[發(fā)明專利]梳狀譜碼分多址與OFDM復(fù)合系統(tǒng)及其調(diào)制、解調(diào)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710178500.4
• 申請(qǐng)日: 2007-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN101453735A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦秉立;馬猛;程紅兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/02
• 分類號(hào): H04W16/02;H04L27/26;H04J13/02
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙）
• 代理人: 余功勛

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)及其調(diào)制、解調(diào)方法，尤其涉及一種梳狀譜碼分多址與正交頻分復(fù)用復(fù)合系統(tǒng)及其調(diào)制、解調(diào)方法，屬于通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

移動(dòng)通信系統(tǒng)在短短的幾十年間經(jīng)歷了從模擬通信到數(shù)字通信、從FDMA到CDMA的巨大發(fā)展。CDMA作為第三代移動(dòng)通信的核心技術(shù)，它的最大缺陷之一是其擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)過頻率選擇性衰落信道后，由于多徑延時(shí)破壞了擴(kuò)頻碼的正交性，使得接收信號(hào)出現(xiàn)多址干擾。而CDMA系統(tǒng)所能支持的活動(dòng)的碼信道數(shù)取決于系統(tǒng)受到的干擾，并且活動(dòng)的碼信道數(shù)決定了CDMA系統(tǒng)的頻譜效率。

無線信道的頻率資源有限，信道的多徑衰落和干擾較嚴(yán)重，這就要求新一代移動(dòng)通信(beyond?3G/4G)與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)相比提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，而達(dá)到高速率、低成本的一個(gè)技術(shù)前提就是需要具有高頻譜效率的技術(shù)，它可以在有限的頻譜上提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量。較之第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)具有更高的頻譜效率和良好的抗多徑干擾能力，它不僅僅可以增加系統(tǒng)容量，更重要的是它能更好地滿足多媒體通信的要求，將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息的多媒體業(yè)務(wù)通過寬頻信道高品質(zhì)地傳送出去。

若從技術(shù)層面來看，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，三代以后的移動(dòng)通信系統(tǒng)則以正交頻分復(fù)用(OFDM)最受矚目。CDMA技術(shù)在大范圍無縫覆蓋方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但它在頻譜效率方面不如OFDM；OFDM技術(shù)雖然具有高頻譜效率及抗多徑的能力，但在組網(wǎng)方面的性能卻比CDMA要差。為了提高CDMA頻譜效率，人們想出了好多辦法，比如：功率控制、多用戶檢測(cè)技術(shù)，話音激活技術(shù)等等。這些技術(shù)雖然性能較好，但其復(fù)雜度都隨著碼分用戶數(shù)的增加而急劇增大。而在移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)中，OFDM技術(shù)的應(yīng)用遇到了挑戰(zhàn)。由于OFDM系統(tǒng)中每個(gè)子載波都可以看作一個(gè)窄帶信號(hào)，其抗同頻干擾能力很差。因此，如何實(shí)現(xiàn)復(fù)用因子為1的全局同頻組網(wǎng)是OFDM需要解決的問題。研究者們提出了很多解決方案，包括動(dòng)態(tài)資源分配，隨機(jī)跳頻(FH-OFDMA)等。前者的目的是盡量避免同頻干擾，可以獲得很好的性能，但是它需要多個(gè)小區(qū)的協(xié)作，帶來了很高的復(fù)雜度；后者的目的是將同頻干擾平均化，它與CDMA中的擾碼作用類似，但是跳頻系統(tǒng)中各用戶受到的干擾仍然是非均勻干擾，當(dāng)接收端只能估計(jì)出信號(hào)受到的平均干擾功率時(shí)，非均勻干擾使得信道編碼的軟譯碼性能大大下降。

在較低復(fù)雜度下解決CDMA系統(tǒng)多址干擾，提高頻譜效率，以及解決OFDM移動(dòng)蜂窩組網(wǎng)是當(dāng)前迫切需要解決的問題，更是未來CDMA向更寬帶過渡的重要前提。

發(fā)明內(nèi)容：

在這里我們采用梳狀譜CDMA(CS-CDMA)。

首先，簡(jiǎn)要介紹一下梳狀譜CDMA(CS-CDMA)。

傳統(tǒng)CDMA的一個(gè)信息符號(hào)A，經(jīng)過長(zhǎng)度為K的擴(kuò)頻碼C_i(t)擴(kuò)頻后發(fā)射，它可表示為：

s(t)＝AC_i(t)????(1)

式中s(t)是一個(gè)用戶的發(fā)射信號(hào)。

設(shè)：碼片持續(xù)時(shí)間為T_s，其頻譜如圖1所示。

將公式(1)中的擴(kuò)頻碼在時(shí)域重排N次得到CS碼，它可表示為：

C~i(t)=Σn=0N-1Ci(t-nKTs)]]>(2)

其中C_i(t)＝0(t＜0，??t＞K)，CS碼頻譜分離為如圖2所示的梳狀的子載波形式。