CN101212437A - 基于ofdm的前缀信号收发方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种基于OFDM通信系统中前缀信号收发方法及设备，使得接收机的复杂度极大地降低。本发明中，在发送端，将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。接收端在接收前向物理信道中的前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。对待发送的信号码序列进行交织，将交织后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上；将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的信号码序列设置为零。

Description

基于OFDM的前缀信号收发方法及设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及基于OFDM通信技术。
背景技术
近些年来，以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)为代表的多载波传输技术受到了人们的广泛关注。多载波传输把数据流分解为若干个独立的子数据流，每个子数据流将具有低得多的比特速率。用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM作为一种具有代表性的多载波传输技术，将频谱分成许多子载波，每个子载波用较低的数据速率来调制。
OFDM系统将待传输数据作为频域信息，将其调制为时域信号，并在信道上传输，而在接收端则进行逆过程解调。OFDM系统的调制和解调可以分别由逆离散傅立叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform，简称“IDFT”)和离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，简称“DFT”)来代替。通过N点IDFT运算，把频域数据符号变换为时域数据符号，经过载波调制之后，发送到信道中。在接收端，将接收信号进行相干解调，然后将基带信号进行N点DFT运算，即可获得发送的数据符号。在实际应用中，IDFT/DFT采用逆快速傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称“IFFT”)和快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，简称“FFT”)来实现。FFT技术的采用使得OFDM系统的复杂度大大降低，再加上高性能信息处理器件，比如可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称“PLD”)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称“DSP”)、微处理器(Micro Processor，简称“μP”)等的发展和应用，使得OFDM系统的实现更加容易，成为应用最广的一种多载波传输方案。
在有些采用OFDM技术的场景中，需要将正交码序列作为信息比特调制在OFDM符号上传输。第三代合作伙伴项目2(3rd Generation PartnershipProject 2，简称“3GPP2”)空中接口演进项目(Air Interface Evolution，简称“AIE”)的前向物理信道中的超帧的前缀即需要根据正交码序列进行调制后在OFDM符号上传输。正交码序列包括Walsh码序列，DFT码序列等等。
具体地说，3GPP2 AIE的前向物理信道由超帧构成，每个超帧有一个preamble(前缀)，用于进行前向同步捕获，识别小区，广播系统参数等。Preamble由8个OFDM符号组成，其中后3个OFDM符号分别称为TDM1，TDM2，TDM3。其中TDM1用于传输同步捕获和频偏估计序列。而TDM2，TDM3传输Walsh码序列，TDM2用于传送扇区标识信息，TDM3用来传送系统信息，同时携带F-OSICH信息，用于功率控制。
对于5MHz的OFDM系统，OFDM调制时采用的IFFT的点数为512点，而TDM2需要传输的Walsh码序列的长度为512比特。在现有技术中，先将长度为512的Walsh码序列作512点的DFT变换为频域信号，然后通过子载波映射到调制到OFDM符号的子载波上。对于一定带宽的OFDM系统，频带的两边通常需要保留一定数量的保护子载波，以防止发送信号的频谱外泄，干扰其他频带。设保护子载波个数为Ng，而且还有一个零频子载波，则有用子载波为512-Ng-1。也就是说，做完512点的DFT的Walsh码序列频谱信号在映射时只能映射到512-Ng-1个有效子载波上，通常Ng为奇数，需要在频谱两端分别截短(Ng-1)/2和(Ng+1)/2个点，才能够映射到OFDM符号上。Walsh码序列的频域信号映射到OFDM符号的子载波上之后，经过OFDM调制(IFFT变换)后，通过天线发送出去，如图1所示。
由于发送端采用512点的DFT和512点的IFFT，所传输的信号为时域信号，因此接收端需要对所有可能多径信号进行时域上的处理，如图2所示，接收端需要对接收到的所有时域信号进行多次相关检测，根据其最大相关峰判断所发送的Walsh码的序列，进而识别不同的小区及获得相关的系统参数信息。时域处理的复杂性导致接收机具有非常高的复杂度。且由于保护子载波的影响，做完DFT变换后的Walsh码序列的保护带频谱将被截掉，影响了Walsh码的频域完整性，使得接收端检测的性能大大降低。
发明内容
本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种基于OFDM的前缀信号收发方法及设备，使得接收机的复杂度极大地降低，同时克服了保护子载波的影响，并且利用了OFDM系统的特性，增强了多径信道下的传输性能。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于OFDM的前缀信号发送方法，包含以下步骤：
将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。
本发明的实施方式还提供了一种基于OFDM的前缀信号接收方法，包含以下步骤：
在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。
本发明的实施方式还提供了一种基于OFDM的前缀信号发送设备，包含：
将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列的单元；
将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上的单元；
对OFDM符号的子载波进行OFDM调制后发送的单元。
本发明的实施方式还提供了一种基于OFDM的前缀信号接收设备，包含：
在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调的单元；
对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测的单元；
将相关检测得到的相关程度最高的信号码序列对应的信息作为发送端传输的信息的单元。
本发明各实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
在发送端，将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。接收端在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。由于在接收端是对解调后的频域信息进行检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，使得接收机复杂度大大降低。
对待发送的信号码序列进行交织，将交织后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上；将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的信号码序列设置为零。信号码通常是有一定规律的，由于多径衰落的存在，将会破坏信号的固有特性(如正交性)。同时，保护子载波连续截去了部分发送信号，将会破坏发送信号的一些重要特性(如相关性能下降，相关峰减小)，从而无法被接收端正确识别。对待发送的信号码进行交织使得多径衰落和保护子载波的影响均匀化，从而即使失去保护带或零频部分的频域信号，也只相当于引入了一些噪声，不会导致接收端完全无法识别，提高信号码检测的性能。
在发送端，将待传输的部分前缀信息分为n和m比特两部分，将n比特部分映射为信号码序列，并根据m比特部分选择交织或加扰的方式；根据所选择的交织或加扰的方式对信号码序列进行交织或加扰，将交织或加扰后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上。在接收端，根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对解调的信号进行解交织或解扰；对经解交织或解扰后的所有信号进行相关检测，根据其中相关程度最大的信号码序列得到发送端的部分传输的信息，根据该相关程度最大的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息。使得通过相同资源能传输更多的信息，在不降低系统性能的条件下，极大地提高了资源的利用率。
附图说明
图1是现有技术中OFDM系统发送端的示意图；
图2是现有技术中OFDM系统接收端的示意图；
图3是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的流程图；
图4是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第一种映射方式示意图；
图5是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第二种映射方式示意图；
图6是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第三种映射方式示意图；
图7是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第四种映射方式示意图；
图8是根据本发明第一实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中接收端的流程图；
图9是根据本发明第二实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中接收端的流程图；
图10是根据本发明第三实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的映射方式示意图；
图11是根据本发明第四实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的流程图；
图12是根据本发明第四实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第一种映射方式示意图；
图13是根据本发明第四实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第二种映射方式示意图；
图14是根据本发明第四实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中发送端的第三种映射方式示意图；
图15是根据本发明第四实施方式的基于OFDM的前缀信号发送接收方法中接收端的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
在发送端，将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。接收端在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。由于接收端是对解调后的频域信息进行检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，使得接收机复杂度大大降低。
本发明第一实施方式涉及一种基于OFDM的前缀信号发送接收方法。
在发送端如图3所示，在步骤310中，发送端将需要传输的信息，如前向物理信道的前缀中的TDM2和/或TDM3，映射成长度为512的Walsh正交码序列。
接着进入步骤320，为了进一步提高高速移动情况下性能，通过交织器对映射得到的Walsh正交码序列进行交织。Walsh码序列是有一定规律的，由于多径衰落的存在，将会破坏Walsh码的固有特性(如正交性)。同时，保护子载波连续截去了部分Walsh码，将会破坏Walsh码的一些重要特性(如相关性能下降，相关峰减小)，从而无法被接收端正确识别。对待发送的Walsh码进行交织使得多径衰落和保护子载波的影响均匀化，从而即使失去保护带或零频部分的频域信号，也只相当于引入了一些噪声，不会导致接收端完全无法识别，提高信号码检测的性能。
接着进入步骤330，将交织后的码序列映射到OFDM符号的子载波上，并将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的码序列设置为零。在本实施方式中不对码序列进行DFT变换，使得在接收端能够直接对解调后的频域信息进行相关检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，大大降低接收端接收机的复杂度。
对于前向物理信道的前缀中的TDM2和TDM3对应的码序列，可以有多种映射方法，举例而言，可以将TDM2和TDM3对应的码序列分别映射在两个OFDM符号前256个连续子载波和后256个连续子载波上，如图4所示；或者，将TDM2和TDM3对应的码序列交替映射在两个OFDM符号的4个连续的128个子载波上，如图5所示；或者，根据信息的重要性，将更重要的TDM2对应的码序列映射在OFDM符号的中间部分的256个连续子载波上，将TDM3对应的码序列映射在OFDM符号外侧的2个连续的128个子载波上，如图6所示；或者，将TDM2和TDM3对应的码序列映射在除用作保护带的子载波外的其他子载波上，如图7所示；等等。
接着进入步骤340，对置零后的码序列进行OFDM调制之后，通过天线发送出去。
在接收端，如图8所示，在步骤810中，接收端对接收到的信号进行OFDM解调后，得到传输发送端的信息的子载波上的信号。
接着进入步骤820，为了避免保护带和零频部分对应的子载波上的噪音信号对之后的检测产生干扰，将用作保护带的子载波和零频部分子载波上的信号设置为零，以提高检测的准确性。
在步骤830中，通过序列生成器生成所有可能的9比特的码，分别对其进行512比特的Walsh码映射。
接着进入步骤840，对映射得到的各Walsh码序列进行交织。该交织的方式与发送端相同。
接着进入步骤850，通过交织后的各Walsh码序列对置零后的信号进行相关检测。可以分成4块作相关检测。在本实施方式无需对接收到的信号进行IDFT变换，使得在接收端能够直接对解调后的频域信息进行相关检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，大大降低了接收机的复杂度。
接着进入步骤860，选择相关程度最高的Walsh码序列，将该Walsh码序列对应的信息作为发送端传输的信息。
需要说明的是，在本实施方式中，为了避免保护带和零频部分对应的子载波上的噪音信号对之后的检测产生干扰，可以接收到的信号中，用作保护带的子载波和零频部分子载波上的信号设置为零；或者，也可以对用于相关检测的各Walsh码序列中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分码序列设置为零，通过置零后的Walsh码序列对信号进行相关检测。
本发明第二实施方式同样涉及一种基于OFDM的前缀信号发送接收方法，其发送端与第一实施方式相同，在本实施方式中的接收端如图9所示。
在步骤910中，接收端对接收到的信号进行OFDM解调后，得到传输发送端的信息的子载波上的信号。
接着进入步骤920，对解调出的信号进行解交织。
接着进入步骤930，为了避免保护带和零频部分对应的子载波上的噪音信号对之后的检测产生干扰，将用作保护带的子载波和零频部分子载波上的信号设置为零，以提高之后检测的准确性。
接着进入步骤940，对置零后的信号以各种可能的Walsh码序列进行相关检测。
接着进入步骤950，选择相关程度最高的Walsh码序列，将该Walsh码序列对应的信息作为发送端传输的信息。
本发明第三实施方式同样涉及一种基于OFDM的前缀信号发送接收方法，与第一第二实施方式大致相同，其区别在于在第一第二实施方式中，TDM2和TDM3对应的码序列共同映射在两个OFDM符号的512个子载波上，而在本实施方式中，将TDM2和TDM3对应的码序列分别映射在一个OFDM符号的512个子载波上，如TDM2对应的码序列映射在第7个OFDM符号的512个子载波上，TDM3对应的码序列映射在第8个OFDM符号的512个子载波上，如图10所示，与现有技术有良好的兼容性。
本发明第四实施方式同样涉及一种基于OFDM的前缀信号发送接收方法，在发送端如图11所示。
在步骤1110中，对于将要传输的9比特的信息(TDM2或TDM3，主要传输系统参数)，将其分割为前半部分和后半部分，前半部分为n比特，后半部分为m比特。
在步骤1120中，以n比特部分作为承载在物理资源中的信息，将其映射为2n比特的Walsh码序列。
在步骤1130中，根据m比特选择加扰方式，共有2m种加扰方式。
接着进入步骤1140，将所映射得到的Walsh码序列通过该m比特选择的加扰方式进行加扰。
接着进入步骤1150，对加扰后的码序列进行交织。Walsh码序列是有一定规律的，由于多径衰落的存在，将会破坏Walsh码的固有特性(如正交性)。同时，保护子载波连续截去了部分Walsh码，将会破坏Walsh码的一些重要特性(如相关性能下降，相关峰减小)，从而无法被接收端正确识别。对待发送的码序列进行交织使得多径衰落和保护子载波的影响均匀化，从而即使失去保护带或零频部分的频域信号，也只相当于引入了一些噪声，不会导致接收端完全无法识别，提高信号码检测的性能。
接着进入步骤1160，将交织后的码序列映射到OFDM符号的子载波上，并将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的码序列设置为零。
接着进入步骤1170，对置零后的码序列进行OFDM调制之后，通过天线发送出去。在本实施方式中不对码序列进行DFT变换，使得在接收端能够直接对解调后的频域信息进行相关检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，大大降低接收端接收机的复杂度。
下面以n等于8，m等于1为例进行说明。发送端将需要传输的9比特信息分为前8比特和后1比特，对8比特信息进行256比特的Walsh码映射，根据该最后1比特选择加扰方式，根据1比特所选择的加扰方式(共有2种可能的加扰方式)对该8比特信息映射得到的正交序列进行加扰，再对加扰后的码序列进行交织，之后将其映射到2个OFDM符号的子载波上。对于TDM2或TDM3信息交织后得到的256个码序列，可以有许多种映射方式。如TDM2和TDM3对应的码序列分别映射在2个OFDM符号的128个子载波上，并且重复两次放在对应的时频资源位置上，可以将TDM2和TDM3对应的码序列交错重复映射在512个子载波上，如图12所示，也可以将TDM2对应的码序列重复映射在中间的256个子载波上，减少保护带的影响，将TDM3对应的码序列映射重复映射在外测的256个子载波上，如图13所示。也可以将TDM2或TDM3交织后得到的256个符号经过重复后映射到其对应的一个OFDM符号的512个子载波上，如图14所示。或者，还可以在TDM2或TDM3的8比特信息后添零，形成9比特信息，将9比特信息映射到512比特Walsh码上，将512比特Walsh码映射到OFDM符号的子载波的具体方式与第一实施方式相同。本发明包括但并不仅限于这些映射方法。之后将其中保护子载波和零频对应的子载波上的码序列置零，因为将映射得到的码序列重复传输，故削弱了保护带对其的影响。将置零后的码序列经过OFDM调制之后，通过天线发送出去。
在接收端，如图15所示，在步骤1510中，对接收到的信号进行OFDM解调，得到传输发送端的信息的子载波上的信号。
接着进入步骤1520，为了避免保护带和零频部分对应的子载波上的噪音信号对之后的检测产生干扰，将用作保护带的子载波和零频部分子载波上的信号设置为零，以提高之后检测的准确性。
接着进入步骤1530，对置零后的信号进行解交织。
接着进入步骤1540，根据发送端所有可能的加扰方式对解交织后的信号进行解扰。通常有2m种解扰方式，该m即发送端分割的后半部分信息长度。
接着进入步骤1550，对经解扰后的所有信号以各种可能的Walsh码序列进行相关检测。由于在接收端不需要进行IDFT变换，直接对频域信息进行检测，因此不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，使得接收机复杂度大大降低。
接着进入步骤1560，选择相关程度最高的Walsh码序列，将该Walsh码序列对应的信息作为发送端部分传输的信息(即前n比特信息)，根据该相关程度最高的Walsh码序列所对应的加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息(即后m比特信息)。通过该方式，使得通过相同资源能传输更多的信息，在不降低系统性能的条件下，极大地提高了资源的利用率。
同样以n等于8，m等于1为例进行说明。接收端对接收到的信号进行OFDM解调后，得到传输发送端信息的子载波的信号，因保护带和零频对应的子载波存在干扰，为了提高检测的准确性，将相应位置置零。接着对置零后的信号进行解交织，并根据所有可能的加扰方式(共2种)对经解交织的信号进行解扰，并将经解扰后的各序列分别与所有可能的Walsh码作相关，根据相关程度最高的Walsh码得到发送端发送的8比特信息，根据该相关程度最高的Walsh码序列所对应的扰码方式得到该信道的剩余1比特的信息。
或者，在本实施方式中，还可以不进行加扰，只进行交织。即在发送端直接通过m比特选择交织方法，通过所选择的交织方法，对n比特信息映射得的Walsh码序列进行交织，将交织后的码序列映射到OFDM符号的子载波上。在接收端，根据发送端所有可能的交织方式(2m种交织方式)对置零后的信号进行解交织，对经解交织后的所有信号进行相关检测，根据其中相关程度最高的Walsh码序列得到发送端的部分传输的信息(前n比特)，根据该相关程度最高的Walsh码序列所对应的交织方式得到发送端的剩余部分传输的信息(后m比特)。
另外，在本实施方式中，接收端还可以根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对各种可能的Walsh码序列进行交织或加扰，通过交织或加扰后的各Walsh码序列对解调后的信号进行相关检测，根据其中相关程度最高的Walsh码序列得到发送端的部分传输的信息，根据该相关程度最高的Walsh码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息。
本发明第五实施方式涉及一种基于OFDM的前缀信号发送设备，包含：将部分前缀信息映射为信号码序列的单元；将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上的单元；对OFDM符号的子载波进行OFDM调制后发送的单元。其中的信号码序列可以是正交码序列，如Walsh码序列。该部分前缀信息为前向物理信道的前缀中的TDM2和/或TDM3。在本实施方式无需对接收到的信号进行DFT变换，使得在接收端能够直接对解调后的频域信息进行相关检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，大大降低了接收机的复杂度。
该信号发送设备还包含：对待发送的信号码序列进行交织的单元；将交织后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上的单元；将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的信号码序列设置为零的单元。信号码序列是有一定规律的，由于多径衰落的存在，将会破坏信号码的固有特性(如正交性)。同时，保护子载波连续截去了部分发送的信号码，将会破坏发送的信号码的一些重要特性(如相关性能下降，相关峰减小)，从而无法被接收端正确识别。对待发送的信号码进行交织使得多径衰落和保护子载波的影响均匀化，从而即使失去保护带或零频部分的频域信号，也只相当于引入了一些噪声，不会导致接收端完全无法识别，提高信号码检测的性能。
还可以包含：将待传输的部分前缀信息分为n和m比特两部分的单元；将n比特部分映射为信号码序列的单元；根据m比特部分选择交织或加扰的方式的单元；根据所选择的交织或加扰的方式对信号码序列进行交织或加扰的单元；将交织或加扰后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上的单元。
本发明第六实施方式涉及一种基于OFDM的前缀信号接收设备，包含：在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调的单元；将解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测的单元；将相关检测得到的相关程度最高的信号码序列对应的信息作为发送端传输的信息的单元。其中，信号码序列是正交码序列，如Walsh码序列。部分前缀信息是前向物理信道的前缀中的TDM2和TDM3。
该信号接收设备还包含：在对解调后的信号进行解交织的单元；对解交织后的信号进行相关检测的单元；或包含：对各种可能的信号码序列进行交织的单元；通过交织后的各信号码序列进行相关检测的单元。
该信号接收设备还可以包含：将接收到的OFDM信号中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分信号设置为零的单元；对置零后的信号进行相关检测的单元；或包含：将各种可能的信号码序列中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分码序列设置为零的单元；通过置零后的各信号码序列进行相关检测的单元。从而避免保护带和零频部分对应的子载波上的噪音信号对之后的检测产生干扰。
该信号接收设备还可以包含：根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对解调的信号进行解交织或解扰的单元；对经解交织或解扰后的所有信号进行相关检测的单元；或者，根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对各种可能的信号码序列进行交织或加扰的单元；通过交织或加扰后的各信号码序列对解调后的信号进行相关检测的单元；以及包含：根据相关检测后相关程度最高的信号码序列得到发送端的部分传输的信息的单元；根据该相关程度最高的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息的单元。使得通过相同资源能传输更多的信息，在不降低系统性能的条件下，极大地提高了资源的利用率。
综上所述，在本发明的各实施方式中，在发送端，将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。接收端在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。由于在接收端是对解调后的频域信息进行检测，不需要对所有可能的多径信号分别进行检测，使得接收机复杂度大大降低。
对待发送的信号码序列进行交织，将交织后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上；将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的信号码序列设置为零。信号码通常是有一定规律的，由于多径衰落的存在，将会破坏信号的固有特性(如正交性)。同时，保护子载波连续截去了部分发送信号，将会破坏发送信号的一些重要特性(如相关性能下降，相关峰减小)，从而无法被接收端正确识别。对待发送的信号码进行交织使得多径衰落和保护子载波的影响均匀化，从而即使失去保护带或零频部分的频域信号，也只相当于引入了一些噪声，不会导致接收端完全无法识别，提高信号码检测的性能。
在发送端，将待传输的部分前缀信息分为n和m比特两部分，将n比特部分映射为信号码序列，并根据m比特部分选择交织或加扰的方式；根据所选择的交织或加扰的方式对信号码序列进行交织或加扰，将交织或加扰后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上。在接收端，根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对解调的信号进行解交织或解扰；对经解交织或解扰后的所有信号进行相关检测，根据其中相关程度最大的信号码序列得到发送端的部分传输的信息，根据该相关程度最大的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息。使得通过相同资源能传输更多的信息，在不降低系统性能的条件下，极大地提高了资源的利用率。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (22)

1.一种基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，包含以下步骤：
将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列，将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上，经OFDM调制后发送。
2.根据权利要求1所述的基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，所述信号码序列是正交码序列。
3.根据权利要求1所述的基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，所述部分前缀信息为前向物理信道的前缀中的TDM2和/或TDM3。
4.根据权利要求1所述的基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，还包含以下步骤：
对待发送的信号码序列进行交织，将交织后的所述信号码序列映射到OFDM符号的子载波上；
将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的所述信号码序列设置为零。
5.根据权利要求4所述的基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，将所述部分前缀信息分为n和m比特两部分，将n比特部分映射为信号码序列，并根据m比特部分选择交织或加扰的方式；
根据所选择的交织或加扰的方式对所述信号码序列进行交织或加扰，将交织或加扰后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于OFDM的前缀信号发送方法，其特征在于，通过以下方式之一将所述部分前缀信息映射为所述信号码序列：
根据所述部分前缀信息的比特位数，将其直接映射为对应长度的信号码序列；
如果所述部分前缀信息的比特位数小于N，则在所述信息中添加填充比特，将填充后的N比特信息其映射为对应长度的信号码序列；
通过以下方式之一或其任意组合将所述信号码序列映射到OFDM符号的子载波上：
将一个信号码序列映射在一个OFDM符号的相关子载波上；
将对应不同信息的信号码序列分别映射在至少两个OFDM符号的不同连续子载波上；
将对应不同信息的信号码序列交替映射在至少两个OFDM符号的不同连续子载波上；
根据所述信号码序列对应的信息的重要程度，将更重要的信息对应的信号码序列映射在OFDM符号的更中间的部分子载波上；
将所述信号码序列映射在除用作保护带的子载波外的其他子载波上；
如果所述部分前缀信息映射为短信号码序列，则将所述短信号码序列重复映射在OFDM符号的子载波上。
7.一种基于OFDM的前缀信号接收方法，其特征在于，包含以下步骤：
在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调，对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测，将相关程度最高的信号码序列所对应的信息作为发送端传输的信息。
8.根据权利要求7所述的基于OFDM的前缀信号接收方法，其特征在于，所述信号码序列是正交码序列。
9.根据权利要求7所述的基于OFDM的前缀信号接收方法，其特征在于，还包含以下步骤：
在对解调后的信号进行解交织，或对所述各种可能的信号码序列进行交织后，进行所述相关检测。
10.根据权利要求7所述的基于OFDM的前缀信号接收方法，其特征在于，还包含以下步骤：
将接收到的OFDM信号或所述各种可能的信号码序列中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分信号设置为零后，进行所述相关检测。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的基于OFDM的前缀信号接收方法，其特征在于，还包含以下步骤：
根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对解调的信号进行解交织或解扰；
对经解交织或解扰后的所有信号进行所述相关检测，根据其中相关程度最高的信号码序列得到发送端的部分传输的信息，根据该相关程度最高的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息；或
根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对所述各种可能的信号码序列进行交织或加扰，通过所述交织或加扰后的各信号码序列对解调后的信号进行所述相关检测，根据其中相关程度最高的信号码序列得到发送端的部分传输的信息，根据该相关程度最高的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息。
12.一种基于OFDM的前缀信号发送设备，其特征在于，包含：
将前向物理信道中部分前缀信息映射为信号码序列的单元；
将该信号码序列作为频域信号映射到OFDM符号的子载波上的单元；
对OFDM符号的子载波进行OFDM调制后发送的单元。
13.根据权利要求12所述的基于OFDM的前缀信号发送设备，其特征在于，所述信号码序列是正交码序列。
14.根据权利要求12所述的基于OFDM的前缀信号发送设备，其特征在于，所述部分前缀信息为前向物理信道的前缀中的TDM2和/或TDM3。
15.根据权利要求12所述的基于OFDM的前缀信号发送设备，其特征在于，还包含：
对待发送的信号码序列进行交织的单元；
将交织后的所述信号码序列映射到OFDM符号的子载波上的单元；
将用作保护带的子载波和/或零频部分子载波上的所述信号码序列设置为零的单元。
16.根据权利要求12所述的基于OFDM的前缀信号发送设备，其特征在于，还包含：
将所述部分前缀信息分为n和m比特两部分的单元；
将n比特部分映射为信号码序列的单元；
根据m比特部分选择交织或加扰的方式的单元；
根据所选择的交织或加扰的方式对所述信号码序列进行交织或加扰的单元；
将交织或加扰后的信号码序列映射到OFDM符号的子载波上的单元。
17.一种基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，包含：
在接收前向物理信道中的部分前缀信息时，对接收到的信号进行OFDM解调的单元；
对解调后的信号与各种可能的信号码序列进行相关检测的单元；
将相关检测得到的相关程度最高的信号码序列对应的信息作为发送端传输的信息的单元。
18.根据权利要求17所述的基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，所述信号码序列是正交码序列。
19.根据权利要求17所述的基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，还包含：
在对解调后的信号进行解交织的单元；
对解交织后的信号进行相关检测的单元；或包含：
对所述各种可能的信号码序列进行交织的单元；
通过交织后的各信号码序列进行所述相关检测的单元。
20.根据权利要求17所述的基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，还包含：
将接收到的OFDM信号中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分信号设置为零的单元；
对置零后的信号进行所述相关检测的单元；或包含：
将所述各种可能的信号码序列中，对应于用作保护带的子载波和/或零频部分子载波的部分码序列设置为零的单元；
通过置零后的各信号码序列进行所述相关检测的单元。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，还包含：
根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对解调的信号进行解交织或解扰的单元；
对经解交织或解扰后的所有信号进行所述相关检测的单元；
根据相关检测后相关程度最高的信号码序列得到发送端的部分传输的信息的单元；
根据该相关程度最高的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息的单元。
22.根据权利要求17至20中任一项所述的基于OFDM的前缀信号接收设备，其特征在于，还包含：
根据发送端所有可能的交织或加扰的方式对所述各种可能的信号码序列进行交织或加扰的单元；
通过所述交织或加扰后的各信号码序列对解调后的信号进行所述相关检测的单元；
根据相关检测后相关程度最高的信号码序列得到发送端的部分传输的信息的单元；
根据该相关程度最高的信号码序列所对应的交织或加扰的方式得到发送端的剩余部分传输的信息的单元。
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