專利名稱：基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種基于交織頻分多址(IFDMA，interleaved frequency division multiple access)的導(dǎo)頻復(fù)用方法及其裝置。
背景技術(shù)：
近年來，多載波技術(shù)成為寬帶無線通信的熱點技術(shù)，其基本思想是將一個寬帶載波劃分成為多個子載波，并在劃分出的多個子載波上并行傳輸數(shù)據(jù)。通常子載波的寬度要小于信道的相干帶寬，這樣在頻率選擇性信道上，每個子載波的衰落就為平坦衰落，可以減少數(shù)據(jù)符號間的串?dāng)_，并且不需要復(fù)雜的信道均衡，適合于高速率的數(shù)據(jù)傳輸。多載波技術(shù)通常會采用到頻域信道估計技術(shù)和頻域均衡技術(shù)，一些單載波系統(tǒng)也可通過在接收端進行傅立葉變換(FFT，F(xiàn)ourier Transformation)，把單載波系統(tǒng)等效為由多個并行子載波構(gòu)成的系統(tǒng)，以進行頻域信道估計和頻域均衡處理。
頻域信道估計通常采用基于輔助信息的相干解調(diào)方法，在發(fā)送端發(fā)送信號的某些固定位置插入一些已知的導(dǎo)頻符號或訓(xùn)練序列，并在接收端利用這些導(dǎo)頻信號按照某種算法進行頻域信道估計。其中對信道進行頻域估計，相當(dāng)于系統(tǒng)具有時頻二維結(jié)構(gòu)(即時域性和頻域性)，因此這里采用的導(dǎo)頻符號設(shè)計要盡可能考慮到信道的時頻二維相關(guān)特性。其中只要導(dǎo)頻符號在時間和頻率方向上的間隔與信道的相關(guān)時間和信道相干帶寬相比足夠小，在接收端就可以較好地估計所插入導(dǎo)頻符號位置的信道傳輸函數(shù)，然后再采用二維插值的方法來估計所有插入導(dǎo)頻符號位置的信道傳輸函數(shù)。因此插入的導(dǎo)頻符號的設(shè)計在采用頻域信道估計和頻域均衡處理的系統(tǒng)中日益成為一個關(guān)鍵問題。
目前，在無線通信系統(tǒng)的上行鏈路中，發(fā)射功率的峰均比是一個不可忽視的問題，它將直接影響到用戶終端功放的有效性和耗電特性?，F(xiàn)有的交織頻分多址(IFDMA，interleaved frequency division multiple access)技術(shù)，通過在時域波形上進行信號的承載，使得發(fā)射功率的峰均比比較低；同時，不同用戶之間占用的時頻資源也互不相交，從而可以保證小區(qū)內(nèi)不同用戶之間的干擾減小。IFDMA可以通過時域處理來實現(xiàn)，也可以通過頻域處理來實現(xiàn)，其IFDMA使用頻域?qū)崿F(xiàn)的方式稱為DFT-S-OFDMA，這兩種實現(xiàn)方式都能獲得發(fā)射功率峰均比較低的時域波形。這兩種實現(xiàn)方式的不同之處在于對發(fā)送數(shù)據(jù)的處理，其中IFDMA使用時域處理來實現(xiàn)時，是通過時域的重復(fù)來實現(xiàn)頻域上的梳狀譜；而IFDMA使用頻域處理來實現(xiàn)時，則是直接根據(jù)頻域特征來構(gòu)造梳狀譜，然后通過逆向快速傅立葉變換(IFFT，Inverse Fast Fourier Transformation)處理成時域波形。下面分別說明使用時域處理過程和頻域處理過程實現(xiàn)IFDMA的實現(xiàn)過程。
1、時域處理實現(xiàn)過程這里假設(shè)某一用戶i的Q個數(shù)據(jù)符號dq(i)(dq(i)可以為實數(shù)，也可以為復(fù)數(shù))組成一個數(shù)據(jù)塊block，其中每個數(shù)據(jù)符號時長為Ts，該用戶的一個數(shù)據(jù)塊block可以表示為d(i)=[d0(i),d1(i),···,dQ-1(i)]T]]>(其中T表示矩陣轉(zhuǎn)置)，現(xiàn)在壓縮這個數(shù)據(jù)塊block中的數(shù)據(jù)符號，使其由數(shù)據(jù)符號時長Ts變?yōu)榇a片時長Tc，然后再對該數(shù)據(jù)塊block進行L次的重復(fù)，得到重復(fù)處理后的數(shù)據(jù)符號為 其中times表示該數(shù)據(jù)塊block的重復(fù)次數(shù)，該重復(fù)處理后的數(shù)據(jù)符號可以進一步表示為cl(i)=1L·dlmodQ(i),]]>l＝0，1，...，QL-1。
這樣經(jīng)過重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)符號序列在頻率軸上呈現(xiàn)為一組梳狀的頻譜形狀，如圖1所示。
由于每個用戶的數(shù)據(jù)塊block都經(jīng)過上述相同的處理，所以在頻率軸上表現(xiàn)為相同的梳狀譜，同時為了避免多用戶之間的相互干擾，需將各個用戶之間的梳狀譜彼此交錯開來，這樣就需要在此選擇一組用戶特定的相位向量sl(i)=exp{-j·l·Φ(i)},]]>l＝0，...，QL-1，Φ(i)=i·2πQL,]]>其中S表示用戶的相位向量，Φ表示相位旋轉(zhuǎn)因子；將得到的用戶的這組相位向量與上述得到的數(shù)據(jù)符號cl(i)按元素進行相乘，最后將得到該用戶i的發(fā)送信號的有用數(shù)據(jù)部分為x(i)=[c0(i),c1(i)e-jΦ(i),···,cQL-1(i)e-j(QL-1)Φ(i)]T.]]>在實際處理中，還需要進一步加入保護時間以減少或消除由于信道多徑時延而引起的數(shù)據(jù)符號間干擾，其中加入的保護時間要求滿足TΔ＞τmax(其中TΔ表示加入的保護時間值，τmax表示信道的最大多徑時延擴展)；同時為了簡化接收端的頻域均衡處理過程，還要選擇為發(fā)送信號符號加入循環(huán)前綴(CP，cyclicprefix)，即將每個發(fā)送信號符號的末尾一段符號復(fù)制到該信號符號的起始位置之前，這樣得到的發(fā)送信號符號長度將變?yōu)門s+TΔ，而接收端在處理接收信號之前要相應(yīng)去除CP部分的冗余。
相應(yīng)的，在接收端需要將多個用戶的梳狀譜進行分離，并且合并各自重復(fù)的數(shù)據(jù)符號；同時還需要引入頻域均衡器來抵抗在無線傳輸過程中引起的數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)符號間的干擾ISI。由時域處理方式實現(xiàn)的IFDMA系統(tǒng)能夠支持的最大復(fù)用用戶數(shù)目將不超過其數(shù)據(jù)塊的重復(fù)次數(shù)L。
2、頻域處理實現(xiàn)過程(DFT-S-OFDMA)如圖2所示為現(xiàn)有DFT-S-OFDMA的實現(xiàn)原理示意圖發(fā)送端首先將發(fā)送的時域數(shù)據(jù)進行離散傅立葉(DFT，Discrete Fourier Transformation)處理，即對預(yù)發(fā)送的時域數(shù)據(jù)進行“預(yù)編碼”操作；然后對DFT處理后的頻域數(shù)據(jù)進行頻域加窗處理，以進一步降低預(yù)發(fā)送時域數(shù)據(jù)的峰均比(此過程可選)；然后根據(jù)規(guī)定的映射規(guī)則將頻域數(shù)據(jù)映射到更寬的頻帶上，最后對映射處理后的頻域數(shù)據(jù)進行逆向快速傅立葉變換(IFFT)，以得到對應(yīng)的時域波形。
這個處理過程的關(guān)鍵步驟就是頻域數(shù)據(jù)的映射處理，如果DFT與IFFT的長度相等，那么映射就是一一對應(yīng)的，此時DFT處理與IFFT處理完全抵消，等效為一個單載波鏈路；而如果DFT的長度要小于IFFT，那么就需要通過等間隔的映射處理，即 以得到與上述時域處理方式中對數(shù)據(jù)塊重復(fù)L次形成的頻譜相同的梳狀譜(如圖1所示)，其中上述矩陣中的每個X[m]表示經(jīng)DFT變換得到的頻域樣點，而區(qū)分不同的用戶是通過不同的頻域子載波偏移來實現(xiàn)的，等效為IFDMA系統(tǒng)中的用戶相位旋轉(zhuǎn)。
經(jīng)上述過程處理后的時域波形同樣需要經(jīng)過增加CP操作。
相應(yīng)的，在接收端去掉CP后，對應(yīng)的首先需要對去除CP處理后的數(shù)據(jù)進行FFT處理，然后按照發(fā)送端的映射規(guī)則將不同用戶的梳狀譜分離，再經(jīng)過頻域的均衡處理后進行IDFT，以得到解調(diào)處理需要的時域數(shù)據(jù)。同理，由頻域處理方式實現(xiàn)的IFDMA系統(tǒng)能夠支持的最大復(fù)用用戶數(shù)目也將不超過L。
在上述實現(xiàn)方式實現(xiàn)的IFDMA系統(tǒng)中，每個用戶至少要占用一個子載波系(即一組梳齒)，而該子載波系在整個頻帶上分散分布，從頻率上看，用戶的信號符號經(jīng)過實際信道傳輸時，經(jīng)歷了不同的頻率衰落，因此具有頻率分集的效果。
在實際的IFDMA系統(tǒng)中，需要每個用戶在發(fā)送上行數(shù)據(jù)的同時，也要提供給接收方用于頻域信道估計的導(dǎo)頻符號，由于IFDMA系統(tǒng)中發(fā)送信號采用時域波形承載信息，同時為了避免引起過高的峰均比，要選擇導(dǎo)頻符號與數(shù)據(jù)符號進行時分復(fù)用的方式。但是導(dǎo)頻符號的利用還需要考慮效率的問題，設(shè)計的原則是導(dǎo)頻符號的資源占用在所有符號資源(導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號之和)中不超過20％為佳；并且為了跟蹤時變信道，如用戶的移動速度比較高的情況下，一個發(fā)射時間間隔(TTI，Transmission Time Interval)為0.5ms或為更長時，一個TTI中需要多個分散的導(dǎo)頻符號，顯然導(dǎo)頻符號比數(shù)據(jù)符號短的結(jié)構(gòu)很容易滿足上述條件的要求既能夠保證符號資源的占用率較低，又能夠跟蹤時變信道。目前在現(xiàn)有技術(shù)中，為了處理的方便性，可假設(shè)將導(dǎo)頻符號設(shè)定為數(shù)據(jù)符號的一半長度，稱為半符號導(dǎo)頻，如圖3所示為采用半符號導(dǎo)頻的典型TTI結(jié)構(gòu)示意圖，其中該TTI中包括了兩個短的導(dǎo)頻符號，并且分散在一個TTI內(nèi)的數(shù)據(jù)符號之間。
以圖3所示的TTI結(jié)構(gòu)為例，這樣的TTI結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計上的要求，但是在實際應(yīng)用中，尤其是在IFDMA系統(tǒng)中的多址方式下，半符號導(dǎo)頻方式又帶來了其它問題。在數(shù)字信號處理中，時間長度決定了在頻域上的數(shù)字頻率的粒度，導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號不等長，將造成該用戶的導(dǎo)頻符號和數(shù)據(jù)符號在頻域上的頻率分量不相對應(yīng)。也就是說，在經(jīng)過無線信道傳輸之后，導(dǎo)頻符號不能夠直接提供數(shù)據(jù)符號的所有頻率分量經(jīng)歷的衰落信息，從而可能影響到接收信號符號的解調(diào)性能。以下將具體闡述導(dǎo)致這個缺陷的原因在數(shù)字信號處理中，通常用FFT/IFFT變換對來表示信號符號的時域波形和頻域表現(xiàn)，即X[m]=Σn=0N-1x(n)exp(-j2πmnN),m=0,1,···,N-1]]>X[m]表示頻域表現(xiàn)，即各子載波；x(n)1NΣm=0N-1X[m]exp(j2πmnN),n=0,1,···,N-1]]>x(n)表示時域波形；按照上面的IFDMA技術(shù)描述，在半符號導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)符號的時分復(fù)用TTI結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號具有不同的相位旋轉(zhuǎn)因子用戶i的數(shù)據(jù)部分的相位旋轉(zhuǎn)因子為Φ(i)=i·2πQL,]]>i＝0，1，...，L-1，為了支持同樣多的用戶數(shù)目，半符號長度的導(dǎo)頻部分的相位旋轉(zhuǎn)因子為Φ′(i)=i·2π(Q/2)·L=2i·2πQ·L=2Φ(i),i=0,1,···,L-1]]>以上均假設(shè)Q和L為偶數(shù)，則將數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的重復(fù)部分分別寫出，則獲得數(shù)據(jù)部分的發(fā)送信號符號為
xd(i)=[c0(i),c1(i)e-jΦ(i),···,cN-1(i)e-j(N-1)Φ(i)]T,]]>而獲得導(dǎo)頻部分的發(fā)送信號符號為xp(i)=[c0(i),c1(i)e-j2Φ(i),···,cN/2-1(i)e-j(N/2-1)2Φ(i)]T,]]>分別對獲得的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的時域信號進行FFT變換到頻域，則分別得到各自的頻率分量Xd[m]=Σn=0QL-1cn(i)exp(-j2πi·nQL)exp(-j2πmnQL)=Σn=0QL-1cn(i)exp(-j2π(m+i)·nQL)]]>m＝0，1，...，QL-1，i＝0，1，...，L-1Xp[m]=Σn=0Q2L-1cn(i)exp(-j2π2i·nQL)exp(-j2π2mnQL)=Σn=0Q2L-1cn(i)exp(-j2π2(m+i)·nQL)]]>m＝0，1，...， i＝0，1，...，L-1顯然，如上公式所示導(dǎo)頻部分含有的頻率分量是數(shù)據(jù)部分的一半，同時由于導(dǎo)頻符號的長度正好是數(shù)據(jù)符號的一半，則得出導(dǎo)頻符號的頻率分量的間隔正好是數(shù)據(jù)符號的頻率分量的間隔的兩倍，也就是子載波的密度不相同，具體如圖4所示。
為了在接收端進行有效的頻域均衡處理，就需要獲得與數(shù)據(jù)符號相同的頻率粒度的信道信息，為此進行頻域插值處理。其中對頻域信道估計結(jié)果進行插值處理的原理是假設(shè)兩個頻點的間隔在信道相干帶寬以內(nèi)，利用其相關(guān)性獲得中間的若干個頻點。目前通常選擇FFT插值算法，接收端的頻域信道估計和插值處理的步驟為首先將接收到的導(dǎo)頻信號符號xp(i)進行FFT變換到頻域中，變換長度為 用已知的發(fā)送導(dǎo)頻信號進行頻域信道估計，得到 個頻點；然后對頻域信道估計得到的信道進行IFFT變換到時域中，變換長度為 并對變換后的時域信號補零處理，做QL點的FFT變換X‾p[m]=Σn=0QL-1c‾n(i)exp(-j2π2i·nQL)exp(-j2πmnQL)=Σn=0QL-1c‾n(i)exp(-j2π(m+2i)·nQL)]]>m＝0，1，...，QL-1；i＝0，1，...，L-1由此獲得與數(shù)據(jù)部分相等頻率粒度的信道頻域響應(yīng)；最后就可以利用該得到的信道頻率響應(yīng)計算頻域均衡器的系數(shù)，從而對接收到的數(shù)據(jù)信號符號進行頻域均衡處理。
其中在多用戶IFDMA系統(tǒng)中，當(dāng)一個用戶的導(dǎo)頻符號所占用子載波的間隔比較大時，會使得頻域插值處理的效果不夠理想；而如果在一個信道估計周期內(nèi)，導(dǎo)頻符號所占用的子載波的平均頻域間隔比較小時，才可能獲得比較好的插值處理效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法及其裝置，以減小導(dǎo)頻符號在頻域上占用的導(dǎo)頻子載波的間隔，進而獲得較好的插值處理效果。
為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括步驟A、設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；B、將用戶進行分組處理；C、每組內(nèi)的各個用戶在各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。
較佳地，所述步驟A中是通過將導(dǎo)頻符號的時間長度設(shè)定為小于數(shù)據(jù)符號的時間長度來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的。
較佳地，所述步驟A中是通過在數(shù)據(jù)子載波中選取部分子載波作為導(dǎo)頻子載波來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的。
較佳地，所述步驟B中每組用戶中的各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系是相鄰的；或各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系是隨機的。
較佳地，所述步驟C的實現(xiàn)過程具體包括C1、每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；并C2、在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將該組內(nèi)各個用戶的先后順序進行相互調(diào)換后，在頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
較佳地，所述每組內(nèi)的各個用戶之間在每一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用和自身的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波。
較佳地，所述步驟C中每組內(nèi)的各個用戶占用的導(dǎo)頻子載波比例相同。
一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括設(shè)定單元，設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；分組單元，用于將用戶進行分組處理；復(fù)用單元，用于將所述分組單元分出的每組內(nèi)的各個用戶在所述設(shè)定單元設(shè)定的各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。
較佳地，所述復(fù)用單元具體包括導(dǎo)頻子載波交替占用子單元，用于每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；用戶順序調(diào)換子單元，用于在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將組內(nèi)各個用戶的先后順序進行調(diào)換處理；所述導(dǎo)頻子載波交替占用子單元在組內(nèi)各個用戶的先后順序調(diào)換后，在該下一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括步驟
a.設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；b.選定一導(dǎo)頻符號；c.在所述選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；d.在其他每個導(dǎo)頻符號頻域上，將所述選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻符號頻域，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時所選取的移位量互不相同。
一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括設(shè)定單元，用于設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；選定單元，用于選定一導(dǎo)頻符號；導(dǎo)頻子載波確定單元，用于在所述選定單元選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；移位處理單元，用于針對其他每個導(dǎo)頻子載波，將所述導(dǎo)頻子載波確定單元在選定單元選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻子載波，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時的移位量互不相同。
本發(fā)明能夠達到的有益效果如下本發(fā)明通過設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；將用戶進行分組處理；每組內(nèi)的各個用戶在各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波；從而可以實現(xiàn)在交織頻分多址IFDMA系統(tǒng)中，多個用戶在導(dǎo)頻符號頻域上所占用的導(dǎo)頻子載波平均間隔減小，即能夠保證各個導(dǎo)頻子載波在導(dǎo)頻符號頻域上有比較小的間距，進而提高了頻域信道估計和插值處理的有效性。


圖1為數(shù)據(jù)塊經(jīng)過重復(fù)處理后得到的數(shù)據(jù)符號序列在頻率軸上呈現(xiàn)的梳狀頻譜形狀示意圖；圖2為現(xiàn)有DFT-S-OFDMA的實現(xiàn)原理示意圖；圖3為采用半符號導(dǎo)頻的典型TTI結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為采用半符號導(dǎo)頻后的數(shù)據(jù)符號的頻率分量間隔和導(dǎo)頻符號的頻率分量間隔之間的關(guān)系示意圖；圖5為本發(fā)明基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用方法的主要實現(xiàn)原理流程圖；圖6為按照本發(fā)明方法原理，以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第一實例復(fù)用方式示意圖；圖7為按照本發(fā)明方法原理以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第二實例復(fù)用方式示意圖；圖8為按照本發(fā)明方法原理以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第三實例復(fù)用方式示意圖；圖9為按照本發(fā)明方法原理以6個用戶、3個導(dǎo)頻為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第一實例復(fù)用方式示意圖；圖10為本發(fā)明基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用裝置的主要組成結(jié)構(gòu)框圖；圖11為本發(fā)明另一基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用方法的主要實現(xiàn)原理流程圖；圖12為按照本發(fā)明方法原理以6個用戶、3個導(dǎo)頻為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第二實例復(fù)用方式示意圖；圖13為本發(fā)明另一基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用裝置的主要組成結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的設(shè)計目的是給出一種多個用戶可以復(fù)用導(dǎo)頻符號頻域的方式，使得導(dǎo)頻符號頻域上的各個導(dǎo)頻子載波之間的間隔變小，以獲得較好的插值處理效果。
下面將結(jié)合各個附圖對本發(fā)明的主要實現(xiàn)原理及其具體實施方式
進行詳細(xì)的闡述。
請參照圖5，該圖是本發(fā)明基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用方法的主要實現(xiàn)原理流程圖，主要用于在一個信道估計周期內(nèi)(如一個TTI或幾個TTI)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理其主要實現(xiàn)過程如下步驟S10，設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；其中可以通過將導(dǎo)頻符號的時間長度設(shè)定為小于數(shù)據(jù)符號的時間長度來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的；還可以通過在數(shù)據(jù)子載波中選取部分子載波作為導(dǎo)頻子載波來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的。
步驟S20，將用戶進行分組處理；其中分組出的每組用戶中的各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系可以是相鄰的；各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系也可以是隨機的。
步驟S30，每組內(nèi)的各個用戶在各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。其具體實現(xiàn)包括每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；并在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將該組內(nèi)各個用戶的先后順序進行相互調(diào)換后，在頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
其中每組內(nèi)的各個用戶之間在每一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用和自身的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波。
其中每組內(nèi)的各個用戶占用的導(dǎo)頻子載波比例相同。
按照上述現(xiàn)有技術(shù)中敘述的IFDMA技術(shù)特點，假設(shè)第k個用戶數(shù)據(jù)符號的相位旋轉(zhuǎn)因子為Φ(k)，則該用戶其中一個半符號長度的導(dǎo)頻符號的相位旋轉(zhuǎn)因子就為2Φ(i)，其中的 其中L表示數(shù)據(jù)塊的重復(fù)次數(shù)， 表示向下取整。
圖6給出了按照本發(fā)明方法原理，以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第一實例復(fù)用方式示意圖，即當(dāng)L＝4；k＝0，1，2，3時，按照上述公式關(guān)系對應(yīng)得到i＝0，2，1，3，也就是說當(dāng)有4個用戶進行交織頻分復(fù)用時，這4個用戶在數(shù)據(jù)部分是的相位偏移量分別為0，1，2，3，而在導(dǎo)頻部分的相位偏移量則分別是0，2，1，3，并且是以兩倍的步長進行相位旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)部分中每兩個梳齒相鄰的用戶分為一組，這兩個用戶交替占用和自己的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波。也就是說，數(shù)據(jù)中用戶復(fù)用的順序是0，1，2，3，而導(dǎo)頻中用戶復(fù)用的順序是0，2，1，3。
由此可見，利用本發(fā)明方法實現(xiàn)的IFDMA系統(tǒng)通常對高速運動的用戶更加合適。而為了更好的跟蹤高速運動的用戶的時變信道，通常在一個信道估計周期內(nèi)，會采用多個時間上分散的導(dǎo)頻符號，基于此原理，本發(fā)明這里還提出將上述第k個用戶的第二個半符號長度的導(dǎo)頻符號的相位旋轉(zhuǎn)因子設(shè)為2Φ(j)，其中的 即當(dāng)L＝4；k＝0，1，2，3時，按照上述公式對應(yīng)得到j(luò)＝2，0，3，1，也就是說在第二個導(dǎo)頻符號中，這4個用戶的相位偏移分別是2，0，3，1，并且是以兩倍的步長進行相位旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)部分中每兩個梳齒相鄰的用戶分為一組，在第一個導(dǎo)頻符號中交替占用和自己的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波，在第二個導(dǎo)頻符號中同組的這兩個用戶交換順序后，再交替占用和自己的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波。也就是說，數(shù)據(jù)中用戶復(fù)用的順序是0，1，2，3，而第一個導(dǎo)頻中用戶復(fù)用的順序是0，2，1，3，第二個導(dǎo)頻中用戶復(fù)用的順序是1，3，0，2。具體如圖7所示，為按照本發(fā)明方法原理以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第二實例復(fù)用方式示意圖；如圖7所示，在這樣的導(dǎo)頻復(fù)用方式下，同一用戶在一個信道估計周期內(nèi)的兩個導(dǎo)頻符號所在的子載波對應(yīng)到數(shù)據(jù)子載波呈現(xiàn)一種交錯狀態(tài)，實際上相當(dāng)于縮小了導(dǎo)頻符號在頻域上的子載波間隔，因此可以獲取較好的頻域插值處理效果。
當(dāng)然，當(dāng)IFDMA系統(tǒng)為用戶配置了多于兩個導(dǎo)頻時，也可以在這多個導(dǎo)頻之間采用同組用戶交替占用和自己的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波方式。
當(dāng)然，也并不一定必須將頻域梳齒相鄰的用戶分為一組，任何2個用戶都可以劃分形成組，同組用戶之間在多個導(dǎo)頻之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。導(dǎo)頻子載波也并不一定和該用戶的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊。如圖8所示為按照本發(fā)明方法原理以4個用戶為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第三實例復(fù)用方式示意圖；如該圖所示，這里將用戶0和2分為一組，并將用戶1和3分為一組。
此外，也可以選擇多于2個用戶進行劃分分組，并且同組用戶按照規(guī)定的規(guī)則在多個導(dǎo)頻之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。如圖9所示為按照本發(fā)明方法原理以6個用戶、3個導(dǎo)頻為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第一實例復(fù)用方式示意圖。
相應(yīng)地，相對于上述提出的方法，本發(fā)明這里還提出了一種基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，請參照圖10，該圖是本發(fā)明基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用裝置的主要組成結(jié)構(gòu)框圖；其主要包括設(shè)定單元10，設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；分組單元20，用于將用戶進行分組處理；復(fù)用單元30，用于將分組單元20分出的每組內(nèi)的各個用戶在設(shè)定單元10設(shè)定的各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。
其中復(fù)用單元30具體包括導(dǎo)頻子載波交替占用子單元，用于每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；用戶順序調(diào)換子單元，用于在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將組內(nèi)各個用戶的先后順序進行調(diào)換處理；所述導(dǎo)頻子載波交替占用子單元在組內(nèi)各個用戶的先后順序調(diào)換后，在該下一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提出了一種基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用方法，如圖11所示為本發(fā)明另一基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用方法的主要實現(xiàn)原理流程圖，主要用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，其主要實現(xiàn)過程如下步驟S100，設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；步驟S110，在上述設(shè)定處理后的導(dǎo)頻符號中選定一導(dǎo)頻符號；在選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；步驟S120，在其他每個導(dǎo)頻符號頻域上，將所述選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻符號頻域，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時所選取的移位量互不相同。
即較佳地，還可以將所有同時進行并行傳輸數(shù)據(jù)符號的用戶作為一個分組，該分組內(nèi)的用戶之間通過相同的跳頻方式在多個導(dǎo)頻之間交錯占用所有的導(dǎo)頻子載波，如圖12所示為按照本發(fā)明方法原理以6個用戶、3個導(dǎo)頻為例給出的數(shù)據(jù)符號和導(dǎo)頻符號的第二實例復(fù)用方式示意圖其中導(dǎo)頻2中各用戶所占用的導(dǎo)頻子載波位置是導(dǎo)頻1中各導(dǎo)頻子載波位置的一個循環(huán)移位，不同用戶的導(dǎo)頻子載波移位量相同，導(dǎo)頻3中各用戶占用的導(dǎo)頻子載波的位置是導(dǎo)頻1中各導(dǎo)頻子載波位置的另一個循環(huán)移位，經(jīng)過這種方式的復(fù)用后，每個用戶的導(dǎo)頻子載波在3個導(dǎo)頻中的頻域上都是具有較小的子載波間隔的。
相應(yīng)針對上述提出的另一方法，本發(fā)明相應(yīng)提出了一種基于IFDMA的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，如圖13所示，其主要包括設(shè)定單元100，用于設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；選定單元110，用于在設(shè)定單元100設(shè)定處理后的各個導(dǎo)頻符號中選定一導(dǎo)頻符號；導(dǎo)頻子載波確定單元120，用于在選定單元110選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；移位處理單元130，用于針對其他每個導(dǎo)頻子載波，將導(dǎo)頻子載波確定單元120在選定單元110選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻子載波，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時的移位量互不相同。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括步驟A、設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；B、將用戶進行分組處理；C、每組內(nèi)的各個用戶在各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中是通過將導(dǎo)頻符號的時間長度設(shè)定為小于數(shù)據(jù)符號的時間長度來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中是通過在數(shù)據(jù)子載波中選取部分子載波作為導(dǎo)頻子載波來實現(xiàn)數(shù)據(jù)子載波密度大于導(dǎo)頻子載波密度的。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中每組用戶中的各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系是相鄰的；或各個用戶之間的數(shù)據(jù)子載波位置關(guān)系是隨機的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C的實現(xiàn)過程具體包括C1、每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；并C2、在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將該組內(nèi)各個用戶的先后順序進行相互調(diào)換后，在頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述每組內(nèi)的各個用戶之間在每一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用和自身的數(shù)據(jù)子載波有頻譜重疊的導(dǎo)頻子載波。
7.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述步驟C中每組內(nèi)的各個用戶占用的導(dǎo)頻子載波比例相同。
8.一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括設(shè)定單元，設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；分組單元，用于將用戶進行分組處理；復(fù)用單元，用于將所述分組單元分出的每組內(nèi)的各個用戶在所述設(shè)定單元設(shè)定的各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述復(fù)用單元具體包括導(dǎo)頻子載波交替占用子單元，用于每組內(nèi)的各個用戶按照原始先后順序在第一個導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波；用戶順序調(diào)換子單元，用于在下一導(dǎo)頻符號頻域上，將組內(nèi)各個用戶的先后順序進行調(diào)換處理；所述導(dǎo)頻子載波交替占用子單元在組內(nèi)各個用戶的先后順序調(diào)換后，在該下一導(dǎo)頻符號頻域上交替占用各個導(dǎo)頻子載波。
10.一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括步驟a.設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；b.選定一導(dǎo)頻符號；c.在所述選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；d.在其他每個導(dǎo)頻符號頻域上，將所述選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻符號頻域，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時所選取的移位量互不相同。
11.一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用裝置，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括設(shè)定單元，用于設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號頻域上占用的數(shù)據(jù)子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號頻域上占用的導(dǎo)頻子載波密度；選定單元，用于選定一導(dǎo)頻符號；導(dǎo)頻子載波確定單元，用于在所述選定單元選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波；移位處理單元，用于針對其他每個導(dǎo)頻子載波，將所述導(dǎo)頻子載波確定單元在選定單元選定的導(dǎo)頻符號頻域上確定的各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波分別進行相同移位量的循環(huán)移位處理；對于不同的導(dǎo)頻子載波，對各個用戶所占用的導(dǎo)頻子載波進行移位處理時的移位量互不相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于交織頻分多址的導(dǎo)頻復(fù)用方法，用于在一個信道估計周期內(nèi)至少兩個和用戶數(shù)據(jù)符號時分的導(dǎo)頻符號之間進行導(dǎo)頻復(fù)用處理，包括設(shè)定用戶在數(shù)據(jù)符號期間占用的子載波密度大于用戶在各個導(dǎo)頻符號期間占用的子載波密度；將用戶進行分組處理；每組內(nèi)的各個用戶在各個導(dǎo)頻符號之間交錯占用彼此的導(dǎo)頻子載波。本發(fā)明可以減小導(dǎo)頻符號在頻域上占用的導(dǎo)頻子載波的間隔，進而獲得較好的插值處理效果。
文檔編號H04J1/00GK1801680SQ20051009258
公開日2006年7月12日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者馬莎, 何玉娟 申請人:華為技術(shù)有限公司