[發(fā)明專(zhuān)利]載波資源分配系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610076546.0
• 申請(qǐng)日: 2006-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101064705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨淑君;相里瑜;鄧天樂(lè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;尚志峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種載波資源分配系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，寬帶無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)的需求，促進(jìn)了用于高速寬帶無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。正交頻分復(fù)用(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，簡(jiǎn)稱(chēng)OFDM)技術(shù)和多輸入多輸出(Multiple-input?Multiple-output，簡(jiǎn)稱(chēng)MIMO)技術(shù)已經(jīng)或者即將用于各種高速寬帶無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，但是一些關(guān)鍵的技術(shù)，包括導(dǎo)頻設(shè)計(jì)、信道估計(jì)、同步算法等，仍有待完善和解決。這些設(shè)計(jì)和算法可以幫助通信系統(tǒng)很好地克服無(wú)線(xiàn)信道的多徑和時(shí)變兩個(gè)特性，這兩個(gè)特性也是給無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)帶來(lái)困難的最大的兩個(gè)問(wèn)題。

頻分復(fù)用和并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃枷胱钤绯霈F(xiàn)在二十世紀(jì)六十年代，經(jīng)過(guò)四十多年的研究和開(kāi)發(fā)，OFDM技術(shù)已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。其中，最重要的一項(xiàng)使用技術(shù)是快速傅立葉變換(Fast?Fourier?Transform，簡(jiǎn)稱(chēng)FFT)。它大大降低了并行數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)的難度，從而使OFDM技術(shù)的廣泛使用成為可能。另外，數(shù)字信號(hào)處理(Digital?Signal?Processing，簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)及大規(guī)模集成電路(Very?Large?Scale?Integration，簡(jiǎn)稱(chēng)VLSI)技術(shù)克服了以往制約OFDM技術(shù)存在的大運(yùn)算量和高速緩存的問(wèn)題，為OFDM技術(shù)的應(yīng)用鋪平了道路。

從概念上講，OFDM技術(shù)的基本思想是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分散到大量同時(shí)傳輸?shù)淖虞d波上，雖然每個(gè)子載波采用的是較低速率的調(diào)制方式，但是由于子載波數(shù)目眾多，因此整體可以使用高速數(shù)據(jù)傳輸。這些子載波間通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇頻譜間隔而實(shí)現(xiàn)正交。和傳統(tǒng)的頻分復(fù)用(Frequency?Division?Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)FDM)不同，OFDM技術(shù)中的這些子載波彼此之間是允許交疊的。每個(gè)子載波的頻譜均是Sinc函數(shù)，他們?cè)诓蓸狱c(diǎn)處彼此互不干擾。這樣可以充分利用頻譜資源，實(shí)現(xiàn)很高的頻譜利用率，但是同時(shí)也對(duì)其它方面提出了更高的要求。

目前，OFDM技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，且該技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11a中，相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)獲得應(yīng)用。OFDM技術(shù)和MIMO技術(shù)結(jié)合的相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)在IEEE802.16中完成標(biāo)準(zhǔn)的制訂。另外，在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信接入系統(tǒng)中，第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、IEEE?802.20的物理層也正在考慮使用OFDM技術(shù)和MIMO技術(shù)，以構(gòu)建具有更高頻率效率的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信接入系統(tǒng)。

采用了OFDM技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)對(duì)多徑延遲擴(kuò)展具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。如圖1所示，一個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)域上包括兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)部分和循環(huán)前綴部分，循環(huán)前綴部分由數(shù)據(jù)部分的末端循環(huán)生成，圖1中數(shù)據(jù)部分占用的時(shí)間為T(mén)_data，循環(huán)前綴部分占用的時(shí)間為T(mén)_cp。OFDM技術(shù)的容錯(cuò)性表現(xiàn)在：與一個(gè)OFDM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間Ts相比，典型信道沖擊響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間很小，只占用Ts中一個(gè)很小的部分，因此可以通過(guò)增加較小的循環(huán)前綴，即T_cp以完全克服由多徑引起的信號(hào)之間的干擾。

2)對(duì)頻率選擇性衰落具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。OFDM技術(shù)通過(guò)采用信道編碼等冗余方案，可以恢復(fù)強(qiáng)衰落子載波所攜帶的數(shù)字信號(hào)。

3)采用了簡(jiǎn)單的均衡算法。由于OFDM技術(shù)采用頻域傳遞信號(hào)，而信道的作用在頻域上表現(xiàn)為簡(jiǎn)單的乘法，從而使采用OFDM技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在執(zhí)行信號(hào)均衡時(shí)，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的單抽頭均衡器即可實(shí)現(xiàn)。

4)相對(duì)于FDM技術(shù)而言，OFDM技術(shù)具有較高的頻譜效率。

雖然采用OFDM技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是要使上述優(yōu)點(diǎn)能夠在系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中完全體現(xiàn)出來(lái)，特別的要使得OFDM技術(shù)和MIMO技術(shù)有機(jī)地結(jié)合使用，必須要解決以下關(guān)鍵技術(shù)：符號(hào)同步、信道估計(jì)和均衡、系統(tǒng)廣播信息的發(fā)射與接收等。這些關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)的實(shí)際使用環(huán)境密切相關(guān)，也與系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置要求密切相關(guān)。

現(xiàn)在的通訊技術(shù)中對(duì)于每幀中的資源分配劃分，主要通過(guò)發(fā)送共享信令信道(Shared?Signaling?Channel，簡(jiǎn)稱(chēng)SSCH)通知各個(gè)用戶(hù)資源分配的方式，用戶(hù)通過(guò)對(duì)SSCH的信息進(jìn)行處理后得知其數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)信道中所在的位置和長(zhǎng)度，然后可以對(duì)其進(jìn)行正確處理。