專(zhuān)利名稱(chēng)：多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的 4吏用方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing) 是數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式，信號(hào)分組后由一組等距離正交排列的子載波同 時(shí)以正交幅度調(diào)制或其它方法調(diào)制。目前，以O(shè)FDM為代表的多載波調(diào)制寬帶 傳輸技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。多載波傳輸把數(shù)據(jù)流分為若干個(gè)獨(dú)立的子數(shù)據(jù) 流，每個(gè)子數(shù)據(jù)流將具有低得多的比特速率。然后，用低比特率多狀態(tài)符號(hào) 去調(diào)制相應(yīng)的子載波，從而構(gòu)成并行發(fā)送的多個(gè)低速率符號(hào)的傳輸系統(tǒng)。
OFDM是多載波傳輸方案的實(shí)現(xiàn)方式之一，在非對(duì)稱(chēng)用戶(hù)線(xiàn)(ADSL， asymmetric digital subscriber line)系統(tǒng)中0剛也被稱(chēng)為離散多音調(diào) 制。0FDM利用快速傅立葉變換將多路數(shù)據(jù)調(diào)制到相互正交的多個(gè)子載波集 上，再并行發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)流，上述多個(gè)子載波集構(gòu)成我們所說(shuō)的一個(gè)子帶。 在接收端對(duì)上述并行發(fā)送的多個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行快速傅立葉逆變換，就可以將并 行發(fā)送的多個(gè)數(shù)據(jù)流分解出來(lái)從而實(shí)現(xiàn)解調(diào)。
基于傅立葉變換/快速傅立葉逆變換的OFDM系統(tǒng)是目前實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度最低、 應(yīng)用最廣的一種多載波傳輸方案。與傳統(tǒng)的單載波和碼分多址(CDMA， code division multiple access)系統(tǒng)相比，OFDM系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)在于
1、 可以有效對(duì)抗多徑傳播造成的符號(hào)間干擾，而且相對(duì)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較
低；
2、 在時(shí)間方向變化相對(duì)較慢的信道上，OFDM系統(tǒng)可以根據(jù)每個(gè)子栽波的 信噪比及千擾情況來(lái)優(yōu)化分配每個(gè)子栽波上傳輸?shù)男畔⒈忍兀瑥亩岣呦到y(tǒng) 傳輸信息的容量和有效性；
3、 可以有效對(duì)抗窄帶干擾，因?yàn)檫@種干擾僅僅影響一小部分子載波， 0FDM系統(tǒng)可以不在這些子載波上調(diào)度業(yè)務(wù)；
4、 在廣播應(yīng)用中，OFDM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)非常具有吸引力的單頻網(wǎng)絡(luò)。
因?yàn)镺FDM具有上述多徑對(duì)抗能力，且可以靈活地和其它接入方式結(jié)合成衍 生系統(tǒng)，因此，OFDM作為核心技術(shù)已被包括在ADSL、 IEEE802. lla、 802.16d/e、 HIPERLAN-2以及數(shù)字音視頻廣播等多種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)接入標(biāo)準(zhǔn)中， 并被接納到4G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的解決方案中。
近年來(lái)，隨著無(wú)線(xiàn)技術(shù)的快速發(fā)展和普及頻譜資源的日益緊缺，在傳統(tǒng)的 固定頻語(yǔ)分配體制下，頻譜所有者并不是在所有地區(qū)和所有時(shí)間都連續(xù)使用 給其分配的頻譜，于是，就造成了頻譜資源的使用實(shí)際是非常低效和浪費(fèi) 的。為了解決該問(wèn)題，目前出現(xiàn)了一些頻譜共享策略，比如，電子電氣工程 師協(xié)會(huì)(IEEE, Institute for Electrical and Electronics Engineers) 802. 22免許可系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)區(qū)域網(wǎng)(WRAN, wireless Radio Access Network)系 統(tǒng)、IEEE 802. 16H系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN ， Wireless Local Area Network)系統(tǒng)等。
上述免許可系統(tǒng)的特征是其工作頻段不需要授權(quán)。在工作頻段內(nèi)，這些免 許可系統(tǒng)需要和授權(quán)系統(tǒng)進(jìn)行共存并利用授權(quán)系統(tǒng)暫時(shí)空閑的頻段。比如 WRAN系統(tǒng)需要和授權(quán)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)數(shù)字電視或者無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)等Part74無(wú)線(xiàn)通訊設(shè)
備進(jìn)行共存。免許可系統(tǒng)的工作前提是不能對(duì)許可系統(tǒng)的正常工作造成干 擾，而且一旦檢測(cè)到許可授權(quán)系統(tǒng)存在于某個(gè)它正在使用的頻段，免許可系
統(tǒng)必須無(wú)條件地退出該頻段，并跳轉(zhuǎn)到其他沒(méi)有被許可系統(tǒng)占用的頻段上繼
續(xù)工作。這種工作模式，也就是通常說(shuō)的頻譜池系統(tǒng)，許可用戶(hù)(LU用戶(hù)， Licensed User)具有使用頻譜的優(yōu)先權(quán)利，免許可用戶(hù)(也叫租借用戶(hù)，第 二用戶(hù))在不影響LU用戶(hù)的前提下可以使用LU用戶(hù)的暫時(shí)空閑頻段。
另外，在實(shí)現(xiàn)上述功能時(shí)，LU用戶(hù)沒(méi)有義務(wù)檢測(cè)租借用戶(hù)的頻鐠使用情 況，租借用戶(hù)需要承擔(dān)對(duì)LU用戶(hù)的頻譜使用情況進(jìn)行檢測(cè)、進(jìn)行頻段避讓等 所有義務(wù)。
早期的OFDM系統(tǒng)并不是頻鐠池系統(tǒng)，比如數(shù)字音視頻廣播、WLAN等都是占 用固定的頻段。目前，隨著無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的增加，頻譜應(yīng)用資源的日趨緊張，出 現(xiàn)了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，利用認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)可以靈活，有效和可靠地使用頻 譜資源。下面我們簡(jiǎn)要介紹基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電和OFDM的WRAN系統(tǒng)。
WRAN網(wǎng)絡(luò)是一種新興基于OFDM的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)、較低密度人 口地區(qū)提供高帶寬大范圍的覆蓋。WRAN網(wǎng)絡(luò)是一種免許可運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，使用認(rèn) 知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)尋找LU用戶(hù)的空閑頻帶進(jìn)行通信。比如在DTV的VHF/UHF等許可 頻帶中，尋找沒(méi)有被占用的頻段來(lái)作為WRAN網(wǎng)絡(luò)的承載頻段。
目前，WRAN系統(tǒng)J吏用基于時(shí)分雙工(TDD， Time Division Duplex)的 OFDMA技術(shù)進(jìn)行通信，其工作子帶是暫時(shí)空閑的電^L頻道。WRAN系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 如

圖1所示，每個(gè)幀結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)子幀 一個(gè)下行子幀和一個(gè)上行子幀。下行 子幀經(jīng)過(guò)一個(gè)收發(fā)切換保護(hù)時(shí)間后跟著一個(gè)上行子幀。上行子幀包括測(cè)距、 帶寬申請(qǐng)(BW request)、緊急共存通知(UCS Notification)，以及由不 同用戶(hù)終端發(fā)送的上行物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PHY PDU， Physical Layer Device Protocol Data Unit)。其中測(cè)距時(shí)隙用于定時(shí)偏差及功率修正，帶 寬申請(qǐng)時(shí)隙用于用戶(hù)終端向基站(BS， base station)請(qǐng)求上行帶寬分配， 緊急共存通知時(shí)隙用于用戶(hù)終端向BS報(bào)告檢測(cè)到LU用戶(hù)時(shí)的緊急共存情況。 在每幀里面，從下行子幀到上行子幀之間插入一個(gè)TTG保護(hù)時(shí)隙，該時(shí)隙的主
卩可以有充足的時(shí)間由發(fā)送專(zhuān)爭(zhēng)變?yōu)榻覬)丈。同才羊，只于于當(dāng)
前幀的上行子幀和下一幀的下行子幀之間也有一個(gè)RTG保護(hù)時(shí)隙，該保護(hù)時(shí)隙 主要是為了確保BS能夠接收所有用戶(hù)終端的信號(hào)。
WRAN幀的時(shí)頻結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。在現(xiàn)有的OFDM技術(shù)中由BS—方調(diào)度 所有子載波的分配，BS可以根據(jù)信道、干擾情況動(dòng)態(tài)地為終端、業(yè)務(wù)分配子 載波，同樣可以在不存在干擾或深度衰落的子載波上分配上行或下行業(yè)務(wù)。 隨著802. 11、 802. 16以及基于認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的802. 22等技術(shù)的發(fā)展，WRAN系統(tǒng) 將不再局限于考慮如何避開(kāi)干擾或是深度衰落，更進(jìn)一 步系統(tǒng)需要偵測(cè)周?chē)?電》茲環(huán)境，并發(fā)現(xiàn)和識(shí)別其它系統(tǒng)的存在以及是否需要和如何避免對(duì)這些系 統(tǒng)產(chǎn)生惡性干擾。最直接也是目前廣泛采用的避開(kāi)干擾的方法就是免許可用 戶(hù)讓出當(dāng)前所處的工作頻點(diǎn)(子帶)，但這樣往往會(huì)造成頻謙浪費(fèi)。比如， 其它系統(tǒng)是窄帶用戶(hù)或者雙方發(fā)生沖突(共用)的頻帶只是所用子帶中的一 小部分。
現(xiàn)有技術(shù)中一種避開(kāi)對(duì)LU用戶(hù)的干擾的方法為對(duì)于一般的免許可OFDM系 統(tǒng)(比如WMN系統(tǒng))，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其當(dāng)前工作的子帶上存在LU用戶(hù)時(shí)，則該免許
帶，從而非常簡(jiǎn)單、直接地保護(hù)了LU用戶(hù)系統(tǒng)。該方法的原理示意圖如圖3所 示。
上述現(xiàn)有技術(shù)的方法的缺點(diǎn)為當(dāng)LU用戶(hù)系統(tǒng)的工作頻段并不總是恰好占 據(jù)整個(gè)免許可系統(tǒng)的工作子帶時(shí)，上述直接放棄子帶的方式往往導(dǎo)致浪費(fèi)掉 子帶內(nèi)未被LU用戶(hù)占用的頻譜部分，從而造成頻譜利用率的降低。另外，這
種頻譜切換的發(fā)生經(jīng)常是不可預(yù)計(jì)的，也就是基站進(jìn)行了跳頻但并不會(huì)顯式 地通知相應(yīng)的終端，終端在恢復(fù)正常工作之前必須重新完成子帶搜索和接入 過(guò)程。因此，上述該方法的跳頻方式既不靈活，還會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷和數(shù)據(jù)丟 失。
現(xiàn)有技術(shù)中另 一種避開(kāi)對(duì)LU用戶(hù)的干擾的方法為基于部分帶寬使用的自 適應(yīng)OFDMA方法。該方法將職AN子帶在頻率域分為8 (根據(jù)子帶寬度也可以是6 或7)個(gè)子頻段，并通過(guò)使用不同的幀前導(dǎo)(Preamble)序列來(lái)指示接下來(lái)的 0FDM幀使用了哪些子頻段。
該方法的詳細(xì)技術(shù)方案如下在該方法的一個(gè)實(shí)施例即一個(gè)數(shù)字電視子 帶內(nèi)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)使用部分帶寬的示意圖如圖4所示，在數(shù)字電視子帶內(nèi)存 在窄帶LU用戶(hù)，該WRAN系統(tǒng)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電用戶(hù)可以在通過(guò)足夠保護(hù)帶與窄帶 LU相隔離的前提下使用剩余的空閑子頻段。WRAN系統(tǒng)不能占據(jù)出現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)字 電視的子帶及其毗鄰子帶。此外，如果某個(gè)子帶出現(xiàn)無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)，WRAN系統(tǒng) 必須讓出全部子帶，即便系統(tǒng)可以支持上述部分帶寬使用方法。
上述部分帶寬使用方法可以給我們帶來(lái)很多益處。首先，傳統(tǒng)方式(只要 出現(xiàn)LU就放棄子帶)下浪費(fèi)的部分頻率資源可以被有效利用，即系統(tǒng)的最大 吞吐量將得以提高并且大量的帶寬都可以分配給每個(gè)用戶(hù)。通過(guò)部分帶寬使 用提高系統(tǒng)吞吐量的示意圖如圖5所示。上述部分帶寬使用方法同樣也適用于 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸。
上述部分帶寬使用方法還可以最小化WRAN系統(tǒng)對(duì)毗鄰子帶上窄帶LU的千 擾，通過(guò)部分帶寬使用方法減少對(duì)毗鄰子帶上窄帶LU用戶(hù)的干擾的示意圖如 圖6所示，當(dāng)窄帶LU出現(xiàn)在毗鄰子帶時(shí)，通過(guò)使用部分帶寬并空出足夠保護(hù) 帶，WRAN對(duì)相鄰子帶上的窄帶業(yè)務(wù)的影響可以減到很小，這對(duì)窄帶LU用戶(hù)尤 其是無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)是很有益處的。(這個(gè)場(chǎng)景完全可以不通過(guò)部分帶寬解決問(wèn) 題，只要BS不在相應(yīng)保護(hù)帶上調(diào)度業(yè)務(wù)就可以了 )
另外，上述部分帶寬使用方法還可以用于顯式信道(子帶)切換，部分帶 寬使用方法用于顯式信道切換的示意圖如圖7所示。當(dāng)窄帶LU用戶(hù)出現(xiàn)時(shí)，除 了需使用的部分帶寬，WRAN系統(tǒng)會(huì)放棄/清除整個(gè)TV子帶上其它子載波上的信 號(hào)收發(fā)。然后，系統(tǒng)將通過(guò)剩余的部分帶寬完成顯式信道切換的信息傳送。
這樣，在信道轉(zhuǎn)移時(shí)間(WRAN需求中〈2秒)內(nèi)WRAN系統(tǒng)對(duì)窄帶LU系統(tǒng)的干擾 可以顯著減少，這種方法也可以用在無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)出現(xiàn)的場(chǎng)合。
在上述部分帶寬使用方法中，部分帶寬的最小粒度(分辨精度)為lMHz， 也就是在一個(gè)子帶上可以部分地使用l、 2、 3、 4、 5、 6、 7或詣Hz的帶寬?？?用的子載波數(shù)正比與部分帶寬。對(duì)于單子帶情況(對(duì)應(yīng)多子帶綁定和聚 合)，不論是否使用部分帶寬，所使用的采樣頻率都是一樣的，因此子載波 間隔和FFT塊大小都不會(huì)變化。
部分帶寬使用的模式是通過(guò)不同的preamble確定的。各種部分帶寬分別對(duì) 應(yīng)的部分帶寬使用的開(kāi)始頻率(子載波)位置，總共有8種部分帶寬及其8種 部分帶寬使用的開(kāi)始頻率位置示意圖如圖8所示。在圖8中，開(kāi)始位置8對(duì)于部 分帶寬為lMHz的情況，對(duì)于lMHz的部分帶寬使用，開(kāi)始位置l-8都可以作為帶 寬使用的開(kāi)始頻率。然而，對(duì)于2MHz的部分帶寬使用，頻率開(kāi)始位置就只能 是除去位置8的開(kāi)始位置l-7的7個(gè)位置了。同理，當(dāng)部分帶寬為8MHz時(shí)，開(kāi) 始位置就只剩下位置l了。因此，總的部分帶寬使用模式將是如圖9中黑色區(qū) 域所示的36種模式。序列的選取取決于部分帶寬使用的帶寬和頻率開(kāi)始位 置。
上述現(xiàn)有技術(shù)中避開(kāi)對(duì)LU用戶(hù)的干擾的方法的缺點(diǎn)為該方法只支持有限 的部分帶寬使用方式(36種)。對(duì)于將一個(gè)帶寬均分成8份子帶的情況，干擾
存在方式的種數(shù)是Lw 8 種，因此，該方法中的部分帶寬使用的靈活 性是非常有限的。對(duì)于窄帶LU干擾避讓的問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)如圖10所示的窄帶LU 位于子帶(6MHz帶寬)的中間或出現(xiàn)如圖ll所示的一個(gè)子帶上出現(xiàn)多個(gè)不同 頻點(diǎn)的窄帶LU的場(chǎng)景時(shí)，該方法是無(wú)法發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的，系統(tǒng)仍然會(huì)因?yàn)樯贁?shù)的 窄帶LU出現(xiàn)而放棄太多帶寬。
另外，該方法雖然使用了部分帶寬，但是仍然需要在所用子帶的全部子載 波上發(fā)送Preamble序列(可能有部分子載波會(huì)作為保護(hù)帶而填零以及序列
也會(huì)有等間隔插零)，因此，實(shí)際上在每一幀的Preamble序列發(fā)射時(shí)間內(nèi)， WRAN的BS都會(huì)在LU正在工作的頻段上發(fā)射Preamble序列，這樣就給窄帶LU系 統(tǒng)帶來(lái)不可忽4見(jiàn)的干擾。
若WRAN的BS的幀周期為20ms，該方法在LU正在工作的頻段上發(fā)送的 Preamble序列會(huì)給LU (如無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng))系統(tǒng)帶來(lái)低頻(50Hz)的"嗡嗡，，的 背景噪聲，該方法給無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)帶來(lái)的干擾波形如圖12所示。而對(duì)于數(shù)字LU 系統(tǒng)更會(huì)帶來(lái)周期性的丟包/錯(cuò)包，總之該方法會(huì)給窄帶LU系統(tǒng)造成比較嚴(yán)重 的干擾。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種多栽波傳輸系 統(tǒng)中部分帶寬的使用方法和系統(tǒng)，從而可以使得多載波傳輸系統(tǒng)中的免許可 用戶(hù)可以和許可用戶(hù)共享同 一子帶，并且盡量減少對(duì)許可用戶(hù)的干擾。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用方法，包括步驟
A、 將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶；
B、 在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在 插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
所述的設(shè)定數(shù)量的子頻帶是等寬的或不等寬的。 所述的步驟B具體包括
系統(tǒng)的發(fā)送端在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中的每一個(gè)選擇使用的子頻帶上插 入一個(gè)前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。 所述的步驟B具體包括
系統(tǒng)的發(fā)送端對(duì)所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中的選擇使用的子頻帶進(jìn)行分段，
在分段后的每個(gè)子頻帶上插入一個(gè)對(duì)應(yīng)的前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的 子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
所述的步驟B還包括
系統(tǒng)的接收端接收到所述系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判 決序列和判決門(mén)限值，對(duì)接收到的前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定所述系統(tǒng)的發(fā)送 端選擇使用的子頻帶信息。
所述的步驟B還包括
系統(tǒng)的發(fā)送端在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中沒(méi)有使用的子頻帶上不進(jìn)行前導(dǎo) 序列、導(dǎo)頻和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)射。
所述的多載波傳輸系統(tǒng)包括正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)。 一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用系統(tǒng)，包括
發(fā)送端將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在所 述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo) 序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
還包括
接收端接收到所述發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判決序列和判 決門(mén)限值，對(duì)接收到的前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定所述發(fā)送端選擇使用的子頻 帶信息。
所述的發(fā)送端具體包括子帶劃分模塊將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為 連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，并將劃分的子頻帶信息傳遞給發(fā)送^f莫塊；
發(fā)送模塊在所述子帶劃分模塊傳遞過(guò)來(lái)的子頻帶信息中選擇需要使用的 子頻帶，在選擇的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上 發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)將系統(tǒng)的子帶劃分 為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在將要使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插
入了前導(dǎo)的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)
點(diǎn)
1、 使得多載波傳輸?shù)南到y(tǒng)(比如0FDM系統(tǒng))中的免許可用戶(hù)系統(tǒng)可以和 某些LU (比如窄帶工作的Part74、無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)等)系統(tǒng)共享同一子帶(比如 電視頻段)，并且可以近量減少對(duì)許可用戶(hù)的干擾。
2、 增加WRAN系統(tǒng)的可用頻鐠，與LU系統(tǒng)共用電視頻道(子帶)而不是讓 出整個(gè)子帶，使得WRAN系統(tǒng)的可選頻譜有所增加。
3、 增加系統(tǒng)頻譜使用的靈活性，提供靈活的部分帶寬使用組合。
4、 即使在較差的信噪比環(huán)境下，系統(tǒng)仍然能通過(guò)長(zhǎng)序列相關(guān)運(yùn)算提供足 夠的部分帶寬使用模式的辨識(shí)能力。
5、 在緊急共存情況下，BS可以利用部分帶寬方式進(jìn)行LU檢測(cè)恢復(fù)以及通 知接收端其部分帶寬使用模式，可以減少出現(xiàn)緊急共存情況時(shí)的業(yè)務(wù)中斷和
吞吐量損失。 附困說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有4支術(shù)中基于TDD的WRAN幀結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中WRAN幀的時(shí)頻結(jié)構(gòu)示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種避開(kāi)對(duì)LU用戶(hù)的干擾的方法的原理示意圖4為現(xiàn)有技術(shù)中在TV子帶內(nèi)CR用戶(hù)使用部分帶寬的示意圖5為現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)部分帶寬使用提高系統(tǒng)吞吐量的示意圖6為現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)部分帶寬使用方法減少對(duì)毗鄰子帶上窄帶LU用戶(hù)的
干擾的示意圖7為現(xiàn)有技術(shù)中部分帶寬使用方法用于顯式信道切換的示意圖； 圖8為現(xiàn)有技術(shù)中8種部分帶寬及其8種部分帶寬使用的開(kāi)始頻率位置示意
圖9為現(xiàn)有技術(shù)中8種部分帶寬的部分帶寬使用模式示意圖10為窄帶LU位于子帶(6MHz帶寬)的中間的場(chǎng)景示意圖11為一個(gè)子帶上出現(xiàn)多個(gè)不同頻點(diǎn)的窄帶LU的場(chǎng)景示意圖12為現(xiàn)有技術(shù)中的基于部分帶寬使用的自適應(yīng)OFDMA方案給無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)
帶來(lái)的干擾波形示意圖13為本發(fā)明所述方法的實(shí)施例的具體處理流程圖14為本發(fā)明所述分段前導(dǎo)插入方式的示意圖15為本發(fā)明所述完整前導(dǎo)插入方式的示意圖16為本發(fā)明所述接收端的部分帶寬模式判別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖17為本發(fā)明所述實(shí)施例中在接收端獲得的相關(guān)判決結(jié)果序列的示意圖18為在本發(fā)明所述實(shí)施例中，結(jié)合信道(子帶)綁定情況下部分帶寬使
用時(shí)的物理幀時(shí)頻結(jié)構(gòu)的示意圖19為本發(fā)明所述系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用方法和系統(tǒng)，本發(fā) 明的核心為將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在 將要使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前 導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明所述方法，本發(fā)明所述方法適用于多載波 傳輸系統(tǒng)(比如OFDM系統(tǒng))。以O(shè)FDM系統(tǒng)為例，本發(fā)明所述方法的實(shí)施例的 具體處理流程如圖13所示，包括如下步驟
步驟13-1 、將OFDM子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶。 本發(fā)明首先需要將OFDM子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，設(shè)定數(shù)量的 具體數(shù)字根據(jù)實(shí)際情況而定，這些設(shè)定數(shù)量的子頻帶可以是等寬的，也可以
是不等寬的。
步驟l 3-2 、系統(tǒng)的發(fā)送端在被LU占用的子頻帶之外的系統(tǒng)選擇使用的剩余 子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù) 據(jù)。
在上述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中，在被LU占用的子頻帶之外的剩余子頻帶上選 擇確定需要使用的子頻帶，然后，系統(tǒng)的發(fā)送端在這些選擇使用的子頻帶上 插入起前導(dǎo)作用的偽隨機(jī)序列，這些偽隨機(jī)序列的插入方式包括分段插入 方式和完整插入方式。
分段插入方式的處理方法為在該每個(gè)選擇使用的子頻帶上插入一個(gè)起前 導(dǎo)作用的偽隨才幾PN序列，這些PN序列可以是相同的也可以是不同的。分段前 導(dǎo)插入方式的示意圖如圖14所示。
完整插入方式的處理方法為以子頻段為粒度將子帶分成將要使用的頻段 (在頻率上可能不是連續(xù)的)和將放棄使用的頻段，在將使用的頻帶上插入 一個(gè)或多個(gè)的長(zhǎng)度大于子頻段的起前導(dǎo)作用的偽隨機(jī)PN序列，這些PN序列可 以是相同的也可以是不同的。完整前導(dǎo)插入方式的示意圖如圖15所示。
上述完整插入的相對(duì)較長(zhǎng)的PN前導(dǎo)序列可以用作OFDM系統(tǒng)同步(包括載 波、符號(hào)以及樣值同步)和信道估計(jì)，可以為系統(tǒng)接收端提供更好的同步過(guò) 程的頻偏及定時(shí)估計(jì)精度。
系統(tǒng)的發(fā)送端通過(guò)上述分段插入方式或完整插入方式在選擇使用的剩余子 頻帶上插入了前導(dǎo)PN序列后，在插入了前導(dǎo)PN序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列 和數(shù)據(jù)。上述各個(gè)子頻帶的前導(dǎo)PN序列將合成一個(gè)最終的OFDM前導(dǎo)序列。
在其它沒(méi)有插入前導(dǎo)PN序列的子頻帶上不進(jìn)行任何前導(dǎo)、導(dǎo)頻、數(shù)據(jù)等的 發(fā)射。這些沒(méi)有插入前導(dǎo)PN序列的子頻帶包括被LU占用的以及必要的保護(hù)子 載波的子頻帶。
步驟13-3、在系統(tǒng)的接收端對(duì)上述前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定系統(tǒng)的發(fā)送端
的部分帶寬使用模式。
在系統(tǒng)的接收端對(duì)上述前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，檢查相應(yīng)子頻段位置上的PN序 列是否存在，進(jìn)而確定系統(tǒng)的部分帶寬使用模式。上述檢查PN序列是否存在 可以通過(guò)OFDM解調(diào)后在頻域?qū)邮盏降那皩?dǎo)符號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，以及將對(duì)應(yīng) 相關(guān)峰位置的結(jié)果與預(yù)設(shè)門(mén)限進(jìn)行比較來(lái)完成。
接收端的部分帶寬模式判別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖16所示，下面對(duì)該裝置 的工作過(guò)程進(jìn)行描述
設(shè)M個(gè)子頻帶對(duì)應(yīng)的OFDM子載波數(shù)分別為Ni，其中i-l,2，…，M;
發(fā)送端BS在該每個(gè)選擇使用的子頻帶上插入一個(gè)起前導(dǎo)作用的偽隨機(jī)序列 PNi， i對(duì)應(yīng)上述劃分的子頻帶的設(shè)定數(shù)量的值，則該子帶上由多個(gè)分段前導(dǎo) 序列PNi合成的前導(dǎo)符號(hào)為
<formula>formula see original document page 15</formula>
,其中當(dāng)不使用子頻帶時(shí)"'-G,否則等 于l;
若選取不同的分段PN序列，則序列PNi之間應(yīng)該盡量滿(mǎn)足正交，這對(duì)接收 端的辨識(shí)區(qū)分能力是相當(dāng)重要的。
接收端進(jìn)行完0FDM解調(diào)后的得到的接收前導(dǎo)符號(hào)為 K")=義(")+ K")，其中K")為白噪聲；
在接收端預(yù)先定義并保存判別比對(duì)序列^")^I^PW'，當(dāng)各個(gè)PNi不等 長(zhǎng)時(shí)，則在相應(yīng)PN尾部補(bǔ)零直到與最長(zhǎng)的PN等長(zhǎng)。
根據(jù)上述接收前導(dǎo)符號(hào)和判別比對(duì)序列，在接收端獲得的相關(guān)判決結(jié)果序 列為
"")-sir^ ^。A"+0 ，式中已經(jīng)對(duì)K")序列進(jìn)行了兩端的補(bǔ)零操作。
若接收信號(hào)中不含任何分段前導(dǎo)序列，則上述相關(guān)判決結(jié)果序列全部是白 噪。否則，只要接收信號(hào)中含有一個(gè)分段前導(dǎo)，在上述相關(guān)結(jié)果序列的相應(yīng) 位置將會(huì)出現(xiàn)相關(guān)峰值。因此，通過(guò)預(yù)先設(shè)定一定的門(mén)限值就可以從相關(guān)結(jié)
果序列中辨識(shí)發(fā)射端使用了哪些子頻帶，然后，接收端在后續(xù)的OFDM符號(hào)中 的這些子頻帶上進(jìn)行譯碼和讀取等工作。
本發(fā)明還提出了上述本發(fā)明所述方法的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，發(fā)送 端BS的8個(gè)子頻段中的第3、 4子頻段需要被LU系統(tǒng)占用。于是在發(fā)送端BS上采 用上述分段插入方式，在第l、 2、 5、 6、 7、 8子頻段上插入前導(dǎo)序列PN，并 在插入了前導(dǎo)序列PN的第1、 2、 5、 6、 7、 8子頻^a上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)的接收端接收到所述系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判 決序列和判決門(mén)限值，獲得的上述相關(guān)判決結(jié)果序列的示意圖如圖17所示。 從圖17可以看出在子頻帶的3、 4相應(yīng)的位置上沒(méi)有出現(xiàn)相關(guān)峰值，由此接收 端可以判斷發(fā)送端BS采用的部分帶寬使用模式為1、 2、 5、 6、 7、 8。
在該實(shí)施例中，結(jié)合信道(子帶)綁定情況下部分帶寬使用時(shí)的物理幀時(shí) 頻結(jié)構(gòu)的示意圖如圖18所示。可以看到，在第二個(gè)子帶的子頻帶4上，BS為了 讓開(kāi)LU系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行任何調(diào)度。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描迷本發(fā)明所述系統(tǒng)，本發(fā)明所述多栽波傳輸系統(tǒng)中 部分帶寬的^f吏用系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖19所示，該系統(tǒng)包括發(fā)送 端和接收端。
發(fā)送端將多栽波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在所 述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo) 序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。發(fā)送端包括子帶劃分模塊和發(fā)送模 塊。
其中，子帶劃分模塊將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的 子頻帶，并將劃分的子頻帶信息傳遞給發(fā)送模塊；
其中，發(fā)送模塊在所述子帶劃分模塊傳遞過(guò)來(lái)的子頻帶信息中選擇需要 使用的子頻帶，在選擇的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子 頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
接收端接收到所述發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判決序列和判 決門(mén)限值，對(duì)接收到的前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定所述發(fā)送端選擇使用的子頻 帶信息。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用方法，其特征在于，包括步驟A、將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶；B、在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的設(shè)定數(shù)量的子頻帶是 等寬的或不等寬的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括 系統(tǒng)的發(fā)送端在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中的每一個(gè)選擇使用的子頻帶上插入一個(gè)前導(dǎo)序列，并只在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括 系統(tǒng)的發(fā)送端對(duì)所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中的選擇使用的子頻帶進(jìn)行分段，在分段后的每個(gè)子頻帶上插入一個(gè)對(duì)應(yīng)的前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的 子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的步驟B還包括系統(tǒng)的接收端接收到所述系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判 決序列和判決門(mén)限值，對(duì)接收到的前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定所述系統(tǒng)的發(fā)送 端選擇使用的子頻帶信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的步驟B還包括系統(tǒng)的發(fā)送端在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中沒(méi)有使用的子頻帶上不進(jìn)行前導(dǎo) 序列、導(dǎo)頻和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)射。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的多載波傳輸系統(tǒng)包 括正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)。
8、 一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用系統(tǒng)，其特征在于，包括 發(fā)送端將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇使用的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo) 序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括接收端接收到所述發(fā)送端發(fā)送的前導(dǎo)序列后，根據(jù)設(shè)置的判決序列和判 決門(mén)限值，對(duì)接收到的前導(dǎo)序列進(jìn)行識(shí)別，確定所述發(fā)送端選擇使用的子頻 帶信息。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā)送端具體包 括子帶劃分模塊將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻 帶，并將劃分的子頻帶信息傳遞給發(fā)送模塊；發(fā)送模塊在所述子帶劃分模塊傳遞過(guò)來(lái)的子頻帶信息中選擇需要使用的 子頻帶，在選擇的子頻帶上插入前導(dǎo)序列，并在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上 發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多載波傳輸系統(tǒng)中部分帶寬的使用方法和系統(tǒng)，該方法主要包括將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶；在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇將要使用的子頻帶插入前導(dǎo)序列，并只在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)主要包括發(fā)送端將多載波傳輸系統(tǒng)的子帶劃分為連續(xù)的設(shè)定數(shù)量的子頻帶，在所述設(shè)定數(shù)量的子頻帶中選擇將要使用的子頻帶插入前導(dǎo)序列，并只在插入了前導(dǎo)序列的子頻帶上發(fā)送前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)。利用本發(fā)明，可以使得多載波傳輸系統(tǒng)中的免許可用戶(hù)可以和許可用戶(hù)共享同一子帶，并且進(jìn)一步減少對(duì)許可用戶(hù)的干擾。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101102298SQ200610098720
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者呂林軍, 軍 戎 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司