[發明專利]一種下行多址傳輸系統及其實現裝置

有效

• 申請號: 200910089968.5
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101621326A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 彭克武;何麗峰;陽輝;宋健;楊知行
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B7/26
• 分類號: H04B7/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡小永

技術領域

本發明涉及數字信息傳輸技術領域，尤其涉及應用于寬帶無線移動通信和地面廣播傳輸中的時頻分片（Time-Frequency-Slicing，TFS）的下行多址傳輸系統及其實現裝置。?

背景技術

隨著寬帶無線通信技術的迅猛發展，用戶對不同業務的需求日益提高。在未來移動通信系統中，最核心的問題就是如何高效地提供不同環境下的多種業務，這要求系統能夠同時支持不同的高低數據速率，提供更大的通信容量和覆蓋范圍，并且具有高的頻譜利用率。而數字電視的出現帶來了一場新的多媒體技術革命，電視廣播業務也要求系統能夠同時提供高清電視節目、標清電視節目、手機電視節目、音頻業務、數據業務等等。在這種背景下，需要系統能夠靈活地配置信道資源，以滿足不同業務的需求。另一方面，隨著無線通信業務的增長,可利用的頻帶日趨緊張,頻譜資源匾乏的問題日益嚴重。用戶可以通過頻譜感知技術獲取當前頻譜占用情況，使用未被占用頻譜。在這種情況下，系統需要更為靈活的時頻資源調度方式。?

傳統的多址技術主要有時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）、碼分多址（CDMA）等。TDMA如圖1a所示，不同業務數據占用相同的帶寬，但是分配在不同的時隙上，時隙大小可以根據業務數據量大小設計；FDMA如圖1b所示，不同業務的數據被分配不同的頻帶，帶寬大小可以設計；CDMA如圖1c所示，不同的業務數據可以占用所有的帶寬和時隙，通過正交或準正交的碼字來區分；上述幾種多址技術都有其缺點，比如TDMA無法適應不同帶寬要求的數據業務；FDMA抗頻率選擇性衰落很差，如果數據被分配到衰落的信道中，則無法有?效傳輸；異步或準同步CDMA用戶間的干擾很大，需要通過擴頻技術或多用戶聯合等技術來抑制，從而降低了傳輸效率。針對FDMA抗頻率選擇性衰落差的問題，一種跳頻的頻分多址技術（FHMA）可以用來改善傳輸性能。FHMA如圖1d所示，數據在不同的頻帶上跳變，從而獲得頻率的分集增益，但是其數據傳輸仍然不夠靈活。?

美國AT&T公司的RD.Gitlin等人在1998年提出了一種時頻分片（Time-Frequency-Slicing，TFS）的技術（System?and?method?for?optimizing?spectral?efficiency?using?time-frequency-code?slicing,USPatent?6064662），基本思想是將二維時頻空間分割成靈活的子片分配給不同業務，以滿足不同業務對帶寬和碼率的要求，從而實現信道資源的最大利用率，如圖1e所示。該技術把不同的業務數據分配到固定的時頻片上，雖然能夠充分利用信道資源，但是無法對抗信道的頻率選擇性衰落。而且由于當時實現技術落后，時頻分片技術并沒有得到廣泛的應用。2008年6月歐洲電信標準協會（ETSI）公布的第二代地面數字電視廣播標準（Frame?structure?channel?coding?and?modulation?for?a?second?generation?digital?terrestrial?television?broadcasting?system,DVB-T2）引入了時頻分片技術，在多個射頻通道進行時頻分片，同一業務可在不同的時頻片上傳輸數據。由于存在多個射頻通道，接收機需要相應地配置多個高頻頭（Tuner），系統實現復雜，頻帶數目嚴重受限，實際應用存在困難。?

而對于目前已經廣泛應用在各種無線通信技術中的塊傳輸技術，盡管在對抗頻率選擇性衰落方面，塊傳輸技術具有不錯的應用效果，但由于塊傳輸技術通常采用單一的多址方式，不同用戶對應子信道的抗衰落能力有限。在實際應用中，由于信道條件不同，用戶需求不同，往往需要靈活選取多址方式和相應的編碼調制模式，以對抗衰落并獲得最佳傳輸效率。在現有塊傳輸系統中，一旦為某業務分配好信道資源就不能更改（如現有的數字電視廣播系統，對應某個物理信道的電?視節目都是占用固定的頻譜資源），不利于信道資源的靈活配置。而結合時頻分片的塊傳輸技術可以更靈活地選擇塊傳輸方式和配置參數，本發明旨在提供一種時頻分片的下行多址系統及實現裝置，兼容各種塊傳輸方式，且系統參數可靈活配置，最大限度利用時頻資源。?

發明內容

本發明的目的在于，提供一種塊傳輸系統的下行多址傳輸模式設計方法及其實現裝置，以解決基于現有技術的塊傳輸系統中，多業務下行多址傳輸方式單一、系統傳輸效率低的問題，并且結合分集技術提高系統對抗信道頻率選擇性衰落和時間選擇性衰落的能力。?

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種下行多址傳輸系統的傳輸方法，包括如下步驟：?