CN101741795A - 多频点多址接入方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多频点多址接入方法和装置，该方法包括：在系统包括多个工作频点的情况下，对多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；每个工作频点根据对其配置的多址方式进行上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。通过上述技术方案，提供了一种简单的多址接入方式，保证了工作频点的链路性能，提高了整个网络的吞吐量，同时兼顾了系统峰均功率比的问题。

Description

多频点多址接入方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种多频点多址接入方法和装置。
背景技术
在正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)系统中，正交频分复用将数据流分解为若干个子数据流，每个子数据流具有比较低的比特速率，最后，正交频分复用将各子数据流分别调制到相应的子载波上进行并行发送，此外，需要说明的是，OFDM各个子载波之间不仅是相互正交的，而且具有1/2的重叠。
在长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)系统中，需要充分考虑用户终端(User Terminal，简称为UT)的峰均功率比(PeakAverage Power Ratio，简称为PAPR)问题，其中，PAPR问题是指：发射机的输出信号的瞬时值会有较大的波动，这将要求系统内的一些部件，例如，功率放大器、分插(Add/Drop，简称为A/D)、数/模(Digital-to-Analog，简称为D/A)转换器等具有很大的线性动态范围，并且，这些部件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道的相互干扰，从而影响OFDM系统的性能。
在LTE系统中，由于PAPR的问题，发送上行信息的多址方式最终选择了SC-FDMA，这是由于单载波系统的信息符号是直接调制到时域上的(或者是某些简单的变形)，所以其PAPR比较低，但是，在多载波系统中，由于在同一时间有多个载波同时传输信息符号，而各个载波承载的信息符号又是相互独立的，因此，多载波系统的PAPR比单载波系统的PAPR大2-3dB，而高PAPR增加了对功放线性的要求，但是，这对UT非常不利，因此，上行多址的最好选择是带循环前缀的单载波系统，即SC-FDMA。
目前，对于以OFDM系统为基础的多址接入的研究是一个热点，但是，对于多个工作频点存在时的多址接入方式却很少研究，以LTE系统为例子(目前系统中只有一个工作频点)，LTE系统下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA，但是，并不能很好地适用多个工作频点的系统(例如，LTE-Advanced系统与IMT-Advanced系统具有多个工作频点)，因此目前急需一种在系统存在多个工作频点时的多址接入方式的技术方案。
发明内容
考虑到相关技术中还没有提出系统存在多个工作频点时的多址接入方式的技术方案的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种多频点多址接入方法和装置，以解决相关技术中存在的上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种多频点多址接入方法。
根据本发明的多频点多址接入方法包括：在系统包括多个工作频点的情况下，对多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；每个工作频点根据对其配置的多址方式进行上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
其中，对于每个工作频点，对其上行链路信息发送配置的多址方式为以下至少之一：单载波频分多址即SC-FDMA、正交频分多址接入OFDMA、分簇正交频分多址接入即clustered SC-FDMA、NxSC-FDMA。
此外，在对多个工作频点进行多址方式配置之后，上述方法进一步包括：将多个工作频点分配给终端。
此外，在对多个工作频点进行分配后，进一步包括：将多个工作频点中的预定工作频点配置为终端的初始接入工作频点，其中初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA；在接入初始接入工作频点后，终端根据其接收的系统消息获取多个工作频点发送上行链路信息和下行链路信息时采用的多址方式，并根据终端本身支持的多址方式调整终端的当前工作频点。
其中，终端中位于旧系统的终端进行当前工作频点调整的处理具体为：将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点。
根据本发明的另一方面，提供了一种多频点多址接入装置。
根据本发明的多频点多址接入装置包括：配置模块，用于在系统包括多个工作频点的情况下，对多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；发送模块，用于根据配置模块配置的多址方式在多个工作频点上进行上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
其中，多址方式为以下至少之一：单载波频分多址即SC-FDMA、正交频分多址接入OFDMA、分簇正交频分多址接入即clustered SC-FDMA、N x SC-FDMA。
此外，上述装置进一步包括：分配模块，用于将多个工作频点分配给终端。
此外，配置模块进一步包括：初始接入配置子模块，用于将多个工作频点中的预定工作频点配置为终端的初始接入工作频点，其中初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA；通知子模块，用于在终端接入初始接入工作频点后，向终端发送系统消息，其中，系统消息中携带有多个工作频点发送上行链路信息和下行链路信息时采用的多址方式，使得终端能够根据终端本身支持的多址方式调整终端的当前工作频点。
此外，分配模块进一步用于：对于终端中位于旧系统的终端，将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点。
借助于本发明的技术方案，通过对各工作频点上下行链路的信息发送配置不同或相同的多址方式，解决了相关技术中存在多个工作频点时，现有的单一多址接入方式不能很好适用的问题、以及现有系统中仅考虑PAPR而使得链路性能下降的问题，提供了一种简单的多址接入方式，保证了工作频点的链路性能，提高了整个网络的吞吐量，同时兼顾了系统PAPR的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的流程图；
图2是根据本法明实施例的多频点多址接入方法的实例1的上行链路多频点多址示意图；
图3是根据本法明实施例的多频点多址接入方法的实例1的下行链路多频点多址示意图；
图4是根据本法明实施例的多频点多址接入方法的实例2的上行链路多频点多址示意图；
图5是根据本法明实施例的多频点多址接入方法的实例3的上行链路多频点多址示意图；
图6是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的实例3的下行链路多频点多址示意图；
图7是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的SC-FDMA发射机的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的OFDMA发射机的结构示意图；
图9是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的clusteredSC-FDMA发射机的结构示意图；
图10是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的N xSC-FDMA发射机的结构示意图；
图11是根据本发明实施例的多频点多址接入装置的框图。
具体实施方式
功能概述
在相关技术中，在系统包含多个工作频点时，存在现有的单一多址接入方式不能够很好的适用的问题，因此，本发明考虑到不同系统的不同需求，以及不同终端的不同能力，提供了一种技术方案，在多个工作频点的系统中，由于高端UT内的部件具有很大的动态范围，所以该类终端一般不会考虑PAPR问题。为了更好的获得链路性能及整网吞吐量，在上行时，某些工作频点上的信息发送可以采用单载波频分多址(Single Carrier-Frequency Division MultipleAccess，简称为SC-FDMA)的形式，某些工作频点上的信息发送可以采用正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess，简称为OFDMA)的形式，某些工作频点的信息发送可以采用分簇单载波频分多址，(clustered Single Carrier-FrequencyDivision Multiple Access，简称为clustered SC-FDMA)，某些工作频点的信息发送可以采用N x SC-FDMA(N个SC-FDMA)，某些工作频点的信息发送可以同时采用SC-FDMA和OFDMA和clusteredSC-FDMA和N x SC-FDMA，各工作频点的信息发送也可以采用相同的多址方式；在下行链路信息发送时，每个工作频点的信息发送都优选为OFDMA的形式，当然也可以上述其他多址方式。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种多频点多址接入方法，图1是根据本发明实施例的多频点多址接入方法的流程图，如图1所示，包括以下处理(步骤S102-步骤S104)：
步骤S102，在系统包括多个工作频点的情况下，对多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；也就是说，各工作频点上下行链路的信息发送可以采用不同或相同的多址方式。
其中，对于每个工作频点，对其上行链路信息发送配置的多址方式为以下至少之一：SC-FDMA、OFDMA、clustered SC-FDMA、N x SC-FDMA。
在实际的应用中，可以采用SC-FDMA和OFDMA和clusteredSC-FDMA和N x SC-FDMA相结合的多址方式。具体地，某些工作频点的信息发送可以采用SC-FDMA，某些工作频点的信息发送可以采用OFDMA，某些工作频点的信息发送可以采用clusteredSC-FDMA，某些工作频点的信息发送可以采用N x SC-FDMA，某些工作频点的信息发送可以同时采用SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N x SC-FDMA，各工作频点的信息发送也可以采用相同的多址方式。
此外，在步骤S102中，各工作频点的信息发送采用的多址方式可以配置，即各工作频点的信息发送采用的多址方式是可以变化的，下一时刻可配置成其他多址方式。
在步骤S102中，在对多个工作频点进行多址方式配置之后，具体分配给原系统终端和新系统终端使用的工作频点可以自适应调整，即，将多个工作频点分配给不同类型终端。其具体处理为：
1、将多个工作频点中的预定工作频点配置为终端的初始接入工作频点(例如，可以默认把中心频点或是某频点作为UT初始接入频点)，其中初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA，当然也可以上述其他多址方式。
2、在接入初始接入工作频点后，UT根据其接收的系统消息获取多个工作频点发送上行链路信息和发送下行链路信息时采用的多址方式；具体地，UT接入后可以根据系统信息知道某些工作频点的信息发送采用了SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了OFDMA，某些工作频点的信息发送采用了clustered SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了N x SC-FDMA，某些工作频点的信息发送同时采用了SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N xSC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了相同的多址方式。
3、根据UT本身支持的多址方式调整UT的当前工作频点。
此外，为了兼容旧系统，属于旧系统的终端进行当前工作频点调整时，可以将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点，其他类型的终端可以以不同的多址方式工作在任何工作频点。
此外，在实际的应用中，各工作频点下行链路的信息发送可以采用不同或相同的多址方式，但是，为了兼容旧系统，每个工作频点下行链路的信息发送都优选为OFDMA的形式，当然也可以上述其他多址方式。
步骤S104，每个工作频点根据对其配置的多址方式进行上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
下面将结合实例，对本发明的上述技术方案进行详细的说明。
实例1
以100MHz的带宽为例进行说明，假设100MHz的带宽由5个20MHz的带宽集合而成，分别对应5个工作频点，如图2所示，此时上行多址接入可以采用如下方案：
第1个工作频点的信息发送可以采用SC-FDMA，第2个工作频点的信息发送可以采用OFDMA，第3个工作频点的信息发送可以采用clustered SC-FDMA，第4个工作频点的信息发送可以采用Nx SC-FDMA，第5个工作频点可以同时采用SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N x SC-FDMA；
并且为了兼容旧系统，如图3所示，下行多址接入可以采用如下方案：
第1、2、3、4、5个工作频点的信息发送优选都采用OFDMA。
实例2
以100MHz的带宽为例进行说明，假设100MHz的带宽由5个20MHz的带宽集合而成，分别对应5个工作频点，如图4所示，此时上行多址接入可以采用如下方案：
第1、2、3、4、5个工作频点的信息发送优选都采用SC-FDMA。
为了兼容旧系统，如图3所示，下行多址接入可以采用如下方案：
第1、2、3、4、5个工作频点的信息发送优选都采用OFDMA。
实例3
以100MHz的带宽为例进行说明，假设100MHz的带宽由其他带宽集合而成，例如，由20MHz、40MHz、40MHz集合而成，并且分别对应3个工作频点，如图5所示，此时上行多址接入可以采用如下方案：
第1个工作频点的信息发送可以采用SC-FDMA，第2个工作频点的信息发送可以采用OFDMA，第3个工作频点可以采用clustered SC-FDMA。
为了兼容旧系统，如图6所示，下行多址接入可以采用如下方案：
第1、2、3个工作频点的信息发送优选都采用OFDMA。
此外，将哪个20MHz资源分配给LTE可以自适应调整，并且，可以默认把中心频点或是某频点作为UT初始接入频点，UT接入后可以根据系统信息知道某些工作频点的信息发送采用了SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了OFDMA，某些工作频点的信息发送采用了clustered SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了N x SC-FDMA，某些工作频点的信息发送同时采用了SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N x SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了相同的多址方式。
为了兼容旧系统(例如，LTE-A系统兼容LTE系统)，可以让LTE的终端工作在上行使用SC-FDMA的工作频点，其他类型的终端可以以不同的多址方式工作在任何工作频点。
在上行时，Node-B可以调整此时用于采用SC-FDMA或OFDMA或clustered SC-FDMA或N x SC-FDMA的工作频点的个数，可根据正在通信和将要通信UT的类型、覆盖范围考虑等因素，可以把不同的UT分别调度在不同的工作频点上。
图7是SC-FDMA发射机的结构示意图，在使用SC-FDMA发射机进行信息的发射时，需要对发射的信息进行码块分段、信道编码、星座调制、DFT变换、子载波映射、IFFT变换、添加CP的操作，最后将信息发送出去。图8是OFDMA发射机的结构示意图，在使用OFDMA发射机进行信息的发射时，需要对发射的信息进行码块分段、信道编码、星座调制、串并转换、子载波映射、IFFT变换、添加CP的操作，最后发射出去。图9是clustered SC-FDMA发射机的结构示意图，在使用clustered SC-FDMA发射机进行信息的发射时，需要对需要发射的信息进行码块分段、信道编码、星座调制、DFT变换、子载波映射、分簇、IFFT变换、添加CP的操作，最后将信息发射出去。图10是N x SC-FDMA发射机的结构示意图，在使用N x SC-FDMA发射机进行信息的发射时，需要对发射的信息进行码块分段、信道编码、星座调制、DFT变换、子载波映射、IFFT变换，再经过运算后，添加到CP的操作，最后将信息发射出去。
接收端根据此时工作频点所采用的具体的多址方式进行处理，如果某工作频点的信息发送采用的是SC-FDMA，则接收端就按照SC-FDMA的处理过程进行相应的工作；如果某工作频点的信息发送采用的是OFDMA，则接收端就按照OFDMA的处理过程进行相应的工作；如果某工作频点的信息发送采用的是clusteredSC-FDMA，则接收端就按照clustered SC-FDMA的处理过程进行相应的工作；如果某工作频点的信息发送采用的是N x SC-FDMA，则接收端就按照N x SC-FDMA的处理过程进行相应的工作；如果某工作频点的信息发送同时采用了SC-FDMA和OFDMA和clusteredSC-FDMA和N x SC-FDMA，则接收端就根据每种多址方式的处理过程进行相应的工作。
在下行时，Node-B在每个工作频点的信息发送都优选为OFDMA的形式，接收端按照OFDMA的处理过程进行相应的工作。
通过上述处理，解决了相关技术中存在多个工作频点时，现有单一多址接入方式不能够很好的适用的问题，本发明还提供了对旧系统终端的兼容，具有很好的兼容性，是一种简单有效的过工作频点的多址接入方式。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种多频点多址接入装置，图11是根据本发明的实施例的多频点多址接入装置的框图，如图11所示，包括配置模块110、发送模块112。下面对本发明的多频点多址接入装置进行详细的说明。
配置模块110，用于在系统包括多个工作频点的情况下，对多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；也就是说，配置模块110将各工作频点上下行链路的信息发送配置为不同或相同的多址方式。
其中，多址方式为以下至少之一：SC-FDMA、OFDMA、clusteredSC-FDMA、N x SC-FDMA。
在实际的应用中，配置模块110可以对各个工作频点配置SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N x SC-FDMA相结合的多址方式发送上/下行链路信息。具体地，配置模块110可以将某些工作频点的信息发送配置为SC-FDMA，将某些工作频点的信息发送配置为OFDMA，将某些工作频点的信息发送配置为clusteredSC-FDMA，将某些工作频点的信息发送配置为N x SC-FDMA，将某些工作频点的信息发送配置为SC-FDMA和OFDMA和clusteredSC-FDMA和N x SC-FDMA，或者，将各工作频点的信息发送配置为相同的多址方式。
此外，为了兼容旧系统，对于终端中位于旧系统的终端，配置模块110还可将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点。
此外，配置模块110进一步包括：
初始接入配置子模块，用于将多个工作频点中的预定工作频点配置为终端的初始接入工作频点(例如，可以默认把中心频点或是某频点作为UT初始接入频点)；其中初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA，当然也可以上述其他多址方式。
通知子模块，用于在终端接入初始接入工作频点后，向终端发送系统消息，其中，系统消息中携带有多个工作频点发送上行链路信息和下行链路信息时采用的多址方式，使得终端能够根据终端本身支持的多址方式调整终端的当前工作频点。
具体地，UT接入后可以根据系统信息知道某些工作频点的信息发送采用了SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了OFDMA，某些工作频点的信息发送采用了clustered SC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了N x SC-FDMA，某些工作频点的信息发送同时采用了SC-FDMA和OFDMA和clustered SC-FDMA和N xSC-FDMA，某些工作频点的信息发送采用了相同的多址方式。
发送模块112，连接至配置模块110，用于根据配置模块110配置的多址方式在多个工作频点上进行上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
此外，在配置模块110对多个工作频点进行多址方式的配置之后，具体分配给原系统终端和新系统终端使用的工作频点可以自适应调整，因此，上述装置还可以进一步包括：分配模块，用于将多个工作频点分配给终端。
综上所述，借助于本发明的技术方案，通过对各工作频点上下行链路的信息发送配置不同或相同的多址方式，解决了相关技术中存在多个工作频点时，现有的单一多址接入方式不能很好适用的问题、以及现有系统中仅考虑PAPR而使得链路性能下降的问题，提供了一种简单的多址接入方式，保证了工作频点的链路性能，提高了整个网络的吞吐量，同时兼顾了系统PAPR的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多频点多址接入方法，其特征在于，包括：
在系统包括多个工作频点的情况下，对所述多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；
所述每个工作频点根据对其配置的所述多址方式进行所述上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述每个工作频点，对其上行链路信息发送配置的多址方式为以下至少之单载波频分多址即SC-FDMA、正交频分多址接入OFDMA、分簇正交频分多址接入即clustered SC-FDMA、N xSC-FDMA。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述多个工作频点进行多址方式配置之后，所述方法进一步包括：将所述多个工作频点分配给终端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在对所述多个工作频点进行分配后，进一步包括：
将所述多个工作频点中的预定工作频点配置为所述终端的初始接入工作频点，其中所述初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA；
在接入所述初始接入工作频点后，所述终端根据其接收的系统消息获取所述多个工作频点发送上行链路信息和下行链路信息时采用的多址方式，并根据所述终端本身支持的多址方式调整所述终端的当前工作频点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端中位于旧系统的终端进行当前工作频点调整的处理具体为：
将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点。
6.一种多频点多址接入装置，其特征在于，所述装置包括：
配置模块，用于在系统包括多个工作频点的情况下，对所述多个工作频点中每个工作频点的上行链路信息的发送和下行链路信息的发送分别配置多址方式；
发送模块，用于根据所述配置模块配置的所述多址方式在所述多个工作频点上进行所述上行链路信息的发送和/或下行链路信息的发送。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述多址方式为以下至少之一：
单载波频分多址即SC-FDMA、正交频分多址接入OFDMA、分簇正交频分多址接入即clustered SC-FDMA、N xSC-FDMA。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
分配模块，用于将所述多个工作频点分配给终端。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块进一步包括：
初始接入配置子模块，用于将所述多个工作频点中的预定工作频点配置为所述终端的初始接入工作频点，其中所述初始接入工作频点上行链路信息发送的多址方式为SC-FDMA，下行链路信息发送的多址方式为OFDMA；
通知子模块，用于在终端接入所述初始接入工作频点后，向所述终端发送系统消息，其中，所述系统消息中携带有所述多个工作频点发送上行链路信息和下行链路信息时采用的多址方式，使得所述终端能够根据所述终端本身支持的多址方式调整所述终端的当前工作频点。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分配模块进一步用于：
对于所述终端中位于旧系统的终端，将当前工作频点调整为采用SC-FDMA的多址方式发送上行链路信息、采用OFDMA的多址方式发送下行链路信息的工作频点。
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