[發明專利]一種混合載波調制MIMO系統的數據收發方法與裝置

有效

• 申請號: 201410431695.9
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104202288A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 何世文;吳波;王海明;黃永明;張軍
• 申請（專利權）人: 江蘇中興微通信息科技有限公司
• 主分類號: H04L27/32
• 分類號: H04L27/32;H04L1/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及一種同時實現單載波和正交頻分多址調制機制的混合數據發送幀格式及其相應的數據收發方法與裝置，屬于無線通信技術領域。

背景技術

由于無線頻譜資源的日益緊張，毫米波通信受到了廣泛的關注。高吞吐率的毫米波通信技術成為無線通信技術最為活躍的領域之一。在毫米波頻段，迫切需要降低基帶信號的峰均比，以減輕功率放大器的設計難度。相對于正交頻分復用(OFDM:Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)系統，單載波調制方式具有低峰均比優勢的同時，仍然具有與OFDM相似的接收機復雜度及通信系統性能。因此，單載波系統在毫米波通信中被廣泛采用。但是，單載波系統實現預編碼和多用戶的復雜性比較高，而OFDM系統則能以較低的復雜度進行預編碼設計，并對發送數據進行預編碼操作，進而增強系統的可靠性和吞吐率。

基于上述發現，單載波調制和OFDM調制聯合使用是毫米波通信的關鍵之技術之一。IEEE?802.11ad和IEEE?802.11aj兩種無線局域網標準圴采用單載波調制方式發送前導碼序列及信令字段，而數據字段則采用OFDM方式發送。采用單載波發送主要原因是降低發送信號的峰均比(PAR：Peak?to?average?ratio)，進而降低功率放大器的設計難度與硬件實現成本。而采用OFDM發送的主要原因是降低接收機制復雜度及提高系統吞吐率。但采用的陣列天線技術設計IEEE?802.11ad標準的幀格式及發送方式無法直接應用于多輸入多輸出(MIMO：Multiple?Input?Multiple?Output)通信系統。基于上述發現，本發明提出一種可同時支持單載波調制和OFDM載波調制MIMO系統的混合數據發送幀格式及其相應的收發方法與裝置。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種可同時支持單載波調制和OFDM載波調制MIMO系統的混合數據發送幀格式及其相應的數據收發方法與裝置，進一步提高通信系統的兼容性。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種混合單載波調制和OFDM載波調制MIMO系統的數據發送方法，包括以下步驟：

(A1)產生MIMO發送裝置各個發送鏈路上的采樣率為X的單載波發送序列；

(A2)將各個發送鏈路上的單載波發送符號序列進行升降采樣處理形成采樣率為Y的單載波發送序列；

(A3)產生MIMO發送裝置各個發送鏈路上的采樣率為Y的OFDM載波發送序列；

(A4)各個發送鏈路上將步驟(A2)和(A3)的發送序列合成，再進行數模轉換，通過射頻模塊發送；

其中，單載波發送序列包括同步訓練字段、信道估計訓練字段和信令字段A(SIG-A)；OFDM載波發送序列包括用于估計OFDM-MIMO發送的等效信道的長訓練字段和數據字段，在多用戶模式下在長訓練字段與數據字段之間還包括信令字段B(SIG-B)；

所述步驟(A1)的具體步驟包括：

(A11)生成MIMO發送裝置的第i_TX條發送鏈路上的同步訓練字段和信道估計訓練字段i_TX＝1,…,N_TX，N_TX表示發射天線數；

(A12)生成SIG-A字段，對SIG-A進行基本基帶信號處理之后，再進行循環移位分集(CSD:Cyclic?Shift?Diversity)運算將SIG-A映射到各發送鏈路，在各發送鏈路上分別對CSD之后的SIG-A進行成塊和插入保護間隔操作合并在鏈路的信道估計訓練字段之后，得到采樣率為X的序列i_TX＝1,…,N_TX。

所述步驟(A2)的具體步驟包括：

(A21)對步驟(A12)產生的采用脈沖成形多相濾波器進行升采樣和脈沖成型操作，得到采樣率為Z的序列Z＝[X,Y]，[X,Y]表示X和Y的最小公倍數，i_TX＝1,…,N_TX；

(A22)對步驟(A21)所得的進行Z/Y倍降采樣處理，得到采樣率為Y的單載波發送序列i_TX＝1,…,N_TX。

所述步驟(A3)的具體步驟包括：