CN102223346B - 基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法 - Google Patents

Abstract

基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，涉及无线通信领域。它是为了提高多址方式在下一代通信系统的设计中与现有系统的兼容性。本发明是兼容TDMA(时分多址)、FDMA(频分多址)、CDMA(码分多址)和OFDMA(正交频分多址)的联合多址方式，将上述几种多址基带数据分配在某阶分数域上，通过引入模式选择及加权分数傅立叶变换实现不同多址数据的资源共享问题。当选择变换阶数为0的加权分数傅立叶变换时，则变换后输出结果为输入信号，从而实现了多址方式与现有通信系统兼容。本发明适用于下一代无线通信系统中。

Description

基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及多域联合多址方法。

背景技术

现有的通信系统采用的主要多址方式包括时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)、频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)、码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)等。

其中，TDMA目前已经在通信系统中得到广泛应用，在这种多址方式中，多个用户共同占用相同的带宽资源，通过在不同的时隙插入不同用户的数据信息实现，如图1所示。FDMA通过将系统的可用带宽划分给多个子载波使用，不同用户占用不同的子载波资源实现，如图2所示。OFDMA是FDMA的一种特殊情况，在OFDMA系统中传输带宽被划分给一系列正交的子载波使用，不同用户选择不同的子载波传输信息。与传统FDMA相比，OFDMA中各相邻子载波之间采用正交排列，系统频谱利用率更高。CDMA系统则是通过为不同的用户分配不同的地址码，利用码字之间的正交性区分用户，在时频平面上CDMA系统中不同用户占用相同的时间及频率资源，如图3所示。上述几种多址方式已经得到了普遍应用，但这些多址方式在下一代通信系统的设计中与现有系统的兼容问题还有待提高。

发明内容

本发明为了提高多址方式在下一代通信系统的设计中与现有系统的兼容性，从而提出一种基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法。

基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤A1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，并按照选定的多址方式对用户调制后的基带数据进行排列，获得重新排列的数据；

步骤A2、将步骤A1中获得的重新排列的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤A3、将步骤A2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤A1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程为：

步骤B1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，得到基带数据；

步骤B2、将步骤B1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤B3、基站根据多用户采用的多址方式，在步骤B2中获得的变换后的数据中提取出各用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程为：

步骤C1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，并按照选定的多址方式对多用户调制后的基带数据进行复用排列，获得复用排列的数据；

步骤C2、将步骤C1中获得的复用排列的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤C3、将步骤C2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤C1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程为：

步骤D1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，获得基带数据；

步骤D2、将步骤D1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤D3、用户终端根据选择的多址方式，在步骤D2中获得的变换后的数据中提取出该用户数据并解调。

它可以是采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法：

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤E1、将多用户中的每个用户的基带数据分别进行调制，并分别写入系统分配的时隙中，其余时隙写“0”，获得待变换的基带数据；

步骤E2、将步骤E1中获得的待变换的基带数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤E3、将步骤E2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤F1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，获得基带数据；

步骤F2、将步骤F1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，并采样获得变换后的数据；

步骤F3、基站按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤F2获得的变换后的数据中的各用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤G1、基站分别在分配给多用户中每个用户使用的时隙内写入对应该用户的调制后的基带数据，得到待变换基带数据；

步骤G2、将步骤G1中获得的待变换基带数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤G3、将步骤G2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤H1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，并采样获得基带数据；

步骤H2、将步骤H1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤H3、多用户中各用户按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤H2获得的变换后的数据中的该用户数据并解调。

它可以是采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法：

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤I1、每个用户产生调制后的待变换基带数据；

步骤I2、将步骤I1所述的每个用户的调制后的待变换的基带数据分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤I3、将步骤I2所述的每个用户的变换后的数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤J1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并采用与每个用户的发送信号相对应的中心频率对每个用户的发送信号做去载波处理并采样，获得每个用户的基带数据；

步骤J2、将步骤J1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得每个用户变换后的数据；

步骤J3、基站从数据提取单元中对应提取步骤J2获得的每个用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤K1、基站分别对每个用户的待变换的调制后的基带数据进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得每个用户的变换数据；

步骤K2、基站对步骤K1中所述的每个用户的变换基带数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率后，将每组载波调制后的数据相加后通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤L1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并采用系统分配的中心频率对接收到的信号去载波处理并采样，每个用户获得基带数据；

步骤L2、将步骤L1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤L3、每个用户从数据提取单元中对应提取步骤L2获得的该用户数据并解调；

它可以是采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法：

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤M1、每个用户采用不同的扩频码对该用户调制后的基带数据进行序列扩展，每个用户获得扩频后的序列；

步骤M2、将步骤M1所述的每个用户获得的扩频后的序列分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤M3、将步骤M2所述的每个用户获得的变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤N1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据；

步骤N2、将步骤N1获得的多用户的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得多用户变换后的数据；

步骤N3、采用每个用户对应的扩频码对步骤N2获得多用户变换后的数据进行解扩，解扩后，基站从数据提取单元中对应提取解扩后的数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤O1、基站采用不同的扩频码对每个用户调制后的基带数据进行序列扩展，获得每个用户的扩频后的序列；

步骤O2、将步骤O1获得的每个用户的扩频后的序列相加，得到待变换的序列；

步骤O3、将步骤O2获得的待变换序列进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得变换后数据；

步骤O4、基站对步骤O3中所述的变换后的数据进行载波调制，并通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤P1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得基带数据；

步骤P2、将步骤P1获得的获得基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤P3、每个用户采用对应的扩频码对步骤P2获得变换后的数据进行解扩，获得每个用户的解扩后的数据，用户终端从数据提取单元中对应提取解扩后的该用户数据并解调。

它可以是采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法：

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤Q1、每个用户对调制后的基带数据进行串/并转换，每个用户获得并行的数据；

步骤Q2、将步骤Q1所述的每个用户获得的并行的数据进行子载波分配；

步骤Q3、将步骤Q2中所述的每个用户进行分配子载波后的并行数据分别进行快速傅立叶逆变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤Q4、将步骤Q3所述的每个用户获得的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得加权分数傅立叶变换后的数据；

步骤Q5、将步骤Q4所述的每个用户获得的加权分数傅立叶变换后的数据分别进行并/串转换，每个用户获得一路数据；

步骤Q6、将步骤Q5所述的每个用户获得的一路数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤R1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据；

步骤R2、对步骤R1所述的多用户的基带数据做阶数为-α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤R3、对步骤R2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果；

步骤R4、基站按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取每个用户的数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤S1、基站对每个用户调制后的基带数据进行串/并转换，获得每个用户的并行数据；

步骤S2、将步骤S1获得的每个用户的并行的数据进行子载波分配；

步骤S3、将步骤S2中获得的多用户进行分配子载波后的并行数据进行快速傅立叶逆变换，获得多用户变换后的数据；

步骤S4、将步骤S3获得的多用户变换后的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤S5、将步骤S4获得的多用户的变换后的数据进行并/串转换，获得一路变换后数据；

步骤S6、将步骤S5获得的一路变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤T1、用户终端通过接收天线接收基站的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得用户的基带数据；

步骤T2、对步骤T1所述的用户的基带数据分别做阶数为-α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后数据；

步骤T3、对步骤T2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果；

步骤T4、用户终端中按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取该用户的数据并解调。

步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用集中式的子载波分配方法，即：连续占用U个频点的子载波分配方法，所述U为正整数。

步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用分布式的子载波分配方法，即：占用U个离散的频点的子载波分配方法，所述U为正整数。

有益效果：本发明是兼容TDMA、FDMA、CDMA和OFDMA的联合多址方式，将上述几种多址基带数据分配在某阶分数域上，通过引入模式选择及加权分数傅立叶变换实现不同多址数据的资源共享问题。当选择变换阶数为0的加权分数傅立叶变换时，则变换后的输出结果为输入信号，从而实现了多址方式与现有通信系统兼容，兼容性较高。同时，由于加权分数傅立叶变换具有使信号能量分配更均匀的特点，因此可以实现系统的抗时频双衰落的目的。

附图说明

图1是背景技术中TDMA方式的多址原理示意图；图2是背景技术中FDMA方式的多址原理示意图；图3是背景技术中CDMA方式的多址原理示意图；图4是本发明中采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号发送过程示意图；图5是本发明中采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号接收过程示意图；图6是本发明中采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号发送过程示意图；图7是本发明中采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号接收过程示意图；图8是本发明中采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号发送过程示意图；图9是本发明中采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号接收过程示意图；图10是本发明中采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号发送过程示意图；图11是本发明中采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号接收过程示意图；图12是本发明中采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号发送过程示意图；图13是本发明中采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号接收过程示意图；图14是本发明中采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号发送过程示意图；图15是本发明中采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号接收过程示意图；图16是本发明中采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号发送过程示意图；图17是本发明中采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的上行链路的信号接收过程示意图；图18是本发明中采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号发送过程示意图；图19是本发明中采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法的下行链路的信号接收过程示意图；图20是本发明的基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤A1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，并按照选定的多址方式对用户调制后的基带数据进行排列，获得重新排列的数据；

步骤A2、将步骤A1中获得的重新排列的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤A3、将步骤A2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤A1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程为：

步骤B1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，得到基带数据；

步骤B2、将步骤B1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤B3、基站根据多用户采用的多址方式，在步骤B2中获得的变换后的数据中提取出各用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程为：

步骤C1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，并按照选定的多址方式对多用户调制后的基带数据进行复用排列，获得复用排列的数据；

步骤C2、将步骤C1中获得的复用排列的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤C3、将步骤C2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤C1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程为：

步骤D1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，获得基带数据；

步骤D2、将步骤D1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤D3、用户终端根据选择的多址方式，在步骤D2中获得的变换后的数据中提取出该用户数据并解调。

下行链路中变换阶数可以与上行链路相同或不同。

具体实施方式二、基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，它是采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤E1、将多用户中的每个用户的基带数据分别进行调制，并分别写入系统分配的时隙中，其余时隙写“0”，获得待变换的基带数据；

步骤E2、将步骤E1中获得的待变换的基带数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤E3、将步骤E2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤F1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，获得基带数据；

步骤F2、将步骤F1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，并采样获得变换后的数据；

步骤F3、基站按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤F2获得的变换后的数据中的各用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤G1、基站分别在分配给多用户中每个用户使用的时隙内写入对应该用户的调制后的基带数据，得到待变换基带数据；

步骤G2、将步骤G1中获得的待变换基带数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤G3、将步骤G2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤H1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，并采样获得基带数据；

步骤H2、将步骤H1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤H3、多用户中各用户按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤H2获得的变换后的数据中的该用户数据并解调。

本实施方式的中所述的TDMA联合多址方式的特点是进行加权分数傅立叶变换前，不同用户的基带数据占用组合序列中不同的时隙。

下行链路中变换阶数可以与上行链路相同或不同。

具体实施方式三、基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，它是采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤I1、每个用户产生调制后的待变换基带数据；

步骤I2、将步骤I1所述的每个用户的调制后的待变换的基带数据分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤I3、将步骤I2所述的每个用户的变换后的数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤J1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并采用与每个用户的发送信号相对应的中心频率对每个用户的发送信号做去载波处理并采样，获得每个用户的基带数据；

步骤J2、将步骤J1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得每个用户变换后的数据；

步骤J3、基站从数据提取单元中对应提取步骤J2获得的每个用户数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤K1、基站分别对每个用户的待变换的调制后的基带数据进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得每个用户的变换数据；

步骤K2、基站对步骤K1中所述的每个用户的变换基带数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率后，将每组载波调制后的数据相加后通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤L1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并采用系统分配的中心频率对接收到的信号去载波处理并采样，每个用户获得基带数据；

步骤L2、将步骤L1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤L3、每个用户从数据提取单元中对应提取步骤L2获得的该用户数据并解调；

本实施方式中所述的FDMA联合多址方式的特点是不同用户的数据采用不同中心频率的载波调制。

下行链路中变换阶数可以与上行链路相同或不同。

具体实施方式四、基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，它是采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤M1、每个用户采用不同的扩频码对该用户调制后的基带数据进行序列扩展，每个用户获得扩频后的序列；

步骤M2、将步骤M1所述的每个用户获得的扩频后的序列分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤M3、将步骤M2所述的每个用户获得的变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤N1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据；

步骤N2、将步骤N1获得的多用户的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得多用户变换后的数据；

步骤N3、采用每个用户对应的扩频码对步骤N2获得多用户变换后的数据进行解扩，解扩后，基站从数据提取单元中对应提取解扩后的数据并解调；

在上行链路中，不同用户采用不同的扩频码对其调制后的基带数据进行序列扩展，得到扩频后的序列。以用户1为例，设其采用扩频序列c⁽¹⁾对基带数据进行序列扩展，得到待变换的扩频后的序列；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤O1、基站采用不同的扩频码对每个用户调制后的基带数据进行序列扩展，获得每个用户的扩频后的序列；

步骤O2、将步骤O1获得的每个用户的扩频后的序列相加，得到待变换的序列；

步骤O3、将步骤O2获得的待变换序列进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得变换后数据；

步骤O4、基站对步骤O3中所述的变换后的数据进行载波调制，并通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤P1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得基带数据；

步骤P2、将步骤P1获得的获得基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤P3、每个用户采用对应的扩频码对步骤P2获得变换后的数据进行解扩，获得每个用户的解扩后的数据，用户终端从数据提取单元中对应提取解扩后的该用户数据并解调。

在下行链路中，以4个用户的系统为例。采用扩频序列c⁽ⁱ⁾对用户i的基带数据进行序列扩展，此处i＝1，2，3，4；

本实施方式中，采用扩频码c⁽ⁱ⁾对用户i的数据解扩；以对用户1数据接收为例，在用户终端，用户1采用扩频码c⁽¹⁾对接收的数据解扩；在基站处，基站分别用c⁽ⁱ⁾对不同的用户数据解扩，此处i＝1，2，3，4；

本实施方式的中所述的CDMA联合多址方式的特点是进行加权分数傅立叶变换前，不同的用户采用不同的扩频码组实现基带序列扩展(扩频)。

下行链路中变换阶数可以与上行链路相同或不同。

具体实施方式五、基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，它是采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合的多址方法，

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为：

步骤Q1、每个用户对调制后的基带数据进行串/并转换，每个用户获得并行的数据；

步骤Q2、将步骤Q1所述的每个用户获得的并行的数据进行子载波分配；

步骤Q3、将步骤Q2中所述的每个用户进行分配子载波后的并行数据分别进行快速傅立叶逆变换，每个用户获得变换后的数据；

步骤Q4、将步骤Q3所述的每个用户获得的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得加权分数傅立叶变换后的数据；

步骤Q5、将步骤Q4所述的每个用户获得的加权分数傅立叶变换后的数据分别进行并/串转换，每个用户获得一路数据；

步骤Q6、将步骤Q5所述的每个用户获得的一路数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程：

步骤R1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据；

步骤R2、对步骤R1所述的多用户的基带数据做阶数为-α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤R3、对步骤R2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果；

步骤R4、基站按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取每个用户的数据并解调；

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程：

步骤S1、基站对每个用户调制后的基带数据进行串/并转换，获得每个用户的并行数据；

步骤S2、将步骤S1获得的每个用户的并行的数据进行子载波分配；

步骤S3、将步骤S2中获得的多用户进行分配子载波后的并行数据进行快速傅立叶逆变换，获得多用户变换后的数据；

步骤S4、将步骤S3获得的多用户变换后的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据；

步骤S5、将步骤S4获得的多用户的变换后的数据进行并/串转换，获得一路变换后数据；

步骤S6、将步骤S5获得的一路变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道；

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程：

步骤T1、用户终端通过接收天线接收基站的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得用户的基带数据；

步骤T2、对步骤T1所述的用户的基带数据分别做阶数为-α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后数据；

步骤T3、对步骤T2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果；

步骤T4、用户终端中按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取该用户的数据并解调。

步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用集中式的子载波分配方法，即：连续占用U个频点的子载波分配方法，所述U为正整数。

步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用分布式的子载波分配方法，即：占用U个离散的频点的子载波分配方法，所述U为正整数。

本实施方式中所述的OFDMA联合多址方式的优点是进行加权分数傅立叶变换前，不同用户的基带数据采用OFDMA多址方式，各用户对应不同子载波，并正交的占用不同的子载波。

具体实施方式六：本实施方式采用技术方案为通过模式选择具体实施方式一至五中的一种，所述实施方式一至五的所采用的加权分数傅立叶变换具体为：加权分数傅立叶变换中四项加权是较为典型的一种，设X₀(n)为一个复数序列，{X₀(n)，X₁(n)，X₂(n)，X₃(n)}分别为X₀(n)的0-3次离散傅立叶变换(DFT)。同时定义归一化的DFT及离散傅立叶反变换(IDFT)形式如下：

$\left\{\begin{array}{c}X\left(k\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(n\right)e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{N}\mathrm{kn}}\\ x\left(n\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(k\right)e^{j\frac{2\mathrm{\π}}{N}\mathrm{kn}}\end{array}\right.---\left(1\right)$

则序列X₀(n)的α阶四项加权分数傅立叶变换为：

F^α[X₀(n)]＝w₀X₀(n)+w₁X₁(n)+w₂X₂(n)+w₃X₃(n)  (2)

其中，系数w_l满足：

$w_l=\cos \left(\frac{(\mathrm{\α}-l)\mathrm{\π}}{4}\right)\cos \left(\frac{2(\mathrm{\α}-l)\mathrm{\π}}{4}\right)\exp (\±\frac{3(\mathrm{\α}-l)\mathrm{\πj}}{4}),$ (l＝0，1，2，3)    (3)

加权分数傅立叶变换是一种线性变换，经过加权分数傅立叶变换，原信号能量可更加均匀广泛的分布在时频平面上，从而起到有效抵抗时频双衰落的作用。在时频选择性衰落信道模型下，加权分数傅立叶系统可取得优于OFDM系统和单载波系统的误码性能。

Claims (7)

1.基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征是： 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为： 

步骤A1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，并按照选定的多址方式对用户调制后的基带数据进行排列，获得重新排列的数据； 

步骤A2、将步骤A1中获得的重新排列的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤A3、将步骤A2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤A1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程为： 

步骤B1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，得到基带数据； 

步骤B2、将步骤B1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤B3、基站根据多用户采用的多址方式，在步骤B2中获得的变换后的数据中提取出各用户数据并解调； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程为： 

步骤C1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，并按照选定的多址方式对多用户调制后的基带数据进行复用排列，获得复用排列的数据； 

步骤C2、将步骤C1中获得的复用排列的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤C3、将步骤C2获得的变换后的数据进行加载波处理，并将处理后数据变换到与步骤C1中选定的多址方式相对应的中心频率后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程为： 

步骤D1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并根据接收到的信号多址方式对接收到的信号做下变频去载波处理，获得基带数据； 

步骤D2、将步骤D1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤D3、用户终端根据选择的多址方式，在步骤D2中获得的变换后的数据中提取出该用户数据并解调。 

2.基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征是： 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为： 

步骤E1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，所述多址方式为采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合，将多用户中的每个用户的基带数据分别进行调制，并分别写入系统分配的时隙中，其余时隙写“0”，获得待变换的基带数据； 

步骤E2、将步骤E1中获得的待变换的基带数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤E3、将步骤E2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程： 

步骤F1、基站通过接收天线接收上行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，获得基带数据； 

步骤F2、将步骤F1获得的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，并采样获得变换后的数据； 

步骤F3、基站按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤F2获得的变换后的数据中的各用户数据并解调； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程： 

步骤G1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，所述多址方式为采用TDMA与加权分数傅立叶变换联合，基站分别在分配给多用户中每个用户使用的时隙内写入对应该用户的调制后的基带数据，得到待变换基带数据； 

步骤G2、将步骤G1中获得的待变换基带数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤G3、将步骤G2获得的变换后的数据进行载波调制后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程： 

步骤H1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理，并采样获得基带数据； 

步骤H2、将步骤H1获得的基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤H3、多用户中各用户按照TDMA的方式在系统分配的时隙上提取步骤H2获得的变换后的数据中的该用户数据并解调。 

3.基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法， 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为： 

步骤I1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，所述多址方式为采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合，每个用户产生调制后的待变换基带数据； 

步骤I2、将步骤I1所述的每个用户的调制后的待变换的基带数据分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据； 

步骤I3、将步骤I2所述的每个用户的变换后的数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程： 

步骤J1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并采用与每个用户的发送信号相对应的中心频率对每个用户的发送信号做去载波处理并采样，获得每个用户的基带数据； 

步骤J2、将步骤J1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得每个用户变换后的数据； 

步骤J3、基站从数据提取单元中对应提取步骤J2获得的每个用户数据并解调； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程： 

步骤K1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，所述多址方式为采用FDMA与加权分数傅立叶变换联合，基站分别对每个用户的待变换的调制后的基带数据进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得每个用户的变换数据； 

步骤K2、基站对步骤K1中所述的每个用户的变换基带数据分别进行载波调制，且每个用户选择不同的载波中心频率后，将每组载波调制后的数据相加后通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程： 

步骤L1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并采用系统分配的中心频率对接收到的信号去载波处理并采样，每个用户获得基带数据； 

步骤L2、将步骤L1所述的每个用户的基带数据分别进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据； 

步骤L3、每个用户从数据提取单元中对应提取步骤L2获得的该用户数据并解调。

4.基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征是：对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为： 

步骤M1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，所述多址方式为采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合，每个用户采用不同的扩频码对该用户调制后的基带数据进行序列扩展，每个用户获得扩频后的序列； 

步骤M2、将步骤M1所述的每个用户获得的扩频后的序列分别进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得变换后的数据； 

步骤M3、将步骤M2所述的每个用户获得的变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程： 

步骤N1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据； 

步骤N2、将步骤N1获得的多用户的基带数据进行阶数为-α₁阶的加权分数傅立叶变换，获得多用户变换后的数据； 

步骤N3、采用每个用户对应的扩频码对步骤N2获得多用户变换后的数据进行解扩，解扩后，基站从数据提取单元中对应提取解扩后的数据并解调； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程： 

步骤O1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，所述多址方式为采用CDMA与加权分数傅立叶变换联合，基站采用不同的扩频码对每个用户调制后的基带数据进行序列扩展，获得每个用户的扩频后的序列； 

步骤O2、将步骤O1获得的每个用户的扩频后的序列相加，得到待变换的序列； 

步骤O3、将步骤O2获得的待变换序列进行α₂阶加权分数傅立叶变换，获得变换后数据； 

步骤O4、基站对步骤O3中所述的变换后的数据进行载波调制，并通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程： 

步骤P1、用户终端通过接收天线接收下行链路的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得基带数据； 

步骤P2、将步骤P1获得的获得基带数据进行阶数为-α₂阶的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤P3、每个用户采用对应的扩频码对步骤P2获得变换后的数据进行解扩，获得每个用户的解扩后的数据，用户终端从数据提取单元中对应提取解扩后的该用户数据并解调。 

5.基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征是：对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的上行链路的信号发送过程为： 

步骤Q1、将用户基带数据进行模式选择，选定采用的多址方式，所述多址方式为采用 OFDMA与加权分数傅立叶变换联合，每个用户对调制后的基带数据进行串/并转换，每个用户获得并行的数据； 

步骤Q2、将步骤Q1所述的每个用户获得的并行的数据进行子载波分配； 

步骤Q3、将步骤Q2中所述的每个用户进行分配子载波后的并行数据分别进行快速傅立叶逆变换，每个用户获得变换后的数据； 

步骤Q4、将步骤Q3所述的每个用户获得的数据进行阶数为α₁的加权分数傅立叶变换，每个用户获得加权分数傅立叶变换后的数据； 

步骤Q5、将步骤Q4所述的每个用户获得的加权分数傅立叶变换后的数据分别进行并/串转换，每个用户获得一路数据； 

步骤Q6、将步骤Q5所述的每个用户获得的一路数据分别进行载波调制后，通过发射天线发射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的上行链路的信号接收过程： 

步骤R1、基站通过接收天线接收多个用户的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得多用户的基带数据； 

步骤R2、对步骤R1所述的多用户的基带数据做阶数为-α₁的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤R3、对步骤R2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果； 

步骤R4、基站按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取每个用户的数据并解调； 

对于支持加权分数傅立叶变换的基站，它的下行链路的信号发送过程： 

步骤S1、基站首先进行模式选择，选定用户基带数据采用的多址方式，所述多址方式为采用OFDMA与加权分数傅立叶变换联合，基站对每个用户调制后的基带数据进行串/并转换，获得每个用户的并行数据； 

步骤S2、将步骤S1获得的每个用户的并行的数据进行子载波分配； 

步骤S3、将步骤S2中获得的多用户进行分配子载波后的并行数据进行快速傅立叶逆变换，获得多用户变换后的数据； 

步骤S4、将步骤S3获得的多用户变换后的数据进行阶数为α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后的数据； 

步骤S5、将步骤S4获得的多用户的变换后的数据进行并/串转换，获得一路变换后数据； 

步骤S6、将步骤S5获得的一路变换后的数据分别进行载波调制后，通过发射天线发 射至信道； 

对于支持加权分数傅立叶变换的用户终端，它的下行链路的信号接收过程： 

步骤T1、用户终端通过接收天线接收基站的发送信号，并对接收到的信号做去载波处理并采样，获得用户的基带数据； 

步骤T2、对步骤T1所述的用户的基带数据分别做阶数为-α₂的加权分数傅立叶变换，获得变换后数据； 

步骤T3、对步骤T2获得的变换后数据分别进行快速傅立叶变换，获得变换结果； 

步骤T4、用户终端中按照OFDMA的方式在从提取单元中对应提取该用户的数据并解调。 

6.根据权利要求5所述的基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征在于步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用集中式的子载波分配方法，即：连续占用U个频点的子载波分配方法，所述U为正整数。 

7.根据权利要求5所述的基于加权分数傅立叶变换的多域联合多址方法，其特征在于步骤Q2和步骤S2中所述的子载波分配方法采用分布式的子载波分配方法，即：占用U个离散的频点的子载波分配方法，所述U为正整数。 

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