CN101282150B

CN101282150B - 一种改进ofdma系统前缀序列的发送方法

Info

Publication number: CN101282150B
Application number: CN 200710073802
Authority: CN
Inventors: 夏树强
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: CN101282150A

Abstract

本发明公开了一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法，包括：使用1根以上天线，通过多根天线协同发射，将数据发送出去。系统可以采用多个发射天线发送preamble，FCH和DL-MAP信号，可以采用频率切换发射分集、循环延时分集发射数据。使用本发明，终端在不知道发射天线数目信息的条件下也一样可以对接收的preamble终端进行处理，相比现有技术，具有增加频率分集，提高系统性能的效果。

Description

一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法

技术领域

本发明涉及数字通信领域，尤其涉及一种改进OFDMA(正交频分复用接入)系统前缀序列的发送方法。

背景技术

正交频分复用作为一种多载波传输模式，通过将一组高速串行传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低，而循环前缀的引入，又进一步增强了系统抗符号间干扰(Inter-symbol Interference，ISI)的能力，除此之外的带宽利用率高、实现简单等特点使OFDM在无线通信领域的应用越来越广，比如，WLAN系统，基于正交频分复用多址的802.16e系统等都是基于OFDM技术的系统。

使用正交频分复用技术的协议，如802.16e，规定用前缀(preamble)来标识一帧的开始，preamble在时间上占一个符号，紧接前缀后面发帧控制头(FCH)和下行映射消息(DL-MAP)。协议规定preamble，FCH和DL-MAP消息只能在一根发射天线上发射，这在低速低频率选择信道下性能会很差，这已经成为正交频分复用系统进一步提高性能的瓶颈。

因此，需要提出一种新的发送preamble，FCH和DL-MAP消息的方法来提高系统性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法，解决单发射天线发送preamble，FCH和DL-MAP消息在低速低频率选择信道下性能差的问题，提高了系统性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法，包括：

使用1根以上天线，通过多根天线协同发射，将数据发送出去。

进一步地，所述数据为前缀preamble，帧控制头FCH和下行映射消息DL-MAP。

进一步地，所述天线为偶数根。

进一步地，所述通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，采用频率切换发射分集，各天线轮流依次取出待发射的子载波数据，并将子载波数据发射出去。

进一步地，所述天线为2根或者4根，所述通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，采用频率切换发射分集，各天线轮流依次取出待发射的子载波数据，并将子载波数据发射出去。

进一步地，所述通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，采用循环延时分集，各天线均依次取出待发射的子载波数据，并发射出去，其中除第一根天线外，其它的天线均经过固定循环时延，再将子载波数据发射出去。

进一步地，所述天线为2根或者4根，所述通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，采用循环延时分集，各天线均依次取出待发射的子载波数据，并发射出去，其中除第一根天线外，其它的天线均经过固定循环时延，再将子载波数据发射出去。

进一步地，

所述使用1根以上天线，通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，

所述天线至少为4根，将发射天线分为至少两组，每组至少有2根天线；

组内采用循环延时分集，各组轮流依次取出待发射的子载波数据；

组间采用循环延时分集，组内采用循环延时分集，组中各天线均取出本组待发射的子载波数据，并发射出去，其中除组中的第一根天线外，其它的天线均经过固定循环时延，再将子载波数据发射出去。

本发明采用多天线技术，终端在不知道发射天线数目信息的条件下也一样可以对接收的preamble，FCH和DL-MAP消息进行处理；FSTD，CDD多天线技术的采用，增加了信道的频率选择性，这样就可以大大提高系统的性能；消除系统在发送preamble，FCH和DL-MAP消息出现的性能上的瓶颈。

附图说明

图1为2根发射天线使用FSTD方法的示意图；

图2为4根发射天线使用FSTD方法的示意图；

图3为2根发射天线使用CDD方法的示意图；

图4为4根发射天线使用CDD方法的示意图；

图5为4根发射天线结合使用FSTD和CDD方法的示意图。

具体实施方式

本发明适用于发送preamble，FCH和DL-MAP消息的OFDM系统，如802.16e系统。

在本发明中，发射机采用多根发射天线发送preamble，FCH和DL-MAP消息，使用数据协同发射的方法，发射天线一般为偶数根，最常使用是2根或4根。

若发射机采用2根发射天线发送preamble，FCH和DL-MAP消息，该多发射天线技术可以采用频率切换发射分集(Frequency Switch TransmissionDiversity，FSTD)技术，该技术的特点是各天线轮流依次取出待发射的子载波数据，并将子载波数据发射出去，即两根发射天线使用交错的子载波发送信号；也可以是循环延时分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)技术，该技术的特点是各天线均依次取出待发射的子载波数据，并发射出去，其中除第一根天线外，其它的天线均经过固定的循环时延，再将子载波数据发射出去，即第二根发射天线发送的信号与第一根发射天线发送的信号相比有一个相位偏移(在频域的相位偏移和时域的循环时延是等价的)。发射天线是四根的情况，也同样可以采用FSTD和CDD。

另外，当发射机采用4根发射天线时，preamble，FCH和DL-MAP消息还可以用FSTD和CDD相结合的方法发送，即4根发射天线两两分成一组，每组中的两根天线采用CDD技术，组与组之间采用FSTD技术。

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

802.16e系统是一个多载波传输系统，一个OFDMA(正交频分复用接入)符号在频域上由许多子载波组成，方便起见，以下描述均以8个子载波为例，8个子载波的位置编号为{0，1，2，3，4，5，6，7}，并假设一个OFDMA符号在这8个子载波位置上发送的数据为{a，b，c，d，e，f，g，h}。

如果多天线技术采用FSTD方法，当发射机采用2根发射天线发送数据时，则信号发送方式如图1所示，即发射天线1在偶数子载波的位置发信号a，c，e和g，在奇数子载波位置不发信息；而发射天线2与发射天线1恰恰相反，在奇数子载波位置发信号b，d，f和h，在偶数子载波位置不发信息。当发射机采用4根发射天线发送数据时，则信号发送方式如图2所示，即发射天线1在4k(k＝0，1)子载波的位置发信号a和e，在其它子载波位置不发信息；发射天线2在4k+1(k＝0，1)子载波位置发信号b和f，在其它子载波位置不发信息；发射天线3在4k+2(k＝0，1)子载波位置发信号c和g，在其它子载波位置不发信息；发射天线4在4k+3(k＝0，1)子载波位置发信号d和h，在其它子载波位置不发信息。这样即使发送信号经过低速且时延扩展很小的信道(该信道的特点是处于深衰落的时间较长)，由于接收端收到的是来自2根或4根不同发射天线的信号，两路或四路信号同时处于深衰落的概率很小，因此与单发射天线相比，采用此种多天线技术，信号的接收性能会得到提高。

如果多天线技术采用CDD方法，当发射机采用2根发射天线发送数据时，则信号发送方式如图3所示，即发射天线1在8个子载波的位置分别发信号a，b，c，d，e，f，g和h；而发射天线2在8个子载波的位置分别发信号，

Figure S07173802520070509D00004075819QIETU

，

Figure S07173802520070509D00004075830QIETU

，

Figure S07173802520070509D00004075839QIETU

，

Figure S07173802520070509D00004075851QIETU

，

Figure S07173802520070509D00004075900QIETU

，

Figure S07173802520070509D00004075914QIETU

和

Figure S07173802520070509D00004075923QIETU

，ω是一个常数，表示一个固定的频率。由此可见发射天线2发射的信号是发射天线1发射的信号经过一个固定的时延。当发射机采用4根发射天线发送数据时，则信号发送方式如图4所示，即发射天线1在8个子载波的位置分别发信号a，b，c，d，e和f；发射天线2在8个子载波的位置分别发信号

Figure S07173802520070509D00005081225QIETU

和

Figure S07173802520070509D00005081239QIETU

，发射天线3在8个子载波的位置分别发信号，

Figure S07173802520070509D00005081008QIETU

和，发射天线4在8个子载波的位置分别发信号

Figure S07173802520070509D00005081037QIETU

和

Figure S07173802520070509D00005081102QIETU

，ω，α和β都是常数，表示三个不同的固定频率。由此可见发射天线2，3和4发射的信号是发射天线1发射的信号经过三个固定的时延，这人为引入的时延可以增加信道的时延扩展，从而提高信道的频率选择性，因此与单发射天线相比，采用此种多天线技术，信号的接收性能会得到提高。

当发射机采用4根发射天线发送数据时，可以将4根发射天线分为两组，例如发射天线1，2分为一组，发射天线3，4分为一组，对于每一组的两根天线，使用CDD方法，而两组发射天线之间使用FSTD方法。以上描述的信号发送方式如图5所示，CDD方法和FSTD方法于前面描述一致，因此对于4根发射天线结合使用CDD和FSTD的方法，可以使通信系统同时具有两种方法带来的性能改善，从而提高接收信号的接收性能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，如发射天线采用不同根数，使用不同的OFDM系统等，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法，其特征在于，使用1根以上天线，通过多根天线协同发射，将数据发送出去；所述通过多根天线协同发射，将数据发送出去的步骤中，采用循环延时分集，各天线均依次取出待发射的子载波数据，并发射出去，其中除第一根天线外，其它的天线均经过固定循环时延，再将子载波数据发射出去；所述数据为前缀preamble，帧控制头FCH和下行映射消息DL-MAP。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线为偶数根。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线为2根或者4根。

4.一种改进OFDMA系统前缀序列的发送方法，其特征在于，使用1根以上天线，通过多根天线协同发射，将数据发送出去；所述数据为前缀preamble，帧控制头FCH和下行映射消息DL-MAP；

组间采用频率切换发射分集，各组轮流依次取出待发射的子载波数据；

组内采用循环延时分集，组中各天线均取出本组待发射的子载波数据，并发射出去，其中除组中的第一根天线外，其它的天线均经过固定循环时延，再将子载波数据发射出去。