡操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二 IFFT操作、 解調(diào)解碼操作后，獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信過程。
法所對應(yīng)的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)包括有基站發(fā)射機(jī)與 用戶接收機(jī)，其中，在基站發(fā)射機(jī)端，包括有對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼 調(diào)制的編碼調(diào)制模塊，對所述編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操作的FFT預(yù)編碼模 塊，對所述FFT操作后的所有用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行子載波映射的子載波映射模塊，對 所述子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT操作的第一 IFFT模塊，對所述IFFT操作 后的數(shù)據(jù)增加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴加載模塊，增加了循環(huán)前綴后的數(shù)據(jù)再通過 天線發(fā)送出去；在用戶接收機(jī)端，包括有用于去除所接收的數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴 的循環(huán)前綴去除模塊，對所述去除了循環(huán)前綴的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操作的FFT模塊， 對所述FFT操作后的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆映射操作、提取出對應(yīng)于該用戶的數(shù)據(jù)的逆映 射模塊，對所述逆映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的頻域均衡模塊，對所述頻 域均衡操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT操作的第二 IFFT模塊，對所述IFFT操作后的 數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)解碼操作、獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)的解調(diào)解碼模塊。
本實(shí)施例中的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法，在基站發(fā)射 端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于事先對編碼調(diào)制后的各用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行了可以有效緩解峰 均比增加的FFT預(yù)編碼操作，因此在后續(xù)進(jìn)行IFFT操作時(shí)，IFFT操作所產(chǎn)生 的峰均比將遠(yuǎn)小于原來的OFDMA系統(tǒng)，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的峰均比瓶頸 的問題，此外，由于數(shù)據(jù)不是在頻域產(chǎn)生，而是通過FFT預(yù)編碼操作擴(kuò)散到了 各個(gè)頻點(diǎn)上，因此可以有效地利用多徑信道的頻率分集增益，提高系統(tǒng)的誤碼 性能。另外，本發(fā)明方案還保留了現(xiàn)有的OFDMA系統(tǒng)中的頻率多址優(yōu)勢，將不同用戶數(shù)據(jù)的頻率分量通過各種子載波映射方式映射到不同的頻點(diǎn)以區(qū)分用 戶，同樣達(dá)到了多址接入的效果，因此，本發(fā)明中的多路用戶數(shù)據(jù)復(fù)用，通用
廣播數(shù)據(jù)傳送，子載波映射等方式都能與現(xiàn)有OFDMA系統(tǒng)相兼容，從而可以 大大減少了設(shè)備的更新成本。
其中，在本實(shí)施例中的方式中，在基站發(fā)射機(jī)分別對各用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行信 道編碼和調(diào)制時(shí)，所采用的編碼方式可以是任意一種方式，例如可以是傳統(tǒng)的 巻積碼，也可以是先進(jìn)的Turbo碼和LDPC碼，碼率可以才艮據(jù)用戶的需求進(jìn)行 調(diào)整，例如1/2、 3/4等等，所采用的調(diào)制方式也可以是任意一種方式，包括現(xiàn) 有技術(shù)中的各種方式，例如恒包絡(luò)，包括MPSK、 BPSK、 QPSK、 8PSK等等， 或者也可以是正交幅度調(diào)制，包括MQAM、 16QAM、 64QAM等等。
此外，F(xiàn)FT預(yù)編碼操作是對編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行N點(diǎn)的FFT操作，其中， N的取值可以取決于下行鏈路服務(wù)的用戶數(shù)目K和發(fā)射4幾進(jìn)行IFFT操作時(shí)的 IFFT點(diǎn)數(shù)M，通常情況下，三者之間所滿足的關(guān)系可以是A^M/尺，或者也 可以是其他的方式。
基站發(fā)射機(jī)在進(jìn)行子載波映射、根據(jù)系統(tǒng)不同的設(shè)置方式將所有用戶的數(shù) 據(jù)映射到相同的子載波上時(shí)，所采用的子載波映射方式可以是各種方式，例如， 可以是分布型子載波映射、交織型子載波映射、分塊型子載波映射等方式中的 4壬意一種方式。
此外，在用戶接收機(jī)端，用戶接收機(jī)對所接收到的信號進(jìn)行上述各相關(guān)處 理時(shí)，可以是采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的方式，例如，在對子載波逆映射操作后的 信息進(jìn)行頻域均衡操作時(shí)，可以是根據(jù)信道信息進(jìn)行頻域均衡操作，信道信息 的獲取方式可以包括基站發(fā)射機(jī)發(fā)送訓(xùn)練序列對信道進(jìn)行訓(xùn)練，用戶接收機(jī) 接收該訓(xùn)練序列，并才艮據(jù)該訓(xùn)練序列采用信道估計(jì)算法對無線信道進(jìn)行估計(jì)， 獲得信道信息，具體的方式與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，在此不予贅述。
實(shí)施例二
參見圖2所示，是本塞明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法的實(shí)施例二的示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例一的不同之處主要在于，
本實(shí)施例中可以自由i殳定用戶凄丈目。
如圖2所示，在本實(shí)施例的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下4亍鏈路通信方法 中，首先根據(jù)不同的系統(tǒng)需求來進(jìn)行系統(tǒng)最優(yōu)用戶數(shù)目K的選擇，在選擇了用 戶數(shù)目K后，再根據(jù)所選擇的K對各用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制。
根據(jù)該方式所對應(yīng)的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)，還包 括與各編碼調(diào)制模塊相連接的用戶數(shù)選擇模塊，以4艮據(jù)不同的系統(tǒng)需求來進(jìn)行 系統(tǒng)最優(yōu)用戶數(shù)目K的選擇，在選擇了用戶數(shù)目K后，設(shè)定相應(yīng)個(gè)數(shù)的編碼調(diào) 制模塊，再分別利用各編碼調(diào)制模塊分別對各用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制處理。
其中，在設(shè)定用戶數(shù)目時(shí)，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)需求的不同，可以有不同的設(shè)定 方式，例如，根據(jù)峰均比、基站復(fù)雜度、信號質(zhì)量等的需求來設(shè)定用戶數(shù)目K 等，此外，通過設(shè)定特定的用戶數(shù)目的K值，將用戶數(shù)目K與單個(gè)用戶進(jìn)行 FFT預(yù)編碼時(shí)的點(diǎn)數(shù)N進(jìn)行不同組合的設(shè)置，可以使本發(fā)明方案形成不同的系 統(tǒng)，從而可以為不同的系統(tǒng)之間的靈活切換4是供方4更，例如
當(dāng)夂=1， JV = 0時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為正交頻分復(fù)用-時(shí)分多址接入系統(tǒng) (OFDM-TDMA系統(tǒng))；
當(dāng)0<K《M,iV-()時(shí)，此時(shí)的'系統(tǒng)則為傳統(tǒng)的正交頻分多址接入系統(tǒng)
(OFDMA系統(tǒng))；
7V-M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為單載波頻域均衡-時(shí)分多址接入系統(tǒng)系統(tǒng) (SC-FDE-TDMA系統(tǒng))；
0〈iV〈M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為單載波-頻分多址接入系統(tǒng)(SC-FDMA
系統(tǒng))。
由上可見，當(dāng)K = l， 0<7V<M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為SC-FDMA系統(tǒng)，而 SC-FDMA是上行鏈路所使用的系統(tǒng)，由此可見，本發(fā)明方案不僅適用于下行 鏈路的傳輸，同時(shí)還適用于上行鏈路的傳輸，因而有利于實(shí)現(xiàn)LTE上下行鏈路物理層空中接口的統(tǒng)一。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與上述實(shí)施例一中的相同，在此不予贅述。
實(shí)施例三
參見圖3所示，是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法 實(shí)施例三的示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例一中的不同之處主要在于， 本實(shí)施例中由發(fā)射機(jī)進(jìn)行頻域均衡的處理過程，從而可以進(jìn)一步簡化用戶接收 機(jī)的設(shè)計(jì)。
如圖3所示，在本實(shí)施例的方案中，基站發(fā)射機(jī)在對FFT預(yù)編碼后的信號 進(jìn)行子載波映射處理后，還對子載波映射后的信號進(jìn)行頻域預(yù)均衡處理，對該 子載波映射后的信號進(jìn)行頻域預(yù)均衡操作，然后再對頻域預(yù)均衡處理后的信號 進(jìn)行第一 IFFT操作、增加循環(huán)前綴等操作。
相應(yīng)地，根據(jù)該方式所對應(yīng)的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系 統(tǒng)，包括有基站發(fā)射機(jī)與用戶接收機(jī)，其中，在基站發(fā)射機(jī)端，包括有對各 用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制的編碼調(diào)制模塊，對所述編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行 FFT操作的FFT預(yù)編碼模塊，對所述FFT操作后的所有用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行子載波映 射的子載波映射才莫塊，對所述子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的頻域預(yù) 均衡模塊，對所述頻域均衡操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT操作的第一IFFT模塊，對 所述IFFT操作后的數(shù)據(jù)增加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴加載模塊，增加了循環(huán)前綴 后的數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去；在用戶接收機(jī)端，包括有用于去除所接收的數(shù) 據(jù)的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對所述去除了循環(huán)前綴的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操 作的FFT模塊，對所述FFT操作后的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆映射操作、提取出對應(yīng)于該用 戶的數(shù)據(jù)的逆映射模塊，對所述逆映射操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT操作的第二IFFT 模塊，對所迷IFFT操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)解碼操作、獲得對應(yīng)于該用戶的原 始數(shù)據(jù)的解調(diào)解碼模塊。
根據(jù)本實(shí)施例中的方案，由于是由基站發(fā)射機(jī)進(jìn)行頻域均衡的處理過程， 預(yù)先消除了無線信道環(huán)境對數(shù)搏的影響，從而在用戶接收機(jī)端，可以不用再進(jìn)行對信號進(jìn)行頻域均衡的處理過程，可以進(jìn)一步簡化接收機(jī)的設(shè)計(jì)。
其中，在頻域預(yù)均衡時(shí)，由于基站發(fā)射機(jī)需要根據(jù)無線信道環(huán)境的信道信 息來進(jìn)行頻域均衡處理，以消除無線信道環(huán)境對數(shù)據(jù)的影響，因此，基站發(fā)射
機(jī)需要知曉無線信道環(huán)境的信道信息，而在TDD (時(shí)分雙工)的系統(tǒng)中，上下 行鏈路是對稱的，基站發(fā)射機(jī)可以根據(jù)用戶接收機(jī)所發(fā)送的訓(xùn)練序列來估計(jì)出 信道信息，或者也可以是基站發(fā)射機(jī)通過使用自身的訓(xùn)練序列，通過乒乓式傳 輸后(即基站發(fā)射機(jī)將其訓(xùn)練序列發(fā)送給用戶接收機(jī)后，用戶接收機(jī)又將接收 的該訓(xùn)練序列返回給基站發(fā)射機(jī))，再進(jìn)行信道估計(jì)，所以，用戶接收機(jī)一側(cè)不 僅可以不用進(jìn)行頻域均衡的處理過程，還可以不用進(jìn)4亍信道估計(jì)，/人而進(jìn)一步 簡化了用戶接收機(jī)的操作。
此外，在進(jìn)行頻域預(yù)均衡處理時(shí)，頻域預(yù)均衡的權(quán)值可以根據(jù)不同的準(zhǔn)則 進(jìn)行設(shè)置，例如，可以是ZF (迫零)、MMSE (最小均方誤差)、MRC (最大 比合并)、EGC (等增益合并)等等。
其中，具體的設(shè)置方式可以是
當(dāng)所采用的設(shè)置準(zhǔn)則為ZF時(shí)，權(quán)值w(A:)的設(shè)置方式可以表示為
=[歸f< (A) 當(dāng)所采用的設(shè)置準(zhǔn)則為MMSE時(shí)，權(quán)值w("的設(shè)置方式可以表示為
= [//(A:,邵)+ / 1 ]—1 f 0)
其中，w(A:)表示頻域權(quán)值，Es/M 表示信噪比，//("表示第k個(gè)頻點(diǎn) 的信道增益矩陣，當(dāng)基站發(fā)射機(jī)與用戶接收機(jī)都是用多根天線時(shí)，//(A)是一個(gè) N傘M的矩陣，其中M是發(fā)射天線數(shù)，N為接收天線收，從而，本發(fā)明方案還 可以應(yīng)用于多發(fā)多收的多天線系統(tǒng)，而并不固定在某一種特定的系統(tǒng)中。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與上述實(shí)施例一中的相同，在此不予贅述。
實(shí)施例四:參見圖4所示，是本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下4亍鏈路通信方法 的實(shí)施例四的示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例三的不同之處主要在于， 本實(shí)施例中可以自由設(shè)定用戶數(shù)目。
如圖4所示，在本實(shí)施例的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下4亍鏈路通信方法 中，首先根據(jù)不同的系統(tǒng)需求來進(jìn)行系統(tǒng)最優(yōu)用戶數(shù)目K的選擇，在選擇了用 戶數(shù)目K后，再根據(jù)所選擇的K對各用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制。
括與各編碼調(diào)制才莫塊相連接的用戶數(shù)選擇模塊，以根據(jù)不同的系統(tǒng)需求來進(jìn)行 系統(tǒng)最優(yōu)用戶數(shù)目K的選擇，在選擇了用戶數(shù)目K后，設(shè)定相應(yīng)個(gè)數(shù)的編碼調(diào) 制模塊，再分別利用各編碼調(diào)制模塊分別對各用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制處 理。
其中，在設(shè)定用戶數(shù)時(shí)，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)需求的不同，可以有不同的設(shè)定方 式，例如，根據(jù)峰均比、基站復(fù)雜度、信號質(zhì)量等的需求來設(shè)定用戶數(shù)目K等， 此外，通過設(shè)定特定的用戶數(shù)目K值，將用戶數(shù)目K與單個(gè)用戶進(jìn)行FFT預(yù) 編碼時(shí)的點(diǎn)數(shù)N進(jìn)行不同組合的設(shè)置，可以使本發(fā)明方案形成不同的系統(tǒng)，從 而可以為不同的系統(tǒng)之間的靈活切換提供方^^,例如
當(dāng)K = l， iV = 0時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為正交頻分復(fù)用-時(shí)分多址接入系統(tǒng) (OFDM-TD區(qū)系統(tǒng))；
當(dāng)0<〖^M,JV = 0時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)則為傳統(tǒng)的正交頻分多址4矣入系統(tǒng) (OFDMA系統(tǒng))；
當(dāng)尺=1， A^M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為單載波頻域均衡-時(shí)分多址接入系統(tǒng)系統(tǒng) (SC-FDE-TDMA系統(tǒng))；
當(dāng)夂=1, 0〈iV〈M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為單載波-頻分多址接入系統(tǒng)(SC-FDMA 系統(tǒng))。
由上可見，當(dāng)《=1, 0<7V<M時(shí)，此時(shí)的系統(tǒng)為SC-FDMA系統(tǒng)，而 SC-FDMA是上行鏈路所使用的系統(tǒng)，由此可見，本發(fā)明方案不僅適用于下行鏈路的傳輸，同時(shí)還適用于上行鏈路的傳輸，因而有利于實(shí)現(xiàn)LTE上下行鏈路
物理層空中接口的統(tǒng)一。
本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與上述實(shí)施例三中的相同，在此不予贅述。
根據(jù)上述本發(fā)明的各具體實(shí)施方式
，以下通過仿真的方式對本發(fā)明方案所 帶來的有益效果進(jìn)ff詳細(xì)說明。
參見圖7所示，是采用本發(fā)明通信方法的交織型FFT預(yù)編石馬OFDMA系統(tǒng) 與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的峰均比仿真對比示意圖。其仿真條件為用戶數(shù) 為3、 FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，橫軸表示峰均比dB值，縱軸表示峰均比大 于橫軸值的概率。圖示中，OFDMA表示現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)， DFT-OFDMA表示本發(fā)明的增加了 FFT預(yù)編碼方式的OFDMA系統(tǒng)，以下各圖 中相同。
由圖7可見，相比現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)，本發(fā)明的經(jīng)過了 FFT預(yù)編 碼的方案的峰均比顯著減少，這是由于發(fā)送信號在進(jìn)行傅里葉矩陣加權(quán)(IFFT 操作)之前，基站發(fā)射機(jī)進(jìn)行的FFT預(yù)編碼操作可以有效地緩解峰均比的增加。 圖示中還顯示了基站發(fā)射機(jī)使用脈沖成型濾波器時(shí)，不同的滾降系數(shù)(圖示中a 表示滾降系數(shù))將帶來不同的效果，滾降系數(shù)為l時(shí)，峰均比效果最高，滾降 系數(shù)為0時(shí)，峰均比的效果最差，且從圖示中可以看到，無"i侖使用哪一種脈沖 成型濾波器，本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA系統(tǒng)的都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)有技 術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的。
參見圖8所示，是采用本發(fā)明通信方法的交織型FFT預(yù)編碼、分塊型FFT 預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)的峰均比^方真對比示意圖， 仿真條件用戶數(shù)為3， FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，橫軸表示峰均比dB值， 縱軸表示峰均比大于橫軸值的概率，圖示中各組曲線從左到右的滾降系數(shù)《依 次為1、 0.5、 0.22、 0。
由圖8可見，采用了本發(fā)明通信方法的兩種子載波映射方式下的FFT預(yù)編 碼系統(tǒng)的峰均比都明顯小于現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)，—而合坱《.映射古式,的峰均比比交織型映射方式的峰均比要大，從而，就分塊型與交織型這兩種子載
波映射方式而言，使用交織型的FFT預(yù)編碼方式在峰均比的性能上是最優(yōu)的。
參見圖9所示，是本發(fā)明方案中基站發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)OFDM符號所需的浮 點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)與單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)之間的關(guān)系示意圖，其中，總的FFT點(diǎn)數(shù) M=128。
由圖9可見，基站發(fā)射機(jī)的總復(fù)雜度與單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)成對數(shù)增長關(guān) 系，當(dāng)用戶的FFT點(diǎn)tt小于20時(shí)，計(jì)算量將遠(yuǎn)小于用戶的FFT點(diǎn)數(shù)大于50 的情況，這意味著，當(dāng)基站的總IFFT點(diǎn)數(shù)M恒定時(shí)，所服務(wù)的用戶數(shù)越多， 則計(jì)算量越少。
參見圖IO所示，是本發(fā)明方案中FFT點(diǎn)數(shù)分別為128、 256、 512時(shí)基站 計(jì)算復(fù)雜度與單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)的關(guān)系曲線示意圖。
由圖10可見，總的FFT點(diǎn)數(shù)越多，基站發(fā)射機(jī)的復(fù)雜度隨單位用戶的FFT 點(diǎn)數(shù)的增長關(guān)系越顯著，當(dāng)每個(gè)用戶的FFT點(diǎn)數(shù)大于64時(shí)，計(jì)算量將大大增 加，而每個(gè)用戶的FFT點(diǎn)數(shù)小于20時(shí)，三種情況的復(fù)雜度十分接近，因此， 對于總的FFT點(diǎn)數(shù)較大的系統(tǒng)，單位用戶的FFT點(diǎn)數(shù)越少(即服務(wù)的用戶數(shù)越 多)，越有利于P爭低基站的復(fù)雜度，這在未來多用戶多址接入環(huán)境下具有很大的 實(shí)用價(jià)值。
然而，隨著用戶數(shù)目的增加，會(huì)導(dǎo)致單位用戶FFT預(yù)編碼的FFT點(diǎn)數(shù)的減 少，這將減弱FFT預(yù)編碼降低峰均比的效果，如圖11所示，是IFFT總點(diǎn)數(shù)為 1024的系統(tǒng)、使用滾降系數(shù)為0.22的升余弦濾波器進(jìn)行脈沖成型情況下的峰均 比互補(bǔ)累計(jì)分布函數(shù)示意圖。有圖可見，當(dāng)用戶數(shù)小于32時(shí)，峰均比相對現(xiàn)有 技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)大大降低，分別有10dB、 7dB、 5dB、 2dB等不同程度 的改進(jìn)；而當(dāng)用戶數(shù)大于64時(shí)，其峰均比相比OFDMA系統(tǒng)只有將近ldB的 優(yōu)勢，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要在用戶數(shù)和峰均比效果之間做適當(dāng)?shù)臋?quán)衡， 以滿足當(dāng)前系統(tǒng)配置的需要。
此外，當(dāng)用戶數(shù)K為IFFT點(diǎn)數(shù)M時(shí)，以及當(dāng)用戶數(shù)K為1時(shí)，此時(shí)的本 發(fā)明方案的系統(tǒng)分別等效于單載波系統(tǒng)和原始的OFDMA系統(tǒng)，因此，K值的這兩個(gè)特殊選擇也為系統(tǒng)的靈活切換提供了方便，實(shí)現(xiàn)了 LTE上下行鏈路系統(tǒng) 物理層空中接口的統(tǒng)一。隨著用戶數(shù)的增加，本發(fā)明的系統(tǒng)逐漸向OFDMA系 統(tǒng)過度，峰均比越來越大，而隨著用戶數(shù)的減少，本發(fā)明的系統(tǒng)逐漸向單載波 頻域均衡(SC-FDE)系統(tǒng)過度，峰均比越來越小。
參見圖12所示，圖12給出了在頻域使用迫零均衡準(zhǔn)則的FFT預(yù)編碼 OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)在未進(jìn)行信道編碼的條件下的性能 對比示意圖，仿真條件為用戶數(shù)為3,單位用戶的FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)為64 點(diǎn)，使用交織型子載波映射，信道為16徑Rayleigh多徑信道。
由圖12可見，由于OFDMA系統(tǒng)在頻域力口載數(shù)據(jù)，因此，當(dāng)某些頻點(diǎn)信 道質(zhì)量較差時(shí)，該頻點(diǎn)上的用戶數(shù)據(jù)就會(huì)直接丟失。另一方面，本發(fā)明方案的 基于FFT預(yù)編碼的OFDMA系統(tǒng)的用戶數(shù)量是在時(shí)域產(chǎn)生，經(jīng)過FFT預(yù)編碼 后，在每個(gè)頻點(diǎn)上均為所有用戶時(shí)域數(shù)據(jù)的頻率分量的集合，因此，在出現(xiàn)信 道零點(diǎn)時(shí)，雖然某些頻點(diǎn)的頻率分量因此而丟失，但是在其他頻點(diǎn)仍然具有用 戶數(shù)據(jù)的頻率分量，因此，用戶數(shù)據(jù)并不會(huì)直接丟失，而且可以通過合并其他 頻點(diǎn)上未丟失的頻率分量恢復(fù)出來，因此，本發(fā)明方案的基于FFT預(yù)編碼 OFDMA系統(tǒng)有效地利用了信道的頻率分集，在高信噪比下獲得了很大的分集 增益，具體表現(xiàn)在誤碼率曲線的陡峭程度上。
參見圖13所示，圖13是在頻域使用ZF、 MMSE均衡準(zhǔn)則的FFT預(yù)編碼 OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)在未進(jìn)行信道編碼的條件下的性能 對比示意圖，其仿真條件為用戶數(shù)為3，單位用戶的FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)為64 點(diǎn)，使用交織型子載波映射，信道為16徑Rayleigh多徑信道。
由圖13可見，當(dāng)頻域均衡使用MMSE準(zhǔn)則時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率將會(huì)進(jìn)一步 提高，不僅在高信噪比具有陡峭的誤碼率斜率，在中〗氐信噪比區(qū)域也完全超越 了現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)，
在上述的各種仿真說明中，均是基于系統(tǒng)的總體誤碼率來進(jìn)行，以下的仿 真主要針對下行鏈路不同用戶的誤碼性能進(jìn)行考察。
參見圖14所示，是本發(fā)明方案的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)中最好用戶與最差用戶的誤碼率曲線示意圖。由圖可見，對于 現(xiàn)有技術(shù)中的OFAMA系統(tǒng)，最好的用戶與最差的用戶之間的差錯(cuò)概率十分接 近，而且比本發(fā)明方案的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)的最差的用戶還要差。此外， 從圖示中還可以看出，本發(fā)明方案的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)的相應(yīng)用戶的性 能在中高信噪比下具有明顯的區(qū)另U,因此，對于下行l(wèi)^各具有不同QoS的用戶， 本發(fā)明方案的OFDMA系統(tǒng)更適合于提供不同等級的服務(wù)質(zhì)量。
參見圖15所示，是在信噪比為5dB時(shí)所仿真的多用戶誤碼率指標(biāo)柱狀圖， 圖16是在信噪比為15dB時(shí)所仿真的多用戶誤碼率指標(biāo)柱狀圖，仿真條件均為 調(diào)制方式為4QAM，用戶數(shù)為3， FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，將圖15與圖16 結(jié)合來看，與圖14相類似，在低信噪比下(參見圖15的5dB狀態(tài)下的柱狀圖)， 本發(fā)明的FFT預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)各用戶的誤碼率相差不大，這和現(xiàn)有^支術(shù)中 的OFDMA系統(tǒng)相類似，但是預(yù)編碼OFDMA系統(tǒng)的各用戶的誤碼率指標(biāo)都要 好于現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA系統(tǒng)；在信噪比較高時(shí)(參見圖16的15dB狀態(tài)下 的柱狀圖，F(xiàn)FT預(yù)編碼系統(tǒng)的OFDMA系統(tǒng)的誤碼率相比現(xiàn)有技術(shù)中的OFDMA 系統(tǒng)的改善進(jìn)一步擴(kuò)大，而且各用戶之間也出現(xiàn)了差異，用戶3的誤碼率最低 (即QoS質(zhì)量最好)，用戶1的誤碼率最高(QoS質(zhì)量最差)，因此可以選拷，對 用戶3提供較高質(zhì)量的服務(wù)，而對用戶3提供一般質(zhì)量的服務(wù)，在未來LTE通 信系統(tǒng)中，不同的用戶將會(huì)訂制不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此，本發(fā)明的FFT預(yù)編碼 OFDMA系統(tǒng)中各用戶的QoS的區(qū)分十分適合這種業(yè)務(wù)方式。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法，其特征在于，包括步驟基站發(fā)射機(jī)分別對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制，分別對編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT預(yù)編碼處理，對所述FFT預(yù)編碼處理后的所有用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行子載波映射，并對子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一IFFT操作、增加循環(huán)前綴操作后，通過天線發(fā)送；用戶接收機(jī)接收所述增加循環(huán)前綴后的數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)執(zhí)行去除循環(huán)前綴操作、FFT操作后，進(jìn)行子載波逆映射提取出對應(yīng)于該用戶的數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行第二IFFT操作、解調(diào)解碼操作，獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法， 其特征在于在基站發(fā)射機(jī)進(jìn)行所述子載波映射后、進(jìn)行IFFT操作之前，還 包括步驟對所述子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域預(yù)均衡操作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法， 其特征在于，在用戶接收機(jī)進(jìn)行所述子載波逆映射操作后、IFFT操作之前，還 包括步驟對所述子載波逆映射操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路 通信方法，其特征在于，在基站發(fā)射機(jī)分別對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制 之前，還包括步驟基站發(fā)射機(jī)#>據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)需求選擇所述用戶的數(shù)目。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法， 其特征在于所述用戶的數(shù)目K、 FFT預(yù)編碼的點(diǎn)數(shù)N、第一IFFT操作的點(diǎn)數(shù)M滿足 下式中的關(guān)系N=M/K;或者通過將用戶的數(shù)目K與單個(gè)用戶進(jìn)行FFT預(yù)編碼時(shí)的點(diǎn)數(shù)N進(jìn)行不同組 合的設(shè)置來形成不同的無線通信系統(tǒng)，包括當(dāng)ii: = 1 ， TV = 0時(shí)，所述系統(tǒng)為正交頻分復(fù)用-時(shí)分多址<接入系統(tǒng)；當(dāng)0〈〖^A/,A^0時(shí)，所述系統(tǒng)為正交頻分多址接入系統(tǒng)；當(dāng)夂=1, W = M時(shí)，所述系統(tǒng)為單載波頻域均衡-時(shí)分多址接入系統(tǒng)；當(dāng)〖=1，0<^<〃時(shí)，所述系統(tǒng)為單載波-頻分多址4妄入系統(tǒng)。
6、 一種基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)，包括基站發(fā)射機(jī) 與用戶接收機(jī)，其特征在于在基站發(fā)射機(jī)端，包括對各用戶的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制的編碼調(diào)制模 塊，對所述編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操作的FFT預(yù)編碼模塊，對所述FFT 操作后的所有用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行子載波映射的子載波映射模塊，與所述子載波映射 模塊相連接的用于進(jìn)行IFFT操作的第一 IFFT模塊，對所述IFFT操作后的數(shù) 據(jù)增加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴加載模塊，增加了循環(huán)前綴后的數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送 出去；在用戶接收機(jī)端，包括用于去除所接收的數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去 除模塊，對所述去除了循環(huán)前綴的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT操作的FFT模塊，對所述FFT 操作后的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆映射操作、提取出對應(yīng)于該用戶的數(shù)據(jù)的逆映射模塊，與 所述逆映射模塊相連接的用于進(jìn)行IFFT操作的第二 IFFT模塊，對所述IFFT 操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)解碼操作、獲得對應(yīng)于該用戶的原始數(shù)據(jù)的解調(diào)解碼模 塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)， 其特征在于，還包括連接于所述子載波映射模塊與所述第一 IFFT模塊之間的頻域預(yù)均衡模塊， 用于對所述子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信系統(tǒng)， 其特征在于，還包括連接于所述逆映射模塊與所述第二 IFFT模塊之間的頻域均衡模塊，用于 對所述逆映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路 通信系統(tǒng)，其特征在于，所述基站發(fā)射機(jī)還包括用于設(shè)定所述用戶的數(shù)目的 用戶數(shù)選擇模塊。
全文摘要
本發(fā)明的基于FFT預(yù)編碼的OFDMA下行鏈路通信方法及系統(tǒng)，在基站發(fā)射機(jī)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對調(diào)制編碼后的數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT預(yù)編碼操作以降低峰均比，有效緩解了基站發(fā)送信號時(shí)峰均比偏高的瓶頸，此外，由于數(shù)據(jù)并非在頻域直接產(chǎn)生，而是通過FFT預(yù)編碼操作擴(kuò)散到各個(gè)頻點(diǎn)上，因此可以有效地利用多徑信道提供的頻率分集，提高系統(tǒng)的誤碼性能。同時(shí)，本發(fā)明保留了現(xiàn)有OFDMA系統(tǒng)的頻率多址優(yōu)勢，將不同用戶數(shù)據(jù)的頻率分量統(tǒng)一映射到不同的頻點(diǎn)，達(dá)到多址接入的效果，因此，本發(fā)明中的多路用戶數(shù)據(jù)復(fù)用，通用廣播數(shù)據(jù)傳送，子載波映射等方式都能與現(xiàn)有OFDMA系統(tǒng)相兼容，從而可以大大減少設(shè)備的更新成本。
文檔編號H04L5/02GK101635618SQ20091004206
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者伍沛然, 張永強(qiáng) 申請人:廣州杰賽科技股份有限公司