[發明專利]正交頻分復用系統中的導頻傳輸方法和裝置

無效

• 申請號: 200710046287.1
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN101394262A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 孫銘揚
• 申請（專利權）人: 上海華為技術有限公司
• 主分類號: H04L5/02
• 分類號: H04L5/02;H04L27/26;H04B7/06;H04L25/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及正交頻分復用(OFDM，Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing)技術領域，尤其涉及OFDM系統中的導頻傳輸方法和裝置。

背景技術

由于OFDM系統一般采用相干解調，當系統采用相干解調時，必須進行信道估計。在實際應用中，OFDM系統通常采用基于導頻的信道估計方法，即在發射數據流中插入導頻信號，接收端提取導頻信號，從而得到導頻上的信道響應，再利用插值的方法估計其他數據載波位置上的信道響應，導頻設計的目標是以較低的實現復雜度和開銷獲得較好的信道估計性能。

導頻圖案是指導頻分布的結構，導頻圖案的選擇是OFDM系統的重要參數，它直接影響到信道估計結果的精度和系統最大的數據傳輸速率。例如，在發射端插入的導頻數過長會影響通信的速率，導頻數過短又不能有效地估計出信道參數。導頻圖案選擇的重要依據是信道的最小相干帶寬、最小相干時間以及信道估計算法，其中，最小相干帶寬與最大多徑時延有關，最小相干時間與最大多普勒頻移有關。導頻符號是專門用于做導頻的符號，時域內導頻符號的放置必須使信道估計器能夠跟上信道傳輸函數的變化，而又不過多地增加系統的額外開銷，需要控制導頻密度，導頻密度即指時域或者頻域導頻之間的間隔。導頻密度的下限由二維奈奎斯特(Nyquist)采樣定理確定。設頻域方向導頻間隔為N_F，最大多徑時延為τ_max，子載波間隔為Δ_F，時域方向導頻間隔為N_T，最大多普勒頻移為f_Dmax，OFDM符號周期為T，則根據采樣定理要求N_F和N_T應該滿足以下條件：

τmaxΔFNF≤12;]]>fDmaxTNT≤12;]]>

目前，業界提出了一些導頻設計指導準則，現歸納如下：

1)設無噪聲信道的長度為L，子載波總數為K時，可以用L個導頻準確地估計出信道；

2)當L各導頻等間距分布時，信道的最小均方誤差最小；

3)當信道為時變信道時，在每一幀符號中等距插入導頻的方案比在時域上周期性地插入導頻的均方誤差要小；

4)導頻必須等能量；

5)不同OFDM符號的導頻等間隔交錯分布比矩形分布信道的均方誤差要小；

6)不同發射天線的導頻互相正交。

這些準則只是一些理論上的指導原則，離實際應用還有一定距離。

現有技術中應用的一種導頻設計方案如下：對于快速傅立葉變換(FFT，Fast?Fourier?Transform)點數大于等于512點的情況，提供了3種專用的導頻格式，其中，格式0是缺省的導頻圖案，能夠支持秩等于3的情況；格式1用于支持高時延擴展信道，格式2用于支持秩等于4的情況。參照圖1，為現有技術一中的專用導頻圖案，其中，黑色方格表示導頻符號，白色方格表示數據符號。三種導頻圖案均支持FFT點數大于等于512點以上的情況，FFT點數表示子載波的數目，圖中只顯示了其中16個子載波的情況。而秩不同，代表支持的天線數目不同。格式0、格式2與格式1在頻域上的導頻密度不同，反映了支持頻域選擇性衰落快慢的不同，即多徑數目不同。對于FFT點數小于512點的情況，只提供格式0和格式1兩種導頻圖案，參照圖1中的格式0和格式1。

在實現本發明的過程中，發明人發現上述導頻設計方案雖然考慮了不同天線模式，不同多徑的情況，但是無法適應OFDM系統對導頻設計圖案的其他要求。例如，無法滿足不同業務對服務質量(QoS，Quality?of?Service)的要求，也無法適應不同的信道質量。