[發明專利]一種適用于FBMC/OQAM的Alamouti傳輸方法、無線通信系統

在審

• 申請號: 201810258048.0
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108540271A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 徐玉鋼
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L27/34;H04L27/26;H04L27/18
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;何畏

本發明屬于無線通信技術領域，公開了一種適用于FBMC/OQAM的Alamouti傳輸方法、無線通信系統，所述適用于FBMC/OQAM的Alamouti傳輸方法利用數據的塊狀傳輸來近似抵消FBMC/OQAM系統自帶的虛部干擾；通過將數據在頻域上進行塊狀傳輸，利用塊狀結構的對稱性，抵消FBMC系統自帶的虛部干擾。與現有技術相比，本發明能在低時延場景和時間選擇性信道下正常工作且在頻率選擇性信道下也有不錯的性能。本發明由于采用在頻域進行塊狀傳輸，解調時不需要時延，且在時間選擇性信道下系統性能優于傳統的時域塊狀傳輸方案。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種適用于FBMC/OQAM的Alamouti傳輸方法、無線通信系統。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：隨著4G大規模商用，面向2020年及未來的第五代移動通信技術(5G)的研發工作已經成為業界關注的熱點。相比于以前移動寬帶業務為主的4G，5G不僅將提供10Gbit/s量級的傳輸速率，支持Embb(增強移動寬帶)場景，還將支持具有嚴格技術要求的物聯網業務，包括以工業控制為代表的URLLC(超高可靠低時延)業務和以環境監控為代表mMTC(大規模機器類通信)業務。這些業務對多載波技術提出了新的需求。現在主流的多載波技術是OFDM技術，其核心思想是將信道分成多個相互正交的子信道，將高速率的數據流轉換成并行的低速子數據流，這樣每個子信道上的信號帶寬就會小于信道的相關帶寬。同時在OFDM系統中，每個符號在發送前需要添加循環前綴(CP)，以保證子載波之間在多徑信道下仍然能正交，增加了系統的抗多徑能力。最為關鍵的一點是OFDM系統可以利用IFFT/FFT實現快速調制和解調。OFDM正是基于以上這些優點，才使得它廣泛應用在當今無線通信系統中，例如LTE，WiMax,Wlan,DVB-T,DAB等等。但是擁有眾多優點的OFDM也有其不足。循環前綴的引入降低了系統的傳輸效率，特別是在信道較好的情況下，過長的CP會導致時頻資源的浪費。且在某些惡劣的信道下，當CP長度小于信道最大多徑時延時，系統依然存在符號間干擾(ISI)。由于現實信道中發射機和接收機相對運動會造成多普勒頻移，發射機與接收機本地晶振不匹配等因素，系統的載波頻率偏移都是存在的，而OFDM系統要求各個子載波嚴格同步，這對系統的載波頻率估計以及校準都有不小的考驗。OFDM系統的另外一個缺點是旁瓣較大，降低系統對頻譜的感知準確度，且旁瓣較大會占用較多的能量。為了彌補OFDM的以上缺點，有專家提出采用基于濾波器組的多載波技術。由于FBMC系統使用了具有良好時頻局部化特性的原型濾波器，保證了子信道之間的獨立性，所以不需要使用循環前綴來提供保護間隔，且其旁瓣衰減比OFDM大，不要求各個子載波嚴格同步。由于以上優點，FBMC技術已經成為5G，衛星通信的候選波形之一。MIMO技術通過多個天線實現多發多收，在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，已經被視為無線通信的核心技術。但是由于FBMC系統僅僅在實數域正交而不是在復數域正交，導致FBMC系統內部存在的虛部干擾，這使得一些已經適用于OFDM的MIMO技術無法直接應用于FBMC系統中。Alamouti技術作為最簡單的MIMO技術，如何與FBMC有機的結合已經成為當前研究的重點。其中用CDMA技術去克服FBMC系統的自有干擾，然而由于需要大量的碼字，限制了其應用；利用迭代消除干擾思想，然而該方案復雜度較高。在時域上塊狀傳輸，該方案在平坦信道上能取得不錯的效果，然而在時間選擇性信道下，或者低時延場景下，該方案都無法直接應用。

綜上所述，現有技術存在的問題是：CDMA技術去克服FBMC系統的自有干擾，由于需要大量的碼字，限制了其應用；利用迭代消除干擾思想，復雜度較高。在時域上塊狀傳輸，該方案在平坦信道上能取得不錯的效果，然而在時間選擇性信道下，或者低時延場景下，都無法直接應用。

解決上述技術問題的難度和意義：由于前兩種方案復雜度較高，時域塊狀傳輸方案在時間選擇性信道下無法正常工作，這都影響了他們的實際應用。所以提出一種低復雜度能在時間選擇性信道下正常工作的技術方案是有意義的。