CN113726708B - 一种ofdm系统的导频插入方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种OFDM系统的导频插入方法及系统，包括：生成导频序列；根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；将有效的df和dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；选择满足预设条件的df与dt组合方式；根据确定的df与dt计算物理资源块中的具体映射位置；将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处。本发明将导频序列分散分布在dt个连续OFDM符号中，使得系统获得良好的估计性能同时减少所需要的导频开销，提高系统的频谱效率。

Description

一种OFDM系统的导频插入方法及系统
技术领域
本发明涉及通信信号估计技术领域，具体地，涉及一种OFDM系统的导频插入方法及系统。
背景技术
无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，为了能在接收端准确地恢复发射端的发送信号，会采用各种措施来抵抗多径效应对传输信号的影响，这就需要进行信道参数估计。而信道估计技术的实现需要知道无线信道的信息，能否获得详细的信道信息，从而在接收端正确地解调出发射信号，是衡量一个无线通信系统性能的重要指标。
参考信号(Reference Signal，RS)就是“导频”信号，是由发射端提供给接收端的一种已知信号，因此接收端可以通过比较解码的接收参考信号和预定义的参考信号来确定通信信道如何对数据进行去比特。接收端执行该比较并计算出通信信道特性的这一过程即为“信道估计”。
参考信号由每个时隙中的多个特定资源元素承载，并且资源元素的位置由天线配置具体确定。信道估计性能与时、频域上插入的参考信号密度有关，如何在信道估计性能和参考信号开销之间求取平衡，即既能在典型频率选择性衰落信道获得良好的信道估计性能，又能将开销控制在较低水平，始终是参考信号设计面临的一个问题。
目前现有的具有频域间隔大小的子载波和个OFDM符号间隔大小的导频模式意味着当来自个连续符号的RS合并在一起时，则在整个系统带宽中，每个符号上每间隔频域间隔大小的子载波中都有一个RS，这样使得导频开销较大，频谱效率低。
专利文献CN108880764A(申请号：201710316675.0)公开了一种OFDM-MIMO通信系统中离散导频插入方法及装置，其特征在于，包括：针对两个天线进行发送接收情况下，该两个天线的离散导频在OFDM频域资源上一定范围内靠近，在时域资源上间隔适度均匀，使得所插入的离散导频间隔适度均匀，既没有让导频信号完全独占某个OFDM符号或某个子载波，也没有让两根天线发射的导频信号重叠，从而在兼顾了节约OFDM系统时频资源块的同时，还最大限度的降低了两根天线发射信号重叠带来的影响，两个天线的离散导频尽量靠近，还可以使得接收端对两根天线分别估计出的信道特性尽量接近，提高信道估计的准确性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种OFDM系统的导频插入方法及系统。
根据本发明提供的一种OFDM系统的导频插入方法，包括：
步骤M1：根据导频信号生成导频序列；
步骤M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
步骤M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
步骤M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
步骤M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
步骤M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处。
优选地，所述步骤M1包括：
Figure BDA0002500447740000021
其中，
Figure BDA0002500447740000022
表示导频序列；
Figure BDA0002500447740000023
Figure BDA0002500447740000024
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure BDA0002500447740000025
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
优选地，所述步骤M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fddTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
优选地，所述步骤M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
优选地，所述步骤M5包括：
步骤M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
步骤M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure BDA0002500447740000031
其中，
Figure BDA0002500447740000032
Figure BDA0002500447740000033
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure BDA0002500447740000034
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000035
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000036
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
根据获得的df与dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
根据本发明提供的一种OFDM系统的导频插入系统，包括：
模块M1：根据导频信号生成导频序列；
模块M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
模块M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
模块M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
模块M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
模块M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处。
优选地，所述模块M1包括：
Figure BDA0002500447740000041
其中，
Figure BDA0002500447740000042
表示导频序列；
Figure BDA0002500447740000043
Figure BDA0002500447740000044
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure BDA0002500447740000045
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
优选地，所述模块M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fdTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
优选地，所述模块M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
优选地，所述模块M5包括：
模块M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
模块M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure BDA0002500447740000046
其中，
Figure BDA0002500447740000051
Figure BDA0002500447740000052
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure BDA0002500447740000053
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000054
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000055
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
根据获得的df与dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明中将导频分散分布在dt个连续OFDM符号中，使得系统在获得良好的估计性能的同时减少所需要的导频开销，有效传输数据增多，提高系统的频谱效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一种OFDM系统的导频插入方法的流程示意图；
图2为本发明在系统带宽为5M时的RS插入方式示意图；
图3为本发明在系统带宽为10M时的RS插入方式示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种OFDM系统的导频插入方法，包括：如图1所示，
步骤M1：根据导频信号生成导频序列，根据已知的导频信息来估计出实际信道的径的数量和径的系数；
具体地，所述步骤M1包括：
Figure BDA0002500447740000061
其中，
Figure BDA0002500447740000062
表示导频序列；
Figure BDA0002500447740000063
Figure BDA0002500447740000064
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure BDA0002500447740000065
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
步骤M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
具体地，所述步骤M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fdTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
步骤M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
具体地，所述步骤M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
步骤M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
步骤M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
具体地，所述步骤M5包括：
步骤M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
步骤M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure BDA0002500447740000071
其中，
Figure BDA0002500447740000072
Figure BDA0002500447740000073
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure BDA0002500447740000074
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000075
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000076
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
当下行带宽为5M时，
Figure BDA0002500447740000077
值为25；
当下行带宽为10M时，
Figure BDA0002500447740000078
值为50；
当下行带宽为15M时，
Figure BDA0002500447740000079
值为75；
当下行带宽为20M时，
Figure BDA00025004477400000710
值为100。
根据获得的df与dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
步骤M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处。
所述OFDM系统的导频插入方法，应用于子载波间隔为0.37kHz的传输模式下。
根据本发明提供的一种0FDM系统的导频插入系统，包括：
模块M1：根据导频信号生成导频序列，根据已知的导频信息来估计出实际信道的径的数量和径的系数；
具体地，所述模块M1包括：
Figure BDA00025004477400000711
其中，
Figure BDA00025004477400000712
表示导频序列；
Figure BDA00025004477400000713
Figure BDA00025004477400000714
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure BDA00025004477400000715
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
模块M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
具体地，所述模块M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fdTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
模块M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
具体地，所述模块M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
模块M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
模块M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
具体地，所述模块M5包括：
模块M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
模块M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure BDA0002500447740000081
其中，
Figure BDA0002500447740000082
Figure BDA0002500447740000083
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure BDA0002500447740000084
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000085
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000091
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
当下行带宽为5M时，
Figure BDA0002500447740000092
值为25；
当下行带宽为10M时，
Figure BDA0002500447740000093
值为50；
当下行带宽为15M时，
Figure BDA0002500447740000094
值为75；
当下行带宽为20M时，
Figure BDA0002500447740000095
值为100。
根据获得的df与dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
模块M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处。
所述OFDM系统的导频插入方法，应用于子载波间隔为0.37kHz的传输模式下。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明涉及一种适用于5G广播通信系统rooftop接收模式下的参考信号插入方法，适用于5M、10M、15M、20M等其他带宽配置。
本发明所提供的物理资源块的导频插入方法，物理资源块分别在时域上由子帧组成、在频域上由子载波组成。针对物理资源块中的每个子帧，从频域上以相同的频域间隔插入RS信号。对于子载波间隔为0.37kHz的传输模式，从频域上来看，一个物理资源块在频域上占180kHz，每个物理资源块内有486个子载波。从时域上来看，一个物理资源块占一个时隙，0.37kHz的子载波间隔下，一个子帧内仅含一个OFDM符号，故一个时隙即为一个子帧，也即为一个OFDM符号。见图1，本发明的导频插入方法具体步骤如下：
S1：生成RS序列；
本发明优选地实施例中，RS序列
Figure BDA0002500447740000096
的生成方式为：
Figure BDA0002500447740000097
其中，
Figure BDA0002500447740000098
ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列。
S2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔设计离散导频频域间隔df，本发明优选的实施例中，通过以下公式确定df范围：
df≤(4τmaxΔf)-1；
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
根据通信系统的最大多普勒频移和OFDM符号的持续时间设计dt，本发明优选的实施例中，通过以下公式确定dt范围：
dt≤(4fdTs)-1；
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
S3：对满足上述范围值的df与dt进行组合设计，即将可行的df和dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合。
本发明优选的实施例，可根据导频信号在频域中分散交错分布的设计原则获得多个df与dt组合。
S4：对获得的df与dt组合，计算导频信号开销。
从多个组合中选择性能较优且开销小的df与dt的组合。作为本发明优选的实施例，选定df＝3，dt＝4这种组合。
作为本发明优选的实施方式，可以根据获得的df与dt组合，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
S5：确定df与dt的组合后，计算物理资源块中的具体映射位置，每一个OFDM符号编号值l(也即ns，ns表示一个40ms无线帧内的时隙编号，也即子帧编号。)都可以通过相应计算获取其在频域上的位置k，本发明优选的计算方式如下：
Figure BDA0002500447740000101
其中，
Figure BDA0002500447740000102
Figure BDA0002500447740000103
其中，
Figure BDA0002500447740000104
是系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000105
是下行带宽配置大小，具体表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000106
是频域中的资源块大小，具体表示为子载波的数目，即每个资源块内的子载波个数。
作为本发明优选的实施方式，选择df＝3，dt＝4，对于0.37kHz下，每个资源块内有486个子载波，即
Figure BDA0002500447740000111
的值为486。对
Figure BDA0002500447740000112
可设定为110。
S6：将步骤1中生成的RS序列映射到S5中计算所得的位置(ns，k)处，RS插入过程完成。
下面结合图2对本发明进行具体说明，图2为本发明的系统带宽为5M时的一个实施例：
当系统带宽为5M时，带宽内子载波数为12150，
Figure BDA0002500447740000113
Figure BDA0002500447740000114
Δ＝42。
当帧编号ns＝0时：
Figure BDA0002500447740000115
Figure BDA0002500447740000116
故频域上k的取值为0，12，24，36...12144；
当帧编号ns＝1时：
Figure BDA0002500447740000117
Figure BDA0002500447740000118
故频域上k的取值为3，15，27，39...12147；
当帧编号ns＝2时；
Figure BDA0002500447740000119
Figure BDA00025004477400001110
故频域上k的取值为6，18，30，42...12138；
当帧编号ns＝3时：
Figure BDA00025004477400001111
Figure BDA00025004477400001112
故频域上k的取值为9，21，33，45...12141；
利用本发明的公式可以得出要插入的导频单元的位置为：(0，0)，(0，12)...；(1，3)，(1，15)...；(2，6)，(2，18)...；(3，9)，(3，21)...；即对应图1中的RS分布方式。
图3为本发明的系统带宽为10M时的另一个实施例：
当系统带宽为10M时，带宽内子载波数为24300，
Figure BDA00025004477400001113
Figure BDA0002500447740000121
当帧编号ns＝0时：
Figure BDA0002500447740000122
Figure BDA0002500447740000123
故频域上k的取值为0，12，24，36...24288；
当帧编号ns＝1时：
Figure BDA0002500447740000124
Figure BDA0002500447740000125
故频域上k的取值为3，15，27，39...24291；
当帧编号ns＝2时：
Figure BDA0002500447740000126
Figure BDA0002500447740000127
故频域上k的取值为6，18，30，42...24294；
当帧编号ns＝3时：
Figure BDA0002500447740000128
Figure BDA0002500447740000129
故频域上k的取值为9，21，33，45...24297；
利用本发明的公式可以得出要插入的导频单元的位置为：(0，0)，(0，12)...；(1，3)，(1，15)...；(2，6)，(2，18)...；(3，9)，(3，21)...；即对应图3中的RS分布方式。
对于当下行宽带为15M时，
Figure BDA00025004477400001210
值为75，以及当下行带宽为20M时，
Figure BDA00025004477400001211
直为100的实施例，可以参照上述方法进行计算得出对应下行带宽情况下，需要插入的导频单元的坐标，在此就不详细一一列举。
本发明的一种OFDM系统的导频插入系统，包括：
RS序列生成模块：生成RS序列，根据已知的RS信息来估计出实际信道的径的数量和径的系数；
导频数据处理模块，与RS序列生成模块连接，根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔设计离散导频频域间隔df，根据通信系统的最大多普勒频移和OFDM符号的持续时间设计离散导频时域间隔dt；将df和dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；选择df与dt的组合方式；根据选定的df与dt计算物理资源块中的具体映射位置；
RS映射模块，与导频数据处理模块连接，用于将生成的RS序列映射到物理资源块对应的资源元上，其中资源元的位置为要插入的导频信号的坐标。
作为本发明优选的实施例，导频数据处理模块通过如下公式来确定插入导频信号(ns，k)的坐标：
Figure BDA0002500447740000131
其中，
Figure BDA0002500447740000132
Figure BDA0002500447740000133
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure BDA0002500447740000134
是系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure BDA0002500447740000135
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure BDA0002500447740000136
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数。
作为本发明优选的实施例，导频数据处理模块根据导频信号在频域中分散交错分布的设计原则获得多个df与dt组合。
作为本发明优选的实施例，导频数据处理模块根据选定的df与dt组合，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号。
本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明的OFDM系统的导频插入的方法。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
本发明的技术方案，是针对5G广播通信方式中MPMT和HPHT模式下的rooftop稳定接收而设计的，将RS分散分布在dt个连续OFDM符号中，使得系统在获得良好的估计性能的同时减少所需要的导频开销，提高系统的频谱效率。同时还可以支持更大多径时延的信道模型，可以抵抗较大的多径时延扩展，能够支持多媒体广播多播(MBMS)的应用场景；适用于5M、10M、15M、20M的带宽配置，具有较好的兼容性。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种OFDM系统的导频插入方法，其特征在于，包括：
步骤M1：根据导频信号生成导频序列；
步骤M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
步骤M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
步骤M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
步骤M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
步骤M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处；
所述步骤M5包括：
步骤M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
步骤M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure FDA0003619514060000011
其中，
Figure FDA0003619514060000012
Figure FDA0003619514060000013
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure FDA0003619514060000014
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure FDA0003619514060000015
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure FDA0003619514060000016
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数。
2.根据权利要求1所述的OFDM系统的导频插入方法，其特征在于，所述步骤M1包括：
Figure FDA0003619514060000021
其中，
Figure FDA0003619514060000022
表示导频序列；
Figure FDA0003619514060000023
Figure FDA0003619514060000024
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure FDA0003619514060000025
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
3.根据权利要求1所述的OFDM系统的导频插入方法，其特征在于，所述步骤M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fdTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
4.根据权利要求1所述的OFDM系统的导频插入方法，其特征在于，所述步骤M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
5.一种OFDM系统的导频插入系统，其特征在于，包括：
模块M1：根据导频信号生成导频序列；
模块M2：根据通信系统的最大延时及子载波的频域间隔计算离散导频频域间隔df；根据通信系统的最大多普勒频域和OFDM符号的持续时间计算离散导频时域间隔dt；
模块M3：将有效的离散导频频域间隔df和离散导频时域间隔dt的值进行排列组合，获得多个df与dt组合；
模块M4：选择满足预设条件的df与dt组合方式；
模块M5：根据确定的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt计算物理资源块中的具体映射位置；
模块M6：将导频序列映射到物理资源块中的具体映射位置处；
所述模块M5包括：
模块M5.1：根据离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt确定导频在时频资源的分布规则；
根据获得的离散导频频域间隔df与离散导频时域间隔dt的组合方式，针对物理资源块中的每个子帧，在频域上以相同的频域间隔df插入导频信号；针对物理资源块中的每个子载波，在时域上以相同的时间间隔dt插入导频信号；
模块M5.2：根据导频在时频资源的分布规则计算物理资源块中的具体映射位置；
计算插入导频信号的坐标(ns，k)，表达式如下：
Figure FDA0003619514060000031
其中，
Figure FDA0003619514060000032
Figure FDA0003619514060000033
其中，ns表示无线帧内的子帧编号，为对应时域上的位置，k为对应频域上的位置；
Figure FDA0003619514060000034
是通信系统允许的最大的下行带宽配置；
Figure FDA0003619514060000035
是下行带宽配置大小，表示为带宽内含有的资源块数目；
Figure FDA0003619514060000036
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数。
6.根据权利要求5所述的OFDM系统的导频插入系统，其特征在于，所述模块M1包括：
Figure FDA0003619514060000037
其中，
Figure FDA0003619514060000038
表示导频序列；
Figure FDA0003619514060000039
Figure FDA00036195140600000310
是频域中的资源块大小，表示为每个资源块内的子载波个数；
Figure FDA00036195140600000311
是系统允许的最大的下行带宽配置；ns是时隙编号，l是一个时隙内的OFDM符号编号，c(n)是伪随机序列；j表示虚部。
7.根据权利要求5所述的OFDM系统的导频插入系统，其特征在于，所述模块M2包括：
df≤(4τmaxΔf)-1； (2)
其中，τmax表示通信系统的最大延时；Δf表示子载波的频域间隔；
dt≤(4fdTs)-1； (3)
其中，fd表示通信系统的最大多普勒频移；Ts表示OFDM符号的持续时间。
8.根据权利要求5所述的OFDM系统的导频插入系统，其特征在于，所述模块M3包括：根据导频信号在频域中分散交错分布原则获得多个df与dt组合。
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