[發明專利]導頻分配方法及系統

有效

• 申請號: 200810110179.0
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN101605117A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 田濤
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B7/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尚志峰;吳孟秋

技術領域

本發明涉及正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division Multiplexing，簡稱為OFDM)系統，具體地，涉及基于OFDM技 術的導頻分配方法和系統。

背景技術

當令寬帶無線通信技術正向高頻譜效率、高系統容量和高可靠 性(三高)的方向發展。正交頻分復用(Orthogonal?Frequency?Division Multiplexing，簡稱為OFDM)技術允許各個子信道頻譜相互交疊以 提高頻譜效率，并且還能夠克服寬帶系統固有的頻率選擇性信道衰 落以提高系統可靠性。

盡管如此，目前廣泛采用的單入單出(Single?Input?Single Output，簡稱為SISO)天線技術與OFDM技術結合的SISO-OFDM 系統的頻譜效率和容量仍然不能滿足寬帶無線通信的需要。多入多 出(Multiple?Input?Multiple?Output，簡稱為MIMO)天線技術能夠 成倍地提高頻譜效率和系統容量。兩種技術(MIMO天線技術和 OFDM技術)的結合形成的MIMO-OFDM系統能夠充分發揮二者 的優點，因此受到越來越多的關注。

導頻信號對于MIMO-OFDM和SISO-OFDM系統至關重要，它 用于接收端進行信道估計以產生一致數據解調所必需的信道參數。 導頻信號也用于MIMO-OFDM系統進行信道測量，以使能那些必 須知道發射端信道參數的先進的多天線發射技術，如閉環MIMO， beam-forming等。這就為發射機的導頻分配方法提出了較高的要求。 一種良好的導頻分配方法，再輔之適當的信道估計算法可以提高系 統的性能，充分發揮MIMO和OFDM技術的優點。反之，一種不 恰當的導頻分配方法卻可能導致地板效應，即，隨信噪比增加而誤 比特率卻不下降，這對無線系統來說是致命的。

導頻信號的分配應該考慮無線衰落信道的統計特性：相干帶寬 和相干時間，如果導頻子載波的間隔超過了相干帶寬或者相干時間， 信道估計的誤差主要來源于導頻子載波之間的數據子載波的插值誤 差，這種誤差不會隨著信噪比增加而減少，從而導致地板效應的出 現。根據頻域采樣定理，相干時間等于最大多普勒頻移的倒數的一 半，以3GHz中心頻率，350kmph的最大移動速度為例，最大多普 勒頻移將是972Hz，則相干時間為514.4微妙，如果OFDM符號周期 為102.82微妙，則相干時間相當于5個OFDM符號。根據時域采 樣定理，相干帶寬等于最大多徑時延的倒數的一半，以最大多徑時 延6.5微秒為例，相干帶寬為76.92KHz，如果子載波間隔為 10.94KHz，則相干帶寬相當于7個子載波間隔。

導頻信號的分配還應該考慮OFDM系統的上行和下行發射的 不同特性。如果導頻信號是下行發射，則既包括在全頻帶發送的可 以為全部用戶使用的公共導頻信號，又包括系統在給特定用戶分配 的專用頻帶上發送的只能為特定用戶使用的專用導頻信號。如果導 頻信號是上行發射，則包括在系統給特定用戶分配的專用頻帶上發 送的只能為特定用戶使用的專用導頻信號。在系統給特定用戶分配 的專用頻帶上，如果專用頻帶是多個離散的物理資源單元組成，那 么每個物理資源單元必須能夠獨立的進行數據解調，也就是說，每 個物理資源單元上的專用導頻信號必須足以進行獨立的信道估計。

以下是目前所采用的一些導頻信道分配方法。

在“IEEE?802.16e-2005”規范中，當下行子信道分配模式為 FUSC(全部子信道應用方式)時，會出現兩個導頻子載波的最小間 隔是12個子載波的情況。當無線衰落信道的相干帶寬小于12個子 載波時，地板效應無法避免。

在“IEEE?802.16e-2005”規范中，當下行子信道分配模式為 PUSC(部分子信道應用方式)時，也會出現兩個導頻子載波的最小 間隔是12個子載波的情況，地板效應仍然無法避免。

在“IEEE?802.16e-2005”規范中，當上行子信道分配模式為 PUSC(部分子信道應用方式)時，單天線導頻的開銷達到33.3％， 極大地減小了頻譜效率。

可以看出，現有的導頻分配方法未能綜合考慮未來通信應用可 能出現的地板效應，而且上行的子信道分配模式PUSC的開銷過大， 必須加以考慮和改進。

發明內容