CN105516050B - Ofdm通信方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明目的是提供OFDM通信方法及装置。该方法包括：发送端生成数据帧；发送端发送所述数据帧，所述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：所述第一前导序列和帧头调制在单通道，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据占据的多个通道和解调方式；所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡。这样，无需预先告知，在一次通信中，接收端就可以获知发射端使用的多个通道的情况，并准确地按照相应的方式来解调。

Description

OFDM通信方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及OFDM通信方法及装置。
背景技术
在OFDM通信技术中，前导信号用来进行定时同步、均衡参数计算，如果系统使用固定的频段，那么仅用一个前导信号即可；但如果要同时使用不确定长度的频段，例如将整个通信频谱分为多个通道，发送端同时可以使用多个通道，如每次通信预先并不通知接收端究竟使用了哪些通道，则单个前导信号就无法完成这样的任务。
发明内容
本发明的目的是提供OFDM通信方法及装置，以实现在不预先告知的情况下，发送端任意使用通信频谱的多个通道，并能够保证通信顺利进行。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种OFDM通信方法，包括：
发送端生成数据帧；
发送端发送所述数据帧，所述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
所述第一前导序列和帧头调制在单通道，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据占据的多个通道和解调方式；
所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡。
优选的，所述第一前导序列为已知训练序列。
优选的，所述第二前导序列为已知训练序列或新训练序列。
优选的，在所述多通道使用信息指示的多个通道发送的第二前导序列各不相同。
一种通信方法，包括：
接收端按单通道方式接收数据帧的第一前导序列和帧头；所述第一前导序列和帧头以单通道方式发送，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；
接收端根据所述第一前导序列进行定时同步，解调所述帧头得到所述多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据所占据的多个通道以及解调方式；
接收端按照所述多通道使用信息指示的多个通道接收所述数据帧的第二前导序列和数据；所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡；
接收端按照多通道方式处理所述第二前导序列和所述数据，进行定时同步和均衡；接收端根据所述解调方式解调经多通道方式处理后的所述数据。
一种OFDM通信装置，包括：
生成单元，用于生成数据帧；
发送单元，用于发送所述数据帧，所述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
所述第一前导序列和帧头调制在单通道，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据占据的多个通道和解调方式；
所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡。
优选的，所述第一前导序列为已知训练序列。
优选的，所述第二前导序列为已知训练序列或新训练序列。
优选的，在所述多通道使用信息指示的多个通道发送的第二前导序列各不相同。
一种OFDM通信装置，包括：
第一接收单元，用于按单通道方式接收数据帧的第一前导序列和帧头；所述第一前导序列和帧头以单通道方式发送，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；
第一解调单元，用于根据所述第一前导序列进行定时同步，解调所述帧头得到所述多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据所占据的多个通道以及解调方式；
第二接收单元，用于按照所述多通道使用信息指示的多个通道接收所述数据帧的第二前导序列和数据；所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡；
多通道处理单元，用于按照多通道方式处理所述第二前导序列和所述数据，进行定时同步和均衡；
第二解调单元，用于根据所述解调方式解调经多通道方式处理后的所述数据。
在本实施例中，发送端所发送的数据帧中，在帧头信号前后，各有一个前导序列(也即第一前导序列和第二前导序列)。并且，第一前导序列和帧头调制在单通道，第二前导序列和数据调制在多通道，帧头中包含的多通道使用信息。多通道使用信息用于指示第二前导序列和数据占据的多个通道和解调方式。这样，无需预先告知，在一次通信中，接收端就可以获知发射端使用的多个通道的情况，并准确地按照相应的方式来解调。进而提高了系统通信效率，同时也提高了整体的通信速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的通信方法的一种应用环境示意图；
图2、4为本发明实施例提供的OFDM通信方法示例性流程图；
图3为本发明各实施例提供的数据帧结构示意图；
图5、6为本发明实施例提供的通信装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例欲保护OFDM通信方法及相关装置。
上述通信方法可以应用于基站、终端、Wifi的AP(Access Point，无线节点)、Wifi终端、Relay站等(但不限于)无线通信设备，也可应用于电力载波通信的通信设备。
图1给出了上述通信方法的一种应用环境：应用于基站101与类似于接入终端102、接入终端104的任意数目的终端通信。
接入终端102和104可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式电脑、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA和/或任意其它适合设备。
图2和图4分别示出了发送端和接收端所执行的OFDM通信方法。
请参见图2，由发送端执行的通信方法可至少包括如下步骤：
S201:发送端生成数据帧。
在本实施例中，发送端可为基站，也可为接入设备。
在电力载波中，发送端可为电表、集中器或采集器中的载波通信模块。
S202:发送端发送数据帧。
请参见图3，上述数据帧可包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
第一前导序列和帧头调制在单通道。第一前导序列用于帧头的定时同步。
在本发明其他实施例中，第一前导序列也可用于对帧头的均衡处理。
在本发明其他实施例中，上述所有实施例中的第一前导序列可用于针对帧头信号的信号检测、AGC、均衡、定时等同步操作，即帧头解调。
更具体的，上述第一前导序列可为现有的已知训练序列。
在本实施例中，帧头中包含多通道使用信息。多通道使用信息用于指示第二前导序列和数据占据的多个通道和解调方式。多个通道可以是频谱上离散的或者连续的多个通道。
与第一前导序列和帧头不同，第二前导序列和数据调制在多通道。
换句话说，第二前导序列和数据在上述多通道使用信息指示的多个通道中发送，并以与解调方式相应的调制方式进行调制。
第二前导序列可用于数据的定时同步和均衡。
第二前导序列可为现有的已知训练序列，或者可为新训练序列。只要收发端事先知道训练序列是什么即可。
更具体的，在上述多个通道中发送的第二前导序列可各不相同，也可相同。
在本发明其他实施例中，上述步骤S201可进一步包括：
按照单通道方式生成第一前导序列和帧头；
根据所占用的多个通道以及在各个通道的调制方式，生成第二前导序列；
在第二前导序列后面接上数据信号。
与之相对应，请参见图4，由接收端所执行的通信方法可包括：
S401：接收端按单通道方式接收数据帧的第一前导序列和帧头。
其中，第一前导序列和帧头以单通道方式发送，第一前导序列用于帧头的定时同步，帧头包含前述的多通道使用信息。
接收端可为图1所示的基站，也可为图1所示的接入设备。
在电力载波中，接收端可为电表、集中器或采集器中的载波通信模块。
第一前导序列和帧头详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
S402：接收端根据第一前导序列进行定时同步，解调帧头得到多通道使用信息。
如何进行定时同步和解调，可参考现有技术，在此不作赘述。
多通道使用信息用于指示后续的第二前导序列和数据所占据的多个通道以及解调方式，详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
在本发明其他实施例中，接收端还可根据第一前导序列进行均衡。如何进行均衡可参考现有技术，在此不作赘述。
S403：接收端按照多通道使用信息指示的多个通道接收数据帧的第二前导序列和数据。
上述第二前导序列和数据在多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与解调方式相应的调制方式进行调制。
第二前导序列可用于数据的定时同步和均衡。
S404：接收端按照多通道方式处理第二前导序列和数据，进行定时同步和均衡。
更具体的，按照多通道方式处理可包括：针对第二前导序列和数据所占用的多个通道，采用相应的滤波方式滤除带外信号，以准确地获取第二前导序列和数据。
S405：接收端根据相应的解调方式解调数据。
需要说明的是，接收端可将无线帧全部接收下来，再对无线帧中的第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据等进行如上述步骤S401-S404中所介绍的处理，也可以边接收边处理，例如，接收到第一前导序列并进行处理后，再接收帧头，对帧头进行解调等处理后再接收第二前导序列，等等。
如何进行定时同步、均衡和解调，可参考现有技术，在此不作赘述。
需要说明的是，一般通信系统的帧结构是前导序列+帧头+数据，只能处理固定模式的通信，缺少灵活多变的能力，或者使得通信能力降低。
在本实施例中，发送端所发送的数据帧中，在帧头信号前后，各有一个前导序列(也即第一前导序列和第二前导序列)。并且，第一前导序列和帧头调制在单通道，第二前导序列和数据调制在多通道，帧头中包含的多通道使用信息。多通道使用信息用于指示第二前导序列和数据占据的多个通道和解调方式。这样，无需预先告知，在一次通信中，接收端就可以获知发射端使用的多个通道的情况，并准确地按照相应的方式来解调。进而提高了系统通信效率，同时也提高了整体的通信速度。
本发明实施例还要求保护通信装置。
请参见图5，作为发送端时，上述通信装置500包括：
生成单元501，用于生成数据帧；
发送单元502，用于发送数据帧。
上述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
第一前导序列和帧头调制在单通道，第一前导序列用于帧头的定时同步，帧头包含多通道使用信息；多通道使用信息用于指示第二前导序列和数据占据的多个通道和解调方式；
第二前导序列和数据在多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与解调方式相应的调制方式进行调制；第二前导序列用于数据的定时同步和解调。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
更具体的，第一前导序列可为已知训练序列。第二前导序列可为已知训练序列或新训练序列。在多通道使用信息指示的多个通道中发送的第二前导序列可相同，也可不同。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
图6示出了作为接收端的通信装置600的一种示例性结构，其可包括：
第一接收单元601，用于按单通道方式接收数据帧的第一前导序列和帧头；第一前导序列和帧头以单通道方式发送，第一前导序列用于帧头的定时同步，帧头包含多通道使用信息。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
第一解调单元602，用于根据第一前导序列进行定时同步，解调帧头得到多通道使用信息；多通道使用信息用于指示第二前导序列和数据所占据的多个通道以及解调方式。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
第二接收单元603，用于按照多通道使用信息指示的多个通道接收数据帧的第二前导序列和数据；第二前导序列和数据在多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与解调方式相应的调制方式进行调制；第二前导序列用于数据的定时同步和解调。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
多通道处理单元604，用于按照多通道方式处理第二前导序列，进行定时同步和均衡。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
第二解调单元605，用于根据解调方式解调数据。
详细内容请参见前文介绍，在此不作赘述。
需要说明的是，一个设备在某些情况下可能为发送端，在某些情况下可能为接收端。因此，上述通信装置可同时包含图5和图6所示的单元。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种OFDM通信方法，其特征在于，包括：
发送端生成数据帧；
发送端发送所述数据帧，所述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
所述第一前导序列和帧头调制在单通道，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据占据的多个通道和解调方式；
所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一前导序列为已知训练序列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二前导序列为已知训练序列或新训练序列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述多通道使用信息指示的多个通道发送的第二前导序列各不相同。
5.一种通信方法，其特征在于，包括：
接收端通过单通道接收数据帧的第一前导序列和帧头；所述第一前导序列和帧头以单通道方式发送，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；
接收端根据所述第一前导序列进行定时同步，解调所述帧头得到所述多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述数据帧的第二前导序列和数据所占据的多个通道以及解调方式；
接收端按照所述多通道使用信息指示的多个通道接收所述数据帧的第二前导序列和数据；所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡；
接收端针对第二前导序列和数据所占用的多个通道，采用相应的滤波方式滤除带外信号，以准确地获取第二前导序列和数据，进行定时同步和均衡；
接收端根据所述解调方式解调经多通道方式处理后的所述数据。
6.一种OFDM通信装置，其特征在于，包括：
生成单元，用于生成数据帧；
发送单元，用于发送所述数据帧，所述数据帧包括第一前导序列、帧头、第二前导序列和数据；其中：
所述第一前导序列和帧头调制在单通道，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述第二前导序列和所述数据占据的多个通道和解调方式；
所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一前导序列为已知训练序列。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二前导序列为已知训练序列或新训练序列。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述多通道使用信息指示的多个通道发送的第二前导序列各不相同。
10.一种OFDM通信装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，用于通过单通道接收数据帧的第一前导序列和帧头；所述第一前导序列和帧头以单通道方式发送，所述第一前导序列用于所述帧头的定时同步，所述帧头包含多通道使用信息；
第一解调单元，用于根据所述第一前导序列进行定时同步，解调所述帧头得到所述多通道使用信息；所述多通道使用信息用于指示所述数据帧的第二前导序列和数据所占据的多个通道以及解调方式；
第二接收单元，用于按照所述多通道使用信息指示的多个通道接收所述数据帧的第二前导序列和数据；所述第二前导序列和所述数据在所述多通道使用信息指示的多个通道发送，并以与所述解调方式相应的调制方式进行调制；所述第二前导序列用于所述数据的定时同步和均衡；
多通道处理单元，用于针对第二前导序列和数据所占用的多个通道，采用相应的滤波方式滤除带外信号，以准确地获取第二前导序列和数据，进行定时同步和均衡；
第二解调单元，用于根据所述解调方式解调经多通道方式处理后的所述数据。
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