專利名稱：一種改進(jìn)ofdma系統(tǒng)前綴序列的發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，尤其涉及一種改進(jìn)OFDMA (正交頻分復(fù)用 接入)系統(tǒng)前綴序列的發(fā)送方法。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用作為一種多載波傳輸模式，通過將一組高速串行傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)流轉(zhuǎn)換為一組低速并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，使系統(tǒng)對多徑衰落信道頻率選擇性 的敏感度大大降低，而循環(huán)前綴的引入，又進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)抗符號間千擾 (Inter-symbol Interference, ISI)的能力，除此之外的帶寬利用率高、實(shí)現(xiàn) 簡單等特點(diǎn)使OFDM在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，比如，WLAN系統(tǒng)， 基于正交頻分復(fù)用多址的802.16e系統(tǒng)等都是基于OFDM技術(shù)的系統(tǒng)。
使用正交頻分復(fù)用技術(shù)的協(xié)議，如802.16e,規(guī)定用前綴(preamble) 來標(biāo)識一幀的開始，preamble在時間上占一個符號，緊接前綴后面發(fā)幀控制 頭(FCH )和下行映射消息(DL-MAP )。協(xié)議規(guī)定preamble， FCH和DL-MAP 消息只能在一根發(fā)射天線上發(fā)射，這在低速低頻率選擇信道下性能會很差， 這已經(jīng)成為正交頻分復(fù)用系統(tǒng)進(jìn) 一 步提高性能的瓶頸。
因此，需要提出一種新的發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP消息的方法 來提高系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種改進(jìn)OFDMA系統(tǒng)前綴序列的 發(fā)送方法，解決單發(fā)射天線發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP消息在低速低 頻率選擇信道下性能差的問題，提高了系統(tǒng)性能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改進(jìn)OFDMA系統(tǒng)前綴序列的發(fā)送方法，包括
使用l根以上天線，通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)為前綴preamble,幀控制頭FCH和下行映射消息 DL-MAP。
進(jìn)一步地，所述天線為偶數(shù)根。
進(jìn)一步地，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采 用頻率切換發(fā)射分集，各天線輪流依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并將子載 波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
進(jìn)一步地，所述天線為2根或者4根，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將 數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用頻率切換發(fā)射分集，各天線輪流依次取出待發(fā) 射的子載波數(shù)據(jù)，并將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
進(jìn)一步地，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采 用循環(huán)延時分集，各天線均依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其 中除第一根天線外，其它的天線均經(jīng)過固定循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
進(jìn)一步地，所述天線為2根或者4根，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將 數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用循環(huán)延時分集，各天線均依次取出待發(fā)射的子 載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除第一根天線外，其它的天線均經(jīng)過固定循環(huán) 時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
進(jìn)一步地，
所述使用l根以上天線，通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步 驟中，
所述天線至少為4根，將發(fā)射天線分為至少兩組，每組至少有2根天線；
組內(nèi)采用循環(huán)延時分集，各組輪流依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)；
組間采用循環(huán)延時分集，組內(nèi)采用循環(huán)延時分集，組中各天線均取出本 組待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除組中的第一根天線外，其它的 天線均經(jīng)過固定循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
5本發(fā)明采用多天線技術(shù)，終端在不知道發(fā)射天線數(shù)目信息的條件下也一
樣可以對接收的preamble, FCH和DL-MAP消息進(jìn)行處理；FSTD, CDD 多天線技術(shù)的采用，增加了信道的頻率選擇性，這樣就可以大大提高系統(tǒng)的 性能；消除系統(tǒng)在發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP消息出現(xiàn)的性能上的瓶頸。


圖1為2根發(fā)射天線使用FSTD方法的示意圖2為4根發(fā)射天線使用FSTD方法的示意圖3為2根發(fā)射天線使用CDD方法的示意圖4為4根發(fā)射天線使用CDD方法的示意圖5為4根發(fā)射天線結(jié)合使用FSTD和CDD方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明適用于發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP消息的OFDM系統(tǒng)，如 802.16e系統(tǒng)。
在本發(fā)明中，發(fā)射機(jī)采用多根發(fā)射天線發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP 消息，使用數(shù)據(jù)協(xié)同發(fā)射的方法，發(fā)射天線一般為偶數(shù)根，最常使用是2根 或4根。
若發(fā)射機(jī)采用2根發(fā)射天線發(fā)送preamble, FCH和DL-MAP消息，該 多發(fā)射天線技術(shù)可以采用頻率切換發(fā)射分集(Frequency Switch Transmission Diversity, FSTD)技術(shù)，該技術(shù)的特點(diǎn)是各天線輪流依次取出待發(fā)射的子載 波數(shù)據(jù)，并將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去，即兩根發(fā)射天線使用交錯的子載波發(fā)送 信號；也可以是循環(huán)延時分集(Cyclic Delay Diversity, CDD)技術(shù)，該技 術(shù)的特點(diǎn)是各天線均依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除第 一根天線外，其它的天線均經(jīng)過固定的循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去， 即第二根發(fā)射天線發(fā)送的信號與第一根發(fā)射天線發(fā)送的信號相比有一個相位偏移(在頻域的相位偏移和時域的循環(huán)時延是等價(jià)的)。發(fā)射天線是四根
的情況，也同樣可以采用FSTD和CDD。
另外，當(dāng)發(fā)射機(jī)采用4根發(fā)射天線時，preamble, FCH和DL-MAP消 息還可以用FSTD和CDD相結(jié)合的方法發(fā)送，即4根發(fā)射天線兩兩分成一 組，每組中的兩根天線采用CDD技術(shù)，組與組之間釆用FSTD技術(shù)。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
802.16e系統(tǒng)是一個多載波傳輸系統(tǒng)， 一個OFDMA (正交頻分復(fù)用接 入)符號在頻域上由許多子載波組成，方便起見，以下描述均以8個子載波 為例，8個子載波的位置編號為{0, 1,2， 3, 4， 5, 6, 7}，并假設(shè)一個OFDMA 符號在這8個子載波位置上發(fā)送的數(shù)據(jù)為U，b,c,d,e,f,g，h)。
如果多天線技術(shù)采用FSTD方法，當(dāng)發(fā)射機(jī)采用2根發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù) 時，則信號發(fā)送方式如圖1所示，即發(fā)射天線1在偶數(shù)子載波的位置發(fā)信號 a， c， e和g,在奇數(shù)子載波位置不發(fā)信息；而發(fā)射天線2與發(fā)射天線1恰恰 相反，在奇數(shù)子載波位置發(fā)信號b, d, f和h,在偶數(shù)子載波位置不發(fā)信息。 當(dāng)發(fā)射機(jī)采用4根發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù)時，則信號發(fā)送方式如圖2所示，即發(fā) 射天線l在4k(ki， l)子載波的位置發(fā)信號a和e，在其它子載波位置不發(fā) 信息；發(fā)射天線2在41^+1 (k=0, l)子載波位置發(fā)信號b和f,在其它子載波 位置不發(fā)信息；發(fā)射天線3在4k + 2(k4， l)子載波位置發(fā)信號c和g，在其 它子載波位置不發(fā)信息；發(fā)射天線4在4k + 3 (k=0, l)子載波位置發(fā)信號d 和h，在其它子載波位置不發(fā)信息。這樣即使發(fā)送信號經(jīng)過低速且時延擴(kuò)展 很小的信道(該信道的特點(diǎn)是處于深衰落的時間較長)，由于接收端收到的 是來自2根或4根不同發(fā)射天線的信號，兩路或四路信號同時處于深衰落的 概率很小，因此與單發(fā)射天線相比，采用此種多天線技術(shù)，信號的接收性能 會得到提高。
如果多天線技術(shù)采用CDD方法，當(dāng)發(fā)射機(jī)釆用2根發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù) 時，則信號發(fā)送方式如圖3所示，即發(fā)射天線1在8個子載波的位置分別發(fā) 信號a， b, c, d, e， f, g和h;而發(fā)射天線2在8個子載波的位置分別發(fā)信號ae,, b,'。'，ce'2f",d,f",ee''4:fV5 ge—和he', (u是一個常數(shù)，表示一個固定 的頻率。由此可見發(fā)射天線2發(fā)射的信號是發(fā)射天線1發(fā)射的信號經(jīng)過一個固定的時延。當(dāng)發(fā)射機(jī)采用4根發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù)時，則信號發(fā)送方式如圖
4所示，即發(fā)射天線l在8個子載波的位置分別發(fā)信號a,b，c,d,e和f;發(fā)射 天線2在8個子載波的位置分別發(fā)信號ae，， b,': de一， ,
ge'"和he'7fU ，發(fā)射天線3在8個子載波的位置分別發(fā)信號a,。" ， be''" , Ce''2a , d,." ， e,4a , fe'5." ， gZ.。和h,7a ，發(fā)射天線4在8個子載波的位置分別發(fā)信 號ae'",be'w,ce'",de'",ee',fV",g一"和he'",","和"都是常數(shù)， 表示三個不同的固定頻率。由此可見發(fā)射天線2， 3和4發(fā)射的信號是發(fā)射 天線1發(fā)射的信號經(jīng)過三個固定的時延，這人為引入的時延可以增加信道的 時延擴(kuò)展，從而提高信道的頻率選擇性，因此與單發(fā)射天線相比，采用此種 多天線技術(shù)，信號的接收性能會得到提高。
當(dāng)發(fā)射機(jī)采用4根發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以將4根發(fā)射天線分為兩組， 例如發(fā)射天線1，2分為一組，發(fā)射天線3,4分為一組，對于每一組的兩根天 線，使用CDD方法，而兩組發(fā)射天線之間使用FSTD方法。以上描述的信 號發(fā)送方式如圖5所示，CDD方法和FSTD方法于前面描述一致，因此對 于4根發(fā)射天線結(jié)合使用CDD和FSTD的方法，可以使通信系統(tǒng)同時具有 兩種方法帶來的性能改善，從而提高接收信號的接收性能。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，如發(fā)射天線采用不同根數(shù)，使用 不同的OFDM系統(tǒng)等，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)
變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種改進(jìn)OFDMA系統(tǒng)前綴序列的發(fā)送方法，包括使用1根以上天線，通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)為前綴preamble, 幀控制頭FCH和下行映射消息DL-MAP。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述天線為偶數(shù)根。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通過多根天線 協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用頻率切換發(fā)射分集，各天線輪流 依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述天線為2根或 者4根，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用頻率 切換發(fā)射分集，各天線輪流依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并將子載波數(shù)據(jù) 發(fā)射出去。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通過多根天線 協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用循環(huán)延時分集，各天線均依次取 出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除第一根天線外，其它的天線均 經(jīng)過固定循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述天線為2根或 者4根，所述通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步驟中，采用循環(huán) 延時分集，各天線均依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除第 一根天線外，其它的天線均經(jīng)過固定循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述使用l根以上天線，通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的步 驟中，所述天線至少為4根，將發(fā)射天線分為至少兩組，每組至少有2根天線； 組內(nèi)采用循環(huán)延時分集，各組輪流依次取出待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)； 組間采用循環(huán)延時分集，組內(nèi)采用循環(huán)延時分集，組中各天線均取出本組待發(fā)射的子載波數(shù)據(jù)，并發(fā)射出去，其中除組中的第一根天線外，其它的 天線均經(jīng)過固定循環(huán)時延，再將子載波數(shù)據(jù)發(fā)射出去。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)OFDMA系統(tǒng)前綴序列的發(fā)送方法，包括使用1根以上天線，通過多根天線協(xié)同發(fā)射，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。系統(tǒng)可以采用多個發(fā)射天線發(fā)送preamble，F(xiàn)CH和DL-MAP信號，可以采用頻率切換發(fā)射分集、循環(huán)延時分集發(fā)射數(shù)據(jù)。使用本發(fā)明，終端在不知道發(fā)射天線數(shù)目信息的條件下也一樣可以對接收的preamble終端進(jìn)行處理，相比現(xiàn)有技術(shù)，具有增加頻率分集，提高系統(tǒng)性能的效果。
文檔編號H04L27/26GK101282150SQ20071007380
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者夏樹強(qiáng) 申請人:中興通訊股份有限公司