[發(fā)明專利]時頻資源分配方法、裝置及應用其的基站與無線通信系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610072329.4
• 申請日: 2006-04-14
• 公開（公告）號: CN101056292A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 曲秉玉;范霄安
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 羅正云;宋志強

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，更具體地說，涉及時頻資源分配方法、裝置及應用其的基站與無線通信系統(tǒng)。

背景技術

二代移動通信以時分多址(TDMA)和窄帶碼分多址(CDMA)為主要的接入技術，例如全球移動通信(GSM)系統(tǒng)和CDMA?IS-95移動通信系統(tǒng)。三代移動通信以寬帶CDMA為主要的接入技術，例如通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)和WCDMA移動通信系統(tǒng)。在CDMA技術中，一個用戶的數(shù)據(jù)符號將占用所有的載頻寬度，不同的用戶或用戶數(shù)據(jù)通過擴頻碼來進行區(qū)分。由于多徑信道破壞了擴頻碼之間的正交性，使得CDMA技術成為一個自干擾的系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)容量和頻譜效率無法滿足寬帶無線通信的要求。

下一代移動通信技術需要支持語音、數(shù)據(jù)、音頻、視頻、圖像等廣泛的業(yè)務類型。為了支持多種業(yè)務類型，要求下一代移動通信系統(tǒng)支持更高的數(shù)據(jù)速率、更高的頻譜效率、完善的服務質(zhì)量(QoS)保障機制，提供更好的移動性支持和無線網(wǎng)絡覆蓋，實現(xiàn)為用戶隨時隨地提供通信服務的目標。

20世紀90年代以來，多載波技術成為寬帶無線通信的熱點技術，其基本思想是將一個寬帶載波劃分為多個子載波，并在多個子載波上同時傳輸數(shù)據(jù)，在多數(shù)的系統(tǒng)應用當中，子載波的寬度小于信道的相干寬度，這樣在頻率選擇性信道上，每個子載波上的衰落為平坦衰落，這樣就減少了符號間的干擾，并且不需要復雜的信道均衡，適合高速數(shù)據(jù)的傳輸。多載波技術有多種形式，如正交頻分復用(OFDM)、多載波CDMA(MC-CDMA)、多載波直接擴展CDMA(MC-DS-CDMA)、多音調(diào)CDMA(MT-CDMA)、多載波TDMA(MC-TDMA)、時頻域二維擴展、以及在以上基礎上的多種擴展技術。

OFDM技術是多載波技術中比較有代表性的一種技術。在OFDM技術中，在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，并且允許子載波頻譜部分重疊，只要滿足子載波間相互正交，就可從混疊的子載波上分離出數(shù)據(jù)信號。

圖1A示出了OFDM技術中用戶數(shù)據(jù)傳輸過程示意圖，如圖1A所示，用戶數(shù)據(jù)首先經(jīng)過信道編碼和交織處理，并采用一些調(diào)制方法、如二相制相移鍵控信號(BPSK，Binary?Phase?Shift?Keying)調(diào)制、四相制相移鍵控信號(QPSK，Quaternary?Phase?Shift?Keying)調(diào)制、正交幅度調(diào)制(QAM，Quadrature?Amplitude?Modulation)等形成符號，然后經(jīng)過OFDM操作調(diào)制到射頻上。在OFDM操作中，首先將符號進行串行/并行轉(zhuǎn)換，形成多個低速的子數(shù)據(jù)流，每個數(shù)據(jù)流占用一個子載波；子數(shù)據(jù)流到子載波的映射可通過離散傅立葉反變換(IDFT)或快速傅立葉反變換(IFFT)實現(xiàn)；同時OFDM技術使用循環(huán)前綴(CP)作為保護間隔，大大減少甚至消除了碼間干擾，并且保證了各信道之間的正交性，從而大大減少了信道間的相互干擾。

自1993年開始，陸續(xù)出現(xiàn)了強多載波調(diào)制與CDMA相結(jié)合的技術，目前通常將這些技術劃分為頻域擴展和時域擴展兩大類，如圖1B所示，用戶數(shù)據(jù)在經(jīng)過信道編碼、交織和調(diào)制后形成符號，形成的符號在進行OFDM操作之前頻域或時域的擴展。如果只對符號進行頻域擴展，則稱為MC-CDMA；如果只對符號進行時域擴展，則稱為MC-DS-CDMA；如果對符號進行的頻域擴展和時域擴展同時存在，則稱為時頻域二維擴展的多載波技術。

通過以上描述可見，多載波的映射通過IDFT或IFFT實現(xiàn)，各子載波之間頻譜互相重疊且保持正交，并可通過使用循環(huán)前綴來克服符號間的干擾。在OFDM技術中，也可通過加窗的方法加快子載波頻譜的帶外衰減，也存在一些技術手段避免使用循環(huán)前綴。這樣，多載波技術中用戶數(shù)據(jù)傳輸過程如圖1C所示，用戶數(shù)據(jù)首先經(jīng)過調(diào)制處理，該調(diào)制處理可包括信道編碼、交織、符號調(diào)制以及時域和/或頻域擴展等一系列操作，通過調(diào)制處理后得到的數(shù)據(jù)在進行了串行/并行轉(zhuǎn)換后，以一定的技術手段映射到多個子載波上去，這些子載波可為正交的，也可為非正交的，然后再經(jīng)過并行/串行調(diào)制到射頻上去。