[發明專利]快變信道環境中OFDM系統的發送和接收裝置

無效

• 申請號: 200710307828.1
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101471911A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 白偉;黃周松
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;北京三星通信技術研究有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 戎志敏

技術領域

本發明涉及高速移動環境中信息的無線傳輸系統，特別涉及快變信道環境中OFDM系統的發送和接收裝置。

背景技術

隨著無線傳輸技術、多媒體技術和Internet的逐漸融合，人們對無線通信業務的類型、數據速度和質量的要求越來越高；隨著信息化社會和交通工具的發展，人們對快速移動環境下的無線通信的需求越來越多。為滿足無線多媒體高速數據速率的傳輸要求和快變信道條件下的應用需求，需要開發新一代無線通信系統，如IMT—Advanced系統規劃中，就需要支持最高1Gbps的數據速率和超過250km/h的移動速度。

在新一代無線傳輸系統中，從系統架構到傳輸技術，將廣泛采用一些新的技術，如OFDM等。OFDM把無線信道分成許多正交子信道，即把整個寬帶頻率選擇性信道被分成許多相對平坦的子信道，同時，在每個OFDM符號前插入循環前綴(CP)作為保護間隔(GI)，解決了符號間的干擾(ISI)問題，正是由于OFDM抗多徑能力強等優點，它已在DAB、DVB、WLAN和WMAN等系統中得到成功應用，且普遍認為它是新一代無線通信系統的核心技術，如在LTE、IMT—Advanced等系統中，均是以OFDM作為核心技術。

在OFDM系統設計過程中，子信道之間的間隔的設計需要著重考慮的因素是快變信道的影響，這是因為正交的子信道之間是存在混迭，子信道之間的間隔需要盡量小以保證高的頻譜利用率，然而，快變信道引入的頻率偏移會造成子信道之間的干擾(ICI)，并且隨著子信道之間間隔的減小，ICI會變得更加嚴重，因此為了使設計的系統能夠在快變信道環境下有效工作，需要設計足夠大的子信道間隔。

現有的技術方法是通過理論推導得到一個近似的ICI功率和Doppler頻率之間的關系式，在最大允許的Doppler頻率條件下，選擇一個合適的子信道之間的間隔，使得ICI的功率能夠維持在一個較低的水平之下。

在移動環境中，諸如在汽車或火車中，ICI隨著車輛速度的增加而增加，并且當高于設計時速時，如果沒有保護措施，就不能進行數據檢測。

現有的技術一般是選定一個子信道之間的間隔，在系統工作過程中，這個子信道之間的間隔保持固定不變，如LTE中子信道之間的間隔固定為15kHz。這種方案對簡化系統實現是有益的，但是在快變信道條件下，系統的吞吐量是很低的。

其它技術是根據接收端反饋回來的Doppler參數，來自適應的調整子信道之間的間隔，同時需要自適應的改變IFFT和FFT的信號點數，實現上非常復雜，或者說目前是不能實現的。

另外一類技術是通過在接收端對接收信號進行頻域的均衡，即通過發送導頻序列，估計出ICI的所有參數，然后參照時域均衡的原理，對受到ICI干擾的頻域信號進行去干擾處理，這種方法的主要問題是復雜度高，并且因為Doppler效果的隨機性，這種方法的效果不明顯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠在快變信道環境中提供較好性能的OFDM系統的發送和接收方法。

為實現上述目的，一種OFDM系統的發射機，包括插入CRC單元202，前向糾錯編碼單元204，交織單元206，數字調制單元208，插入導頻單元210，N點的IFFT變換單元212，加入CP單元216，還包括位于N點的IFFT變換單元212和加入CP單元216之間的信號變換單元214。

發送端根據接收端所反饋的信道多普勒參數自適應的選擇導頻插入方法和信號變換方法，在接收端根據信令選擇帶通濾波器的通帶范圍。本發明所述方法能夠在快速變化的信道環境中實現OFDM更優的傳輸性能。并具有較好的系統性能和較低的實現代價。

附圖說明

圖1是信號變換原理圖；

圖2是發射機框圖；

圖3是傳統OFDM的導頻圖樣；

圖4是本發明的導頻圖樣；

圖5是CP插入方法；

圖6是接收機框圖；

圖7是信令結構圖；

圖8是BER仿真結果；

圖9是BLER仿真結果。

具體實施方式