CN101729477B - 多载波无线传输系统中发射信号的方法 - Google Patents
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Abstract
一种多载波无线传输系统中发射信号的方法,一个传输块由时域上的N个连续的OFDM符号和频域上的M个连续的物理子载波构成,其中,N为整数,且N不小于1,M为整数,且M不小于1,发射端对数据进行编码交织;发射端至少存在一根天线的导频流,在传输导频信号的频率区域中传输一个导频信号,并在每组OFDM符号中仅传输一个导频信号;发射端对编码交织后的数据和导频信号进行IFFT操作;发射端插入前导信号后通过天线将数据和导频信号发射出去。本发明解决了多天线同时传输时的导频传输问题,减小了导频信号传输时的不均衡分布,避免不对称性,减少了外插算法。本发明的导频格式能够很好的提高信道估计的准确性,减少导频信号占用的资源,提高系统性能。
Description
技术领域
本发明涉及多载波无线传输系统中发射信号的方法。
背景技术
目前的多载波无线传输系统,如移动WiMAX演进系统中,其导频格式设计如图1所示。图1中,横坐标是时间轴,每一格代表一个OFDM符号;纵坐标是频率轴,每一格代表一个物理子载波。图1中共显示了三个相同大小的无线时频传输块,分别如图1(a)、图1(b)和图1(c)所示。每一无线时频传输块由6个连续的OFDM符号和18个连续的物理子载波构成。在此类多载波系统中,把无线传输资源的最小单位称为最小时频单元格,由一个OFDM符号和一个物理子载波构成。在多载波系统传输链路的每一时频传输块中,导频信号在若干个最小时频单元格中传输。以图1中最左边的时频传输块为例,一个小区的某一根天线通过标记为“1”的最小时频单元格发送导频信号。由于该时频传输块中共有6个最小时频单元格标记为“1”,因而在图示的一个时频传输块中,该天线共传输6个导频信号。
如果一个小区中有多根天线,则为了避免干扰,各个天线所占用的最小时频单元格通常是不重叠的。例如,如果一个小区中有两根天线,即天线1和天线2。如图1所示,天线1的导频信号又可以被称作导频流1,它通过标记为“1”的最小时频单元格发送导频信号。而天线2的导频信号又可以被称作导频流2,它通过标记为“2”的最小时频单元格发送导频信号。导频流1和导频流2在时域和频域上都没有重叠。对于使用多于两根天线的小区,其导频流的传输方法类似。
如果多载波无线传输系统属于蜂窝系统,或者说,当需要传输导频信号的小区有多个,且相邻或相重叠时,为了减小干扰,这些小区中所占用的最小时频单元格可以是重叠的,也可以是不重叠的,即各个导频流间是不重叠的。例如,如图1所示,每个小区使用一个或两个导频流,分别称作该小区的导频流1和导频流2。则小区1中的两根天线,分别使用标记为“1”的6个最小时频单元格,和标记为“2”的6个最小时频单元格。类似地,小区2中的两根天线,分别使用标记为“3”的6个最小时频单元格,和标记为“4”的6个最小时频单元格。而小区3中的两根天线,分别使用标记为“5”的6个最小时频单元格,和标记为“6”的6个最小时频单元格。可以看出,图1中3个小区的共计6个导频流是不重叠的。对于使用多于两根天线的小区,其导频流的传输方法类似。对于使用一根天线的小区,其将仅使用导频流1或导频流2。
现有的导频信号传输方法,对于更多天线的情况,没有较好的传输方案。如图1所示,如果一个小区中使用的天线不多于六根,则可以用图1所示的方案进行传输。但是,当天线数多于六根时,就无法通过此类设计来确定用于传输导频信号的最小时频传输块的位置了。另外,现有的导频信号传输方法是针对由6个连续的OFDM符号和18个连续的物理子载波构成的无线时频传输块,当天线数多于六根时,由于无线时频传输块由6个连续的OFDM符号构成,因此怎样保证各天线的导频信号间相互均衡也是亟需解决的问题之一。特别地,当一个小区中使用的天线数多于六根时,更需要在导频数量和吞吐量之间进行权衡。
另外,对于现有的导频信号传输方法,是在每个无线时频传输块中的每根天线上传输6个导频信号。其导频格式的设计在时频域上均具有明显的不对称性,特别是在时频传输块的边缘,进行信道估计时,不得不使用很多的外插算法,不利于信道估计的准确性。因此,即使小区中使用的天线不多于六根,其导频设计方案也需要改进。
另外,现有方案在一个无线时频传输块内,多个天线上的导频格式有很多差异,导致要设计多个信道估计算法。这会提高接收端进行信道估计的复杂度。
发明内容
本发明的目的是提供一种多载波无线传输系统中发射信号的方法。
为实现上述目的,一种多载波无线传输系统中发射信号的方法,一个传输块由时域上的N个连续的OFDM符号和频域上的M个连续的物理子载波构成,其中,N为整数,且N不小于1,M为整数,且M不小于1,包括步骤:
发射端对数据进行编码交织;
发射端至少存在一根天线的导频流,在传输导频信号的频率区域中传输一个导频信号,并在每组OFDM符号中仅传输一个导频信号;
发射端对编码交织后的数据和导频信号进行IFFT操作;
发射端插入前导信号后通过天线将数据和导频信号发射出去。
本发明解决了多天线,特别是六根以上天线同时传输时的导频传输问题,在减小导频信号传输时的不均衡分布,避免不对称性,减小和消除各天线间的不均衡,以及减少外插算法的使用等方面作出了很多的优化设计。依据这种方法设计的导频格式能够很好的提高信道估计的准确性,减少导频信号占用的资源,减少多个天线上导频格式的差异,降低接收端进行信道估计的复杂度,从而提高系统性能。
附图说明
图1是多载波无线传输系统中传统的导频格式图;
图2是多载波无线传输系统发射端的结构示意图;
图3是多载波无线传输系统接收端的结构示意图;
图4是多载波无线传输系统中传统的导频格式图之一;
图5是多载波系统中待传导频单元格的编号示意图;
图6是多载波系统中新的导频格式设计方法;
图7是本发明中新的导频格式设计方法的实施例一;
图8是本发明中新的导频格式设计方法的实施例二;
图9是本发明中新的导频格式设计方法的实施例三;
图10是本发明中新的导频格式设计方法的实施例四;
图11是多载波系统中待传导频单元格的又一个编号示意图。
具体实施方式
本发明由以下结构构成,如图2所示的发射端。
101.随机化和FEC编码模块,该模块对原始数据进行随机化并进行FEC编码;
102.交织模块,该模块对FEC编码后数据进行交织;
103.导频插入和调制模块,该模块对交织后数据进行导频插入并进行调制。导频插入首先是要确定导频流的位置,再在其中导入调制信号,以便将其插入传输块中。本发明集中在此模块中。
104.串并变换模块,该模块对调制后的数据进行串并变换;
105.排列模块,该模块对串并变换后的数据进行排列;
106.IFFT模块,该模块对排列后的数据进行IFFT变换;
107.前导符号插入模块,该模块在IFFT变换后的数据前插入前导符号;
108.循环前缀插入模块,该模块在进行前导符号插入后所得到的所有OFDM符号之前插入循环前缀;
109.组帧发送模块,该模块把插入循环前缀后的OFDM符号组成帧并进行发送。
如图3所示的接收端。
201.接收模块,该模块接收来自发射端的帧;
202.时频同步模块,该模块抽取帧中的前导符号,并根据前导符号进行时间和频率同步;
203.循环前缀移除模块,该模块把帧中剩余的OFDM符号的循环前缀移除;
204.FFT模块,该模块对移除循环前缀后的OFDM符号进行FFT变换,得到并行数据;
205.信道估计模块,该模块根据OFDM符号中插入的导频进行信道估计;
206.解排列模块,该模块对并行数据进行解排列;
207.并串变换模块,该模块对接排列数据进行并串变换,得到串行数据;
208.解调制模块,该模块对串行数据进行解调制;
209.解交织模块,该模块对解调制后的数据进行解交织;
210.解码和解随机化模块,该模块对解交织的数据进行解码和解随机化,得到原始数据。
在现有的多载波无线传输系统中,导频信号传输方法在时频域上具有明显的不对称性,特别体现于时频传输块的边缘。例如,在图4所示的一个时频传输块内,导频流1使用了第1,9,17个物理子载波,而导频流2使用了第2,10,18个物理子载波。比较导频流1和导频流2可以发现,导频流1未跨越第18个物理子载波,而导频流2未跨越第1个物理子载波。这种不对称将直接导致在进行信道估计时,对于第18个物理子载波处的信道估计,导频流1不得不使用外插算法,而对于第1个物理子载波处的信道估计,导频流2不得不使用外插算法,这显然不利于信道估计的准确性。另外,现有的导频信号传输方法是针对由6个连续的OFDM符号和18个连续的物理子载波构成的无线时频传输块,当天线数多于六根时,由于无线时频传输块由6个连续的OFDM符号构成,因此怎样保证各天线的导频信号间相互均衡也是亟需解决的问题之一。
另外,现有方案在一个无线时频传输块内,多个天线上的导频格式有很多差异,导致要设计多个信道估计算法。这会提高接收端进行信道估计的复杂度。
对于不同的多载波无线传输系统,无线时频传输块的大小可能不同。不失一般性,我们假定无线时频传输块由时域上的N(N为整数,且N不小于1)个连续的OFDM符号和频域上的M(M为整数,且M不小于1)个连续的物理子载波构成。当一个小区中使用的天线数多于六根时,需要在导频数量和吞吐量之间进行权衡。现有的导频信号传输方法在每个时频传输块中的每根天线上传输6个导频信号,即在6个连续的OFDM符号中,在每个导频流中传输6个导频信号,且各个导频流间不重叠。导频流间不重叠又称为导频流间正交。这种设计不利于天线数较多的情况,因为会占用太多的无线传输资源。因此,当天线数较多时,在每个时频传输块中的每根天线上传输大约N/2个导频信号是一个相对较好的方案。
如图5所示,不失一般性,我们对这M行N列中将会传输导频信号的最小时频单元格进行编号。考虑到从时域和频域观察,处于无线时频传输块边缘的最小时频单元格有利于提供更好的信道估计,所以具有相对较高的优先权,我们给其较小的编号。所以在时域上的编号是从两侧开始向中间递增的,并且在时间上对称的两个OFDM符号被编为一组,称为一组OFDM符号,用两个数字进行编号表示,如(1,2)。由于每一组中的两个OFDM符号在传输导频时,时域上的优先权相同,所以编号中的第一个数字相同,如(1,1)和(1,2)。由于不同组中的OFDM符号的时域优先权不同,为使得各个天线间相互均衡,本发明在为某一根天线选择导频信号位置时,对于每一组OFDM符号,仅选择其中的一个最小时频单元格进行导频信号的传输。也就是说,对于上述编号中的第一个数字,在设计完成后的每一个导频流中,任意两个导频信号的此位数字都不会相同。为进一步区分这两个OFDM符号,其编号中的第二个数字分别取1和2。所以,编号中的第一个数字越小,其在时域上的优先权越高,越适宜传输导频符号。而第二个数字的编号也是有讲究的。如图5所示,不失一般性,我们从左向右观察。当编号中的第一个数字是奇数时,编号中的第二个数字是先小后大,即先1后2,如最左边的OFDM符号的编号是(1,1),而最右边的OFDM符号的编号是(1,2)。反之,当编号中的第一个数字是偶数时,编号中的第二个数字是先大后小,即先2后1,如左边第二个OFDM符号的编号是(2,2),而右边第二个OFDM符号的编号是(2,1)。依此类推,在时域上从两侧向中心进行编号,直到所有OFDM符号编号完成。当在时域上OFDM符号的个数是奇数个时,最中心的一个OFDM符号的编号中第二个数字取1或2均可,它也称作一组OFDM符号。图5所示是时频传输块由6个OFDM符号构成的示例,而图11所示是时频传输块由11个OFDM符号构成的示例。由图11可见,最靠中心的一组OFDM符号由一个OFDM符号构成,其编号可以是(6,1),也可以是(6,2)。
另外,在时域上的这些组OFDM符号,按照从两边向中心的顺序,可以依次描述为:最靠边的一组OFDM符号,第2靠边的一组OFDM符号,第3靠边的一组OFDM符号,...,第3靠中心的一组OFDM符号,第2靠中心的一组OFDM符号,最靠中心的一组OFDM符号。假设上述总共有K组OFDM符号,其中K为整数,且K不小于1。则上述描述又可以为:最靠边的或第1靠边的一组OFDM符号,第2靠边的一组OFDM符号,第3靠边的一组OFDM符号,...,第K-2靠边的一组OFDM符号,第K-1靠边的一组OFDM符号,第K靠边的一组OFDM符号。同理,上述描述又可以为:第K靠中心的一组OFDM符号,第K-1靠中心的一组OFDM符号,第K-2靠中心的一组OFDM符号,...,第3靠中心的一组OFDM符号,第2靠中心的一组OFDM符号,第1靠中心的或最靠中心的一组OFDM符号。也就是说,不失一般性,当我们描述一个无线时频传输块在时域上的N(N为整数,且N不小于1)个连续的OFDM符号时,最靠边的一组OFDM符号,是第1靠边的一组OFDM符号,也是第K靠中心的一组OFDM符号,其中,,是不大于(N+1)/2的最大整数。
而在频域上的编号,也是由两个数字进行编号表示的,如(1,x,x,2),其中’1’是第一个数字,‘2’是第二个数字。首先,我们把频域上传输导频信号的若干组子载波中的每一组子载波称作一个传输导频信号的频率区域。如图4所示,从上到下观察,传输导频信号的第一组子载波,即第一个传输导频信号的频率区域,由物理子载波1和物理子载波2构成;传输导频信号的第二组子载波,即第二个传输导频信号的频率区域,由物理子载波9和10构成;传输导频信号的第三组子载波,即第三个传输导频信号的频率区域,由物理子载波17和18构成。通常,一个传输导频信号的频率区域,由一个到若干个连续的或相互接近的物理子载波构成。所以,第一个数字表示在频域上从上向下观察,是某一导频流中的第几个传输导频信号的频率区域。而频域相关编号的第二个数字,即上述“(1,x,x,2)”中的最后一个数字,表示在频域上从上向下观察,是该传输导频信号的频率区域中的第几行。传输导频信号的不同频率区域在频域上的间隔通常根据不同的系统会不同,这不影响本发明的设计方法。通常,传输导频信号的多个频率区域在频域上的间隔是相近的,并且第一个和最后一个传输导频信号的频率区域会处于或接近于无线时频传输块的频域边缘。
因此,在本发明中,定位一个导频信号需要四个数字,我们定义为(n,an,bn,cn)。其中,n和cn对应前述的频域上的编号,an和bn对应前述的时域上的编号。例如,参见图5所示,6个标记为’1’的导频信号的位置,在频域上从上向下,从左到右的编号分别是(1,1,1,1),(1,3,2,1),(2,3,1,1),(2,1,2,1),(Z,2,2,1),(Z,2,1,1),其中Z是一个正整数,是在一个时频传输块中传输导频信号的频率区域的总数。在本发明中,Z大约为N/2。
本发明提出的新的导频格式设计方法如下。如图6所示,首先进行初始化,选择一组初始值,不妨设为(n,an,bn,cn)。初始值由4个数字构成,其取值请参照前面对各个值的描述。不失一般性,初始值通常可以代入处于时频传输块或第一个传输导频信号的频率区域的左上角处的若干个最小时频单元格中的一个,如(1,1,1,1),(1,2,2,1),(1,3,1,1),(1,1,1,2)或(1,2,2,2)等中的一个。通过本发明所述的方法FA,如图6所示,可以得到一个导频流的信号设计方案,我们不妨称作方案A。再根据设计方案A,在无线时频传输块内通过镜像,就可以得到新的导频流传输方案。于是,通过三个镜像,可以得到三个新的导频流传输方案,我们也就得到了一个4天线的导频格式设计方案。镜像共有三种,分别称作时域镜像,频域镜像和时频域镜像。根据设计方案A,在无线时频传输块内通过时域镜像,可以得到设计方案Ax。同理,根据设计方案A,通过频域镜像,可以得到设计方案Ay;根据设计方案A,通过时频域镜像,可以得到设计方案Axy。注意,设计方案Axy通常不同于设计方案Ax,也不同于设计方案Ay,而是设计方案Ay的时域镜像,或是设计方案Ax的频域镜像。对设计方案A进行镜像实际上是通过对方案A内的每一个导频信号进行相同的镜像操作而得到的。也就是说,通过对每一个导频信号的镜像操作,得到了相同数量的镜像位置,这些位置就构成了一个新的导频流。时域镜像操作就是以一个无线时频传输块的时域中轴线为轴,找到与此轴对称的位置。同理,频域镜像操作就是以一个无线时频传输块的频域中轴线为轴,找到与此轴对称的位置;而时频域镜像操作就是以一个无线时频传输块的时域中轴线和频域中轴线的交点为原点,找到与此原点对称的位置。以图5为例,导频信号(1,2,2,1)的时域镜像是(1,2,1,1),频域镜像是(Z,2,2,2),时频域镜像是(Z,2,1,2)。
本发明所述的导频设计方法FA,如图6所示。其中,an和a(n)是指同一个值,同理,bn和b(n)是指同一个值;cn和c(n)是指同一个值。首先,如图5所示,假定时频传输块由N(N为整数,且N不小于1)个连续的OFDM符号和M(M为整数,且M不小于1)个连续的物理子载波构成。对时频传输块中待传导频信号的时间区域和频率区域进行编号。使得每一个最小时频单元格与唯一的一个编号相对应。编号由4位数字组成。
然后,执行下列步骤:
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn)。初始值通常是处于时频传输块或第一个传输导频信号的频率区域的左上角附近的若干个最小时频单元格中的一个,如(1,1,1,1),(1,2,2,1),(1,3,1,1),(1,1,1,2)或(1,2,2,2)等中的一个。
2)time值增加1,n值增加1;
3)an取1+L-a(n-1),其中,L是不大于N/4的整数的2倍;bn取b(n-1)。当a1=1时,cn取c1;而当a1=2时,cn取2或1(2为优选值,即建议取2);
4)判断time是否等于L/2。如果等于,转到步骤7;如果不等于,转到步骤5;
5)n值增加1;
6)an取对1+a(n-2)进行模L+1运算的结果再加1;bn取3-b(n-2);cn取c(n-1)。转到步骤2;
7)判断N是否为4的整数倍。如果是,转到步骤10;如果不是,转到步骤8;
8)n值增加1;
9)an取最后尚未进行分配的一组OFDM符号;bn取1或2(1为优选值,即建议取1)。当a1=1且c1=1时,cn取1或2(1为优选值,即建议取1);而当a1和c1不同时等于1时,cn取2或1(2为优选值,即建议取2);
10)完成一个导频流的设计。
依照上述导频设计方法FA,设计其他导频流在时频传输块中所处的时频单元格,以便最终发送导频信号。
采用上述导频设计方法FA,所产生的导频流具有如下特点:
该导频流在每个传输导频信号的频率区域中仅传输一个导频信号;
该导频流在每组OFDM符号中最多传输一个导频信号。
如果我们对K组OFDM符号中最靠边的组OFDM符号,进行如下排序,g(1)为第1靠边的一组OFDM符号,g(2)为第靠边的一组OFDM符号,g(3)为第2靠边的一组OFDM符号,g(4)为第靠边的一组OFDM符号,...,为第靠边的一组OFDM符号,为第靠边的一组OFDM符号。从而得到序列G,即g(1),g(2),…,,g(1)称作序列G的最左端,称作序列G的最右端。可以看出,采用上述导频设计方法FA,实际上在时域上是依照此序列G的顺序进行循环选取。循环选取是指,首先按照g(i)中i值递增1的顺序选取,当i值增加到大于时,即超过序列G的最右端时,就返回到序列G的最左端,即通过循环,选取g(1);而后,如果需要继续按照顺序进行循环选取,就依序选取g(2),g(3),…,;当超过后,就循环选取g(1)。所以,对于导频设计方法FA,在频域上从上到下,可以用数学表示式描述为,当该导频流在第一个传输导频信号的频率区域中g(i)对应的一组OFDM符号中传输导频信号时,在第二个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号,在第三个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号,…,在第个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号。
然后,对于采用上述导频设计方法FA得到的一个导频流设计方案,通过前述的镜像方法,对这个已经完成的导频流进行三个镜像,又可以得到三个新的导频流的传输方案。至此,得到共计四个相对称的导频流的设计方案,即支持四天线同时传输的导频信号传输方案。
如果要得到更多天线,如八天线的导频传输方案,可以在第一次得到的四天线导频传输方案(可以称为方案4A1)之外,换一组新的初始值代入,通过本发明所述的方法FA,可以再得到一个新的导频流的信号设计方案A2。对设计方案A2进行三个镜像,又可以得到一个四天线导频传输方案,可以称为方案4A2。将方案4A1和方案4A2合并,就可以得到八天线的导频传输方案。依此类推,就可以得到12天线,16天线等更多天线的导频传输方案。
本发明中的导频格式设计方法,可以按照同样的思路,应用于多于八根天线的小区中,也可以应用于少于八根天线的小区中。而且,本发明中的导频格式设计方法,可以应用于天线数是4的整数倍的情况,也可以应用于天线数不是4的整数倍的情况。实际上,当一个小区中同时工作的天线数少于八根时,导频格式设计方法可以按照前述的设计思路来完成,也可以先按照四根或八根天线的设计方法进行设计,然后再从中选取所需要的若干根的方法来完成。例如,如果需要同时传输的天线数少于8个,假设为x(x<8)个,则可以先按照八根天线的设计方法进行设计,然后从导频流1,2,…,8中任选x个。实际上,从性能和复杂度等方面考虑,应该尽量先选择某一个导频流和它的三个镜像,然后再选择其他导频流。例如,先选择导频流1,2,3和4,再选择导频流5,6,7等;或先选择导频流5,6,7和8,再选择导频流1,2,3等。不过也可以随意选择,例如,当x为6时,在导频流1,2,3和4中任意选择3个,再在导频流5,6,7和8中任意选择3个。进一步,当x小于4时,例如为3时,可以在导频流1,2,3和4中任意选择1或2个,再在导频流5,6,7和8中任意选择剩下的个数,即2或1个。另一方面,当天线数多于八根时,假设为x’(x’>8)个,可以先按照八根天线的设计方法进行设计,而后再想办法设计剩下的x’-8个导频流。
依此类推,对于任意天线数,都可以先按照4的整数倍进行多天线的导频信号传输设计,而后再进行导频流的选取或添加,这样依然是利用了本发明提供的方法,并能得到了很好的导频信号设计方案。
实施例一
如图7所示。假设无线时频传输块由时域上的6个连续的OFDM符号和频域上的18个连续的物理子载波构成,应用本发明所述的导频设计方法FA。所以,N为6,M为18,K为3,L为2。假设Z为3。
首先,如图5所示,对时频传输块中待传导频信号的时间区域和频率区域进行编号。编号由4位数字组成。
然后,执行下列步骤:
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn),首先输入(1,1,1,1),即a1=b1=c1=1。
2)time值取1,n值取2。
3)a2取1+L-a(1),即取2;b2取b(2-1),即取1。当a1=1时,cn取c1,即取1。所以得到(2,2,1,1)。
4)判断time是否等于L/2,即1。结果为等于,转到步骤7。
7)判断N是否为4的整数倍。结果为不是,转到步骤8。
8)n值增加1,即取3。
9)a3取最后尚未进行分配的一组OFDM符号,即取3;bn取1,也可以取2,这里取优选值1。当a1=1且c1=1时,cn取1,也可以取2,这里取优选值1。所以得到(3,3,1,1)。
10)完成一个导频流的设计,即三个导频信号(1,1,1,1),(2,2,1,1)和(3,3,1,1),在本发明中,我们称之为导频流P7_1。在图7中,导频流P7_1中的导频信号用数字‘2’标示出来,即标记为导频流2。
通过前述的镜像方法,对导频流P7_1进行时域镜像,频域镜像和时频域镜像,可以分别得到图7中的导频流1,导频流4和导频流3。至此,得到共计四个相对称的导频流的设计方案,即支持四天线同时传输的导频信号传输方案。
采用上述导频设计方法FA,所产生的每个导频流具有如下特点:
该导频流在每个传输导频信号的频率区域中仅传输一个导频信号;
该导频流在每组OFDM符号中最多传输一个导频信号。
为了支持更多的天线,我们再次依照上述导频设计方法FA,设计新的导频流。
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn),这次应该输入不同的初始值,这里输入(1,2,2,1),即a1=b1=2,c1=1。
2)time值取1,n值取2。
3)a2取1+L-a(1),即取1;b2取b(2-1),即取2。当a1=2时,c2取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(2,1,2,2)。
4)判断time是否等于L/2,即1。结果为等于,转到步骤7。
7)判断N是否为4的整数倍。结果为不是,转到步骤8。
8)n值增加1,即取3。
9)a3取最后尚未进行分配的一组OFDM符号,即取3;bn取1,也可以取2,这里取2。当a1和c1不同时等于1时,cn取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(3,3,2,2)。
10)完成一个导频流的设计,即三个导频信号(1,2,2,1),(2,1,2,2)和(3,3,2,2),在本发明中,我们称之为导频流P7_2。在图7中,导频流P7_2中的导频信号用数字‘5’标示出来,即标记为导频流5。
通过前述的镜像方法,对导频流P7_2进行时域镜像,频域镜像和时频域镜像,可以分别得到图7中的导频流6,导频流7和导频流8。至此,又得到四个相对称的导频流的设计方案,共计得到八个导频流的设计方案,即支持八天线同时传输的导频信号传输方案。
此时,如果需要同时传输的天线数少于8个,假设为x(x<8)个,则可以从图7中的8个导频流,即导频流1,2,…,8中任选x个。实际上,从性能和复杂度等方面考虑,应该尽量先选择某一个导频流和它的三个镜像,然后再选择其他导频流。例如,先选择导频流1,2,3和4,再选择导频流5,6,7等;或先选择导频流5,6,7和8,再选择导频流1,2,3等。不过也可以随意选择,例如,当x为6时,在导频流1,2,3和4中任意选择3个,再在导频流5,6,7和8中任意选择3个。
实施例二
如图8所示。首先,与实施例一相同,得到导频流P7_1,即图8中的导频流2。其次,依照上述导频设计方法FA,设计新的导频流。
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn),这次应该输入不同的初始值,这里输入(1,2,2,1),即a1=b1=2,c1=1。
2)time值取1,n值取2。
3)a2取1+L-a(1),即取1;b2取b(2-1),即取2。当a1=2时,c2取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(2,1,2,2)。
4)判断time是否等于L/2,即1。结果为等于,转到步骤7。
7)判断N是否为4的整数倍。结果为不是,转到步骤8。
8)n值增加1,即取3。
9)a3取最后尚未进行分配的一组OFDM符号,即取3;bn取1,也可以取2,这里取优选值1。当a1和c1不同时等于1时,cn取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(3,3,1,2)。
10)完成一个导频流的设计,即三个导频信号(1,2,2,1),(2,1,2,2)和(3,3,1,2),在本发明中,我们称之为导频流P8_2。在图8中,导频流P8_2中的导频信号用数字‘5’标示出来,即标记为导频流5。
其他设计可参照实施例一。
实施例三
如图9所示。首先,与实施例一相同,得到导频流P7_1,即图9中的导频流2。其次,依照上述导频设计方法FA,设计新的导频流。
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn),这次应该输入不同的初始值,这里输入(1,2,2,1),即a1=b1=2,c1=1。
2)time值取1,n值取2。
3)a2取1+L-a(1),即取1;b2取b(2-1),即取2。当a1=2时,c2取2,也可以取1,这里取优选值1。所以得到(2,1,2,1)。
4)判断time是否等于L/2,即1。结果为等于,转到步骤7。
7)判断N是否为4的整数倍。结果为不是,转到步骤8。
8)n值增加1,即取3。
9)a3取最后尚未进行分配的一组OFDM符号,即取3;bn取1,也可以取2,这里取2。当a1和c1不同时等于1时,cn取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(3,3,2,2)。
10)完成一个导频流的设计,即三个导频信号(1,2,2,1),(2,1,2,1)和(3,3,2,2),在本发明中,我们称之为导频流P9_2。在图9中,导频流P9_2中的导频信号用数字‘5’标示出来,即标记为导频流5。
其他设计可参照实施例一。
实施例四
如图10所示。首先,与实施例一相同,得到导频流P7_1,即图10中的导频流2。其次,依照上述导频设计方法FA,设计新的导频流。
1)进行初始化,使得n=1,time=0,输入(n,an,bn,cn),这次应该输入不同的初始值,这里输入(1,2,2,1),即a1=b1=2,c1=1。
2)time值取1,n值取2。
3)a2取1+L-a(1),即取1;b2取b(2-1),即取2。当a1=2时,c2取2,也可以取1,这里取1。所以得到(2,1,2,1)。
4)判断time是否等于L/2,即1。结果为等于,转到步骤7。
7)判断N是否为4的整数倍。结果为不是,转到步骤8。
8)n值增加1,即取3。
9)a3取最后尚未进行分配的一组OFDM符号,即取3;bn取1,也可以取2,这里取优选值1。当a1和c1不同时等于1时,cn取2,也可以取1,这里取优选值2。所以得到(3,3,1,2)。
10)完成一个导频流的设计,即三个导频信号(1,2,2,1),(2,1,2,1)和(3,3,1,2),在本发明中,我们称之为导频流P10_2。在图10中,导频流P10_2中的导频信号用数字‘5’标示出来,即标记为导频流5。其他设计可参照实施例一。
Claims (6)
1.一种多载波无线传输系统中发射信号的方法,一个传输块由时域上的N个连续的OFDM符号和频域上的M个连续的物理子载波构成,其中,N为整数,且N不小于1,M为整数,且M不小于1,包括步骤:
发射端对数据进行编码交织;
发射端至少存在一根天线的导频流,所述导频流在传输导频信号的频率区域中仅传输一个导频信号,并在每组OFDM符号中最多传输一个导频信号;
发射端对编码交织后的数据和导频信号进行IFFT操作;
发射端插入前导信号后通过天线将数据和导频信号发射出去;
其中,对K组OFDM符号中靠边的组OFDM符号进行如下排序:
g(1)为第1靠边的一组OFDM符号,g(2)为第靠边的一组OFDM符号,g(3)为第2靠边的一组OFDM符号,g(4)为第靠边的一组OFDM符号,...,为第靠边的一组OFDM符号,为第靠边的一组OFDM符号,
则在频域上从上到下,当导频流在第一个传输导频信号的频率区域中g(i)对应的一组OFDM符号中传输导频信号时,在第二个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号,在第三个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号,…,在第个传输导频信号的频率区域中对应的一组OFDM符号中传输导频信号,其中i=1,2,…,
2.按权利要求1所述的方法,其特征在于所述天线多于一根。
3.按权利要求2所述的方法,其特征在于其中一根天线的导频流所传输的导频信号是另外一根天线的导频流所传输的导频信号的镜像。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于天线数目为8根。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于其中4根天线的导频流与其他4根天线的导频流是不重叠的,4根天线的导频流是镜像关系。
6.按权利要求3或5所述的方法,其特征在于所述镜像包括时域镜像、频域镜像或时频域镜像。
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