CN1929467A - 实现正交频分复用系统支持移动性的方法 - Google Patents

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CN1929467A CN 200510098648 CN200510098648A CN1929467A CN 1929467 A CN1929467 A CN 1929467A CN 200510098648 CN200510098648 CN 200510098648 CN 200510098648 A CN200510098648 A CN 200510098648A CN 1929467 A CN1929467 A CN 1929467A
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Abstract

本发明提供了一种实现正交频分复用系统支持移动性的方法，该方法主要包括：根据OFDM(正交频分复用)系统所采用的不同的信道带宽，设计不同的OFDM调制模式的傅立叶变换点数；利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔的值在确保OFDM系统能够支持移动性的范围内。利用本发明所述方法，可以使基于OFDM调制模式的系统能够有效地支持移动性。

Description

实现正交频分复用系统支持移动性的方法
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种实现OFDM(正交频分复用)系统系统支持移动性的方法。
背景技术
“802.16-2004”是一种802.16标准的宽带固定无线接入版本，它主要是为按NLOS(非视距)传播的11G以下频段无线电信号而制定的，“802.16-2004”对小尺度衰落和多径效应极为敏感。小尺度传播的主要效应有：
1、时变引起的多普勒频移。
信道的频率色散主要是通过多普勒扩展及相干时间来描述。在OFDM系统中，多普勒扩展将引起子载波间干扰等信道间干扰，OFDM系统对频率偏差和相位噪声比较敏感，1％的频偏将导致信噪比下降30dB。为了减少频偏，信号带宽要远大于多普勒扩展。
2、多径引起的延时扩展。
信道的时间色散主要是通过延时扩展及相干带宽来描述。延时扩展将引起符号间干扰。
3、信号强度快速变化引起的衰落
移动无线信道中的时间色散和频率色散将产生4种不同类型的小尺度衰落，如表1所示。
                       表1：小尺度衰落类型
  衰落类型   条件
多径时延扩展 平坦衰落   信号带宽＜＜相干带宽；时延扩散＜＜符号周期
频率选择性衰落   信号带宽＞相干带宽；时延扩散＞符号周期
多普勒频移 快衰落   多普勒频移大；相干时间＜符号周期；信道变化快于基带信号的变化
慢衰落   多普勒频移小；相干时间＞＞符号周期；信道变化远慢于基带信号的变化
对于固定业务，主要考虑多径时延扩散影响；而对于移动性的支持，需综合考虑多径时延扩散和多普勒扩散的影响。
假设移动通信系统支持的终端最大移动速率v为250km/hr(即70m/sec)，该最大移动速率基本能覆盖北美、欧洲和亚洲的机车速度范围。移动通信工作于3.5GHz频段(即波长λ为0.086m)，则相应的fm(Dopplershift，最大多普勒频移)可按公式(1)计算，相应的Tc(相干时间)可按公式(2)计算。
f m = v λ = 70 m / s 0.086 m = 816 Hz ，公式(1)
T c = 9 16 · π · f m 2 = 1.03 ms , 公式(2)
相干时间Tc为1.03ms，意味着信道估计和均衡的更新频率至少为1KHz。
对于802.16-2004 NLOS固定宽带无线接入应用，系统设计仿真、工程仿真可参照斯坦弗大学为IEEE 802.16-2004定义的6种NLOS信道模型，该6种NLOS信道模型称为“SUI Channel Models(斯坦弗大学临时信道模型)”。其中，当采用全向天线时，在上述SUI Channel Models中的SUI-6(TerrainType A，地形形态A)信道模型下，最大均方延时扩展为5.24μs。而根据ITU-R的Vehicular Channel Model B(车辆信道模型B)，在移动环境下，最大延时扩展可达20μs。以此作为前提，并定义相干带宽为频率相关函数大于50％，则对应于20μs的延时扩展στ，相干带宽Bc可按公式(3)计算。
B c = 1 5 · σ τ = 1 5 · 20 μs = 10 KHz , 公式(3)
相干带宽Bc为10KHz，意味着即使最大延时扩展可达20μs，只要子载波频率间隔小于或接近10KHz，多径衰落就可以近似为平坦衰落。实际应用时，相干带宽Bc可以放宽到15～16KHz，以降低设计成本。
802.16-2004定义了两种OFDM模式：256FFT(快速傅立叶变换)OFDM调制模式和2048FFT OFDMA调制模式。802.16-2004支持从1.25MHz到超过20MHz的不同载波带宽，支持从2ms到20ms的不同物理帧长，支持从1/4、1/8、1/16、和1/32的四种不同OFDM符号保护间隔因子，以适用不同的应用环境。
对于2048 FFT OFDMA调制模式，对于不同的信道带宽，OFDM系统采用固定的2048子载波(和快速傅立叶变换点数)，相应的物理层参数参见表2和表3。
                      表2：2048 FFT OFDMA调制模式物理层参数
  带宽Bandwidth(MHz)   1.25   2.5   5   10   20
  过采样因子Over-sampling factor   8/7   8/7   8/7   8/7   8/7
  采样频率Sampling frequency(MHz)   1.429   2.857   5.714   11.429   22.857
  采样时间Sampling time(nsec)   700   350   175   88   44
  傅立叶变换点数FFT size   2048   2048   2048   2048   2048
 子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(KHz)   0.6975   1.3951   2.7902   5.5804   11.1607
 有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb，μs)   1433.6   716.8   358.4   179.2   89.6
 保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   358.4   179.2   89.6   44.8   22.4
 OFDM符号时长OFDM symbol time(μs)   1792.0   896.0   448.0   224.0   112.0
                        表3：2048 FFT OFDMA调制模式物理帧长
  帧长Frame size(msec)                    帧长Frame size(OFDM符号)
 BW＝1.25MHz   BW＝2.5MHz   BW＝5MHz  BW＝10MHz  BW＝20MHz
  2  1   2   4  8  17
  2.5  1   2   5  11  22
  4  2   4   8  17  35
  5  2   5   11  22  44
  8  4   8   17  35  71
  10  5   11   22  44  89
  12.5  6   13   27  55  111
  20  11   22   44  89  178
由表2可以看出，在信道带宽为小于20MHz的情况下，例如信道带宽为1.25MHz、2.5MHz、5MHz和10MHz，子载波间隔分别为0.6975KHz、1.3951KHz、2.7902KHz和5.5804KHz，皆远小于公式(3)15～16KHz的相关带宽，可以抵抗频率选择性衰落，但却不足于抵抗公式(1)最大816Hz的多普勒频移，所以基于2048 FFT OFDMA调制模式的系统，在中低信道带宽的移动环境下，将经历较严重的快衰落和子载波间干扰，将造成系统性能差，成本高；若强制采用20MHz信道带宽，将造成频谱资源的浪费。
另外，由表3可以看出，在中低信道带宽和较短帧长的情况下，例如信道带宽和帧长分别为1.25MHz@2ms、1.25MHz@2.5ms、1.25MHz@4ms、1.25MHz@5ms、2.5MHz@2ms和2.5MHz@2.5ms时，由于FFT点数较高，每帧内所能容纳的OFDM符号数仅有1或2个，在中低信道带宽情况下，将由于过高的导频开销率和头开销率而导致短帧不可用，而语音信号通常以短帧出现，因此，将可能导致语音业务不可实现。
对于256 FFT OFDM调制模式，对于不同的信道带宽，OFDM系统采用固定的256个子载波(和快速傅立叶变换点数)，相应的物理层参数参见表4和表5。
由表4可以看出，在信道带宽为5MHz、10MHz和20MHz时，子载波间隔分别为22.5KHz、45.0KHz和90.0KHz，皆远大于公式(3)15～16KHz的相关带宽，不足于抵抗频率选择性衰落。同时在信道带宽为1.25MHz时，子载波间隔为5.625KHz，也不足于抵抗公式(1)最大为816Hz的多普勒频移，所以256 FFT OFDM调制模式的系统，在信道带宽为1.25MHz的移动环境下，将经历快衰落和子载波间干扰，而在中高信道带宽的情况下，将经历频率选择性衰落，系统性能变差。
另外，由表5也可以看出，在中高信道带宽的情况下(例如信道带宽为5MHz、10MHz和20MHz时)及低OFDM符号保护间隔因子的情况下(例如OFDM符号保护间隔因子为1/32)，保护间隔短，基本都抵抗不住5.24μs的最大均方延时扩展要求。在小信道带宽和较低OFDM符号保护间隔因子的情况下，例如信道带宽和OFDM符号保护间隔因子分别为1.25MHz@1/32、1.25MHz@1/16、2.5MHz@1/32、2.5MHz@1/16和2.5MHz@1/8时，基本都抵抗不住在移动环境下，20μs的最大延时扩展要求。所以，256 FFTOFDM调制模式在中高信道带宽的情况下，抗多径干扰性能差。
                        表4 256 FFT OFDM调制模式物理层参数
  带宽Bandwidth(BW，MHz)   1.25   2.5   5   10   20
  过采样因子Over-sampling factor   144/125   144/125   144/125   144/125   144/125
  采样频率   1.44   2.88   5.76   11.52   23.04
  Sampling frequency(MHz)
  采样时间Sampling time(nsec)   694   347   174   87   43
  傅立叶变换点数FFT size   256   256   256   256   256
  子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(KHz)   5.625   11.25   22.5   45.0   90.0
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb，μs)   177.8   88.9   44.4   22.2   11.1
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   44.4   22.2   11.1   5.5   2.8
  OFDM符号时长OFDM symbol time(μs)   222.2   111.1   55.6   27.7   13.9
                          表5 256 FFT OFDM调制模式保护间隔
  OFDM符号保护间隔因子＝Tg/Tb                    保护间隔Guard time(Tg，μs)
 BW＝1.25MHz   BW＝2.5MHz   BW＝5MHz  BW＝10MHz  BW＝20MHz
  1/4  44.4   22.2   11.1  5.5  2.8
  1/8  22.2   11.1   5.5  2.8  1.4
  1/16  11.1   5.5   2.8  1.4  0.7
  1/32  5.5   2.8   1.4  0.7  0.35
上述现有技术的缺点为：
1、现有的802.16-2004 OFDM系统，对于不同的信道带宽，采用固定的子载波数(即快速傅立叶变换点数)，将导致子载波频率间隔、OFDM符号保护间隔、有效OFDM符号时长、每帧内所能容纳的OFDM符号数等参数皆随信道带宽的变化而变化，移动性的支持能力比较差。
2、对于2048 FFT OFDMA调制模式，在中低信道带宽的移动环境下，将经历较严重的快衰落和子载波间干扰，将导致系统性能差、成本高；若强制采用20MHz信道带宽，将导致频谱资源的浪费。在中低信道带宽和较短帧长的情况下，将由于过高的导频开销率和头开销率而导致在中低信道带宽情况下，短帧不可用，而语音信号通常以短帧出现，因此，可能导致语音业务不可实现。
3、对于256 FFT OFDM调制模式，在信道带宽为1.25MHz的移动环境下，将经历快衰落和子载波间干扰，而在中高信道带宽的情况下，将经历频率选择性衰落，系统性能变差；在中高信道带宽的情况下，抗多径延时扩展能力差。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现正交频分复用系统支持移动性的方法，从而可以实现基于OFDM调制模式的系统能够有效地支持移动性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种实现正交频分复用系统支持移动性的方法，包括：
A、根据正交频分复用OFDM系统所采用的不同的信道带宽，设计不同的OFDM调制模式的傅立叶变换点数；
B、利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔的值在确保OFDM系统能够支持移动性的范围内。
所述的OFDM调制模式为802.16-2004标准定义的OFDM调制模式。
所述的步骤A具体包括：
A1、设定OFDM系统支持的终端最大移动速率、OFDM系统的工作频段和OFDM系统的信道模型；
A2、根据所述设定的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，以及OFDM系统所采用的不同的信道带宽，设计不同的OFDM调制模式的傅立叶变换点数。
所述的步骤A1具体包括：
所述设定的OFDM系统支持的终端最大移动速率大于机车速度范围中规定的最大速率，该速率包括250km/hr。
所述的步骤A1具体包括：
所述设定的OFDM系统的信道模型包括斯坦弗大学临时信道模型SUIChannel Models和/或国际电信联盟-无线电的车辆信道模型BITU-R的Vehicular Channel Model B。
所述的步骤A1具体包括：
所述设定的工作频段根据OFDM系统所在的国家或地区的频段划分方式来确定。
所述的步骤B还包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔在一确定范围内，并确定OFDM调制模式的其它物理层参数。
所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔，使其大于最大多普勒频移一预定数值。
所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的工作频段、信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔，使其小于相干带宽一预定数值。
所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔的值在一特定带宽范围内保持恒定。
所述的步骤B具体包括：
所述设定的OFDM系统的终端最大移动速率为250km/hr、工作频段为3.5GHz、信道模型为SUI Channel Models模型，
当信道带宽为1.25MHz的倍数，分别为：1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为11.25；
当信道带宽为1.5MHz的倍数，分别为1.5MHz、3MHz、6MHz、12MHz和24MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为13.4375；
当信道带宽为1.75MHz的倍数，分别为1.75MHz、3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为15.625；
当信道带宽为2MHz的倍数，分别为2MHz、4MHz、8MHz和16MHz时，快速傅立叶变换点数分别为256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为8.90625；
当信道带宽为2.75MHz的倍数，分别为2.75MHz、5.5MHz、11MHz和22MHz时，快速傅立叶变换点数分别为256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为12.34375。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明基于OFDM调制模式，采用信道带宽和子载波个数自适应技术，和现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明能避免子载波频率间隔、OFDM符号保护间隔、有效OFDM符号时长、每帧内所能容纳的OFDM符号数等参数随信道带宽的变化而变化，因此，能有效地支持移动性。
2、本发明可以适用于不同的信道带宽。在中低信道带宽的移动环境下，抗快衰落和子载波间干扰能力强，系统成本低；在中高信道带宽的情况下，抗频率选择性衰落、抗多径延时扩展能力强。
3、本发明可以适用于不同的帧长。特别是在低带宽和短帧的情况下，运用子载波个数的自适应特性，保证每帧内所能容纳的OFDM符号数有一个合理的最低下限，避免过高的导频开销率和头开销率，可以有效地支持移动语音业务。
附图说明
图1为本发明所述方法的具体处理流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种实现正交频分复用系统支持移动性的方法。本发明的核心为：对于不同的信道带宽，OFDM系统不采用固定的子载波数，而是采用一种OFDM调制自适应技术，即根据信道带宽的不同自适应地调整子载波个数及相关OFDM物理层参数。
下面结合附图来详细描述本发明，本发明所述方法的具体处理流程图如图1所示，包括如下步骤：
步骤1-1、设定OFDM系统支持的终端最大移动速率、频段和信道模型参数。
本发明首先需要设定一个移动通信系统支持的终端最大移动速率参数，该最大移动速率必须能够基本覆盖北美、欧洲和亚洲的机车速度范围，比如，可以将该速率设定为：250km/hr。
本发明还需要根据OFDM系统所在的地区的频段划分方式设定移动通信系统工作的频段，比如，可以将该频段设定为：3.5GHz。
根据所述设定的终端最大移动速率和通信系统工作的频段，可以计算出移动通信系统相应的最大多普勒频移。
本发明还需要设定移动通信系统的信道模型，比如，将该信道模型设定为SUI Channel Models模型，或者设定为ITU-R(国际电信联盟-无线电)的Vehicular Channel Model B(车辆信道模型B)，也可以设定为上述两种模型的结合。
步骤1-2、根据设定的参数信息和OFDM系统使用的不同的信道带宽，设定不同的OFDM物理层参数。
在设定了移动通信系统的终端最大移动速率、工作频段和信道模型后，本发明需要根据上述参数信息，设定移动通信系统的OFDM调制模式的各种物理层参数和信道带宽之间的对应关系，其中主要设定子载波个数(即快速傅立叶变换点数)和信道带宽之间的对应关系，根据设定的子载波个数可以计算出子载波频率间隔等其它物理层参数。
设定子载波个数的基本原则为：
1、根据移动通信系统的终端最大移动速率、工作频段和信道带宽而设定的子载波个数，必须保证子载波频率间隔远大于最大多普勒频移，避免在移动环境下经历快衰落和子载波间干扰。
2、根据移动通信系统的工作频段、信道模型和信道带宽而设定的子载波个数，必须保证子载波频率间隔小于相干带宽的要求，以实现将多径衰落近似转化为平坦衰落。
3、根据移动通信系统的终端最大移动速率、工作频段、信道模型和信道带宽而设定的子载波个数，必须保证子载波频率间隔尽量保持恒定。
本发明在移动通信系统的终端最大移动速率为250km/hr、工作频段为3.5GHz、信道模型为SUI Channel Models模型、BW(信道带宽)为1.25MHz的倍数的情况下，设定的移动通信系统的OFDM调制模式的各种物理层参数如表6所示。
表6：自适应OFDM调制模式物理层参数表(BW为1.25MHz的倍数)
  带宽Bandwidth(MHz)   1.25   2.5   5   10   20
  过采样因子Over-sampling factor   144/125   144/125   144/125   144/125   144/125
  采样频率Sampling frequency(fs，MHz)   1.44   2.88   5.76   11.52   23.04
  采样时间Sampling time(1/fs，nsec)   694   347   174   87   43
  傅立叶变换点数FFT size   128   256   512   1024   2048
  子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(Δf，KHz)   11.25   11.25   11.25   11.25   11.25
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb＝1/Δf，μs)   88.9   88.9   88.9   88.9   88.9
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   22.2   22.2   22.2   22.2   22.2
  OFDM符号时长OFDM symbol time(Ts＝Tb+Tg，μs)   111.1   111.1   111.1   111.1   111.1
在表6中，当信道带宽分别为：1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz时，子载波个数分别设定为128、256、512、1024和2048。所得的子载波频率间隔恒定为11.25KHz，远小于根据终端最大移动速率和工作频段计算出来的最大多普勒频移(816Hz)，可以抵抗移动环境下的多普勒效应。
同时，子载波频率间隔(11.25KHz)小于根据工作频段、信道模型计算出来的15～16KHz的相干带宽，可以将多径衰落近似转化为平坦衰落，保护间隔为22.2μs，可以较好地抵抗SUI Channel Models模型、VehicularChannel Model B模型下的多径时延扩展。
另外，由于子载波个数具有自适应的特点，即子载波个数可以随信道带宽变化而变化，可以保证每帧内所能容纳的OFDM符号数有一个合理的最低下限(如每帧内至少能容纳18个OFDM符号)，该特点可以保证系统支持移动语音业务。自适应OFDM调制模式物理帧长和带宽的关系如表7所示。
                   表7：自适应OFDM调制模式物理帧长(BW为1.25MHz的倍数)
  帧长Frame size(msec)                         帧长Frame size(OFDM符号)
 BW＝1.25MHz   BW＝2.5MHz   BW＝5MHz   BW＝10MHz  BW＝20MHz
  2  18   18   18   18  18
  2.5  22   22   22   22  22
  4  36   36   36   36  36
  5  45   45   45   45  45
  8  72   72   72   72  72
  10  90   90   90   90  90
  12.5  112   112   112   112  112
  20  180   180   180   180  180
对于信道带宽为1.75MHz的倍数：1.75MHz、3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz，本发明设定的子载波个数分别为128、256、512、1024和2048，设定的各种OFDM调制模式物理层参数如表8所示。
                       表8：自适应OFDM调制模式物理层参数(BW为1.75MHz的倍数)
  带宽Bandwidth(MHz)   1.75   3.5   7   14   28
  过采样因子Over-sampling factor   8/7   8/7   8/7   8/7   8/7
  采样频率Sampling frequency(fs，MHz)   2.0   4.0   8.0   16.0   32.0
  采样时间Sampling time(1/fs，nsec)   500   250   125   63   31
  傅立叶变换点数FFT size   128   256   512   1024   2048
  子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(Δf，KHz)   15.625   15.625   15.625   15.625   15.625
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb＝1/Δf，μs)   64.0   64.0   64.0   64.0   64.0
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   16.0   16.0   16.0   16.0   16.0
  OFDM符号时长OFDM symbol time(Ts＝Tb+Tg，μs)   80.0   80.0   80.0   80.0   80.0
对于信道带宽为1.5MHz的倍数：1.5MHz、3MHz、6MHz、12MHz和24MHz，本发明设定的子载波个数分别为128、256、512、1024和2048，设定的各种OFDM调制模式物理层参数如表9所示。
                     表9：自适应OFDM调制模式物理层参数(BW为1.5MHz的倍数)
  带宽Bandwidth(MHz)   1.5   3   6   12   24
  过采样因子Over-sampling factor   86/75   86/75   86/75   86/75   86/75
  采样频率Sampling frequency(fs，MHz)   1.72   3.44   6.88   13.76   27.52
  采样时间Sampling time(1/fs，nsec)   581   291   145   73   36
  傅立叶变换点数FFT size   128   256   512   1024   2048
  子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(Δf，KHz)   13.4375   13.4375   13.4375   13.4375   13.4375
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb＝1/Δf，μs)   74.4   74.4   74.4   74.4   74.4
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   18.6   18.6   18.6   18.6   18.6
  OFDM符号时长OFDM symbol time(Ts＝Tb+Tg，μs)   93.0   93.0   93.0   93.0   93.0
对于信道带宽为2.75MHz的倍数：2.75MHz、5.5MHz、11MHz和22MHz，本发明设定的子载波个数分别为256、512、1024和2048，设定的各种OFDM调制模式物理层参数如表10所示。
               表10：自适应OFDM调制模式物理层参数(BW为2.75MHz的倍数)
  带宽Bandwidth(MHz)   2.75   5.5   11   22
  过采样因子Over-sampling factor   316/275   316/275   316/275   316/275
  采样频率Sampling frequency(fs，MHz)   3.16   6.32   12.64   25.28
  采样时间Sampling time(1/fs，nsec)   316   158   79   40
  傅立叶变换点数FFT size   256   512   1024   2048
  了载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(Δf，KHz)   12.34375   12.34375   12.34375   12.34375
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb＝1/Δf，μs)   81.0   81.0   81.0   81.0
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   20.3   20.3   20.3   20.3
  OFDM符号时长OFDM symbol time(Ts＝Tb+Tg，μs)   101.3   101.3   101.3   101.3
对于信道带宽为2MHz的倍数：2MHz、4MHz、8MHz和16MHz，本发明设定的子载波个数分别为256、512、1024和2048，设定的各种OFDM调制模式物理层参数如表11所示。
              表11：自适应OFDM调制模式物理层参数(BW为2.0MHz的倍数)
  带宽Bandwidth(MHz)   2   4   8   16
  过采样因子Over-sampling factor   57/50   57/50   57/50   57/50
  采样频率Sampling frequency(fs，MHz)   2.28   4.56   9.12   18.24
  采样时间Sampling time(1/fs，nsec)   439   219   110   55
  傅立叶变换点数FFT size   256   512   1024   2048
  子载波频率间隔Subcarrier frequencyspacing(Δf，KHz)   8.90625   8.90625   8.90625   8.90625
  有效OFDM符号时长Useful symbol time(Tb＝1/Δf，μs)   112.3   112.3   112.3   112.3
  保护间隔Guard time(Tg＝Tb/4，μs)   28.1   28.1   28.1   28.1
  OFDM符号时长OFDM symbol time(Ts＝Tb+Tg，μs)   140.4   140.4   140.4   140.4
在上述设定物理层参数的过程中，过采样因子取值选取是顺从802.16-2004标准，根据表12的原则选取。
表12、过采样因子取值原则
  信道带宽   过采样因子取值
  BW为1.75MHz的倍数   8/7
  BW为1.5MHz的倍数   86/75
  BW为1.25MHz的倍数   144/125
  BW为2.75MHz的倍数   316/275
  BW为2.0MHz的倍数   57/50
  其它   8/7
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，包括：
A、根据正交频分复用OFDM系统所采用的不同的信道带宽，设计不同的OFDM调制模式的傅立叶变换点数；
B、利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔的值在确保OFDM系统能够支持移动性的范围内。
2、根据权利要求1所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的OFDM调制模式为802.16-2004标准定义的OFDM调制模式。
3、根据权利要求1所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A1、设定OFDM系统支持的终端最大移动速率、OFDM系统的工作频段和OFDM系统的信道模型；
A2、根据所述设定的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，以及OFDM系统所采用的不同的信道带宽，设计不同的OFDM调制模式的傅立叶变换点数。
4、根据权利要求3所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤A1具体包括：
所述设定的OFDM系统支持的终端最大移动速率大于机车速度范围中规定的最大速率，该速率包括250km/hr。
5、根据权利要求3所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤A1具体包括：
所述设定的OFDM系统的信道模型包括斯坦弗大学临时信道模型SUIChannel Models和/或国际电信联盟-无线电的车辆信道模型BITU-R的Vehicular Channel Model B。
6、根据权利要求3所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤A1具体包括：
所述设定的工作频段根据OFDM系统所在的国家或地区的频段划分方式来确定。
7、根据权利要求3、4、5或6所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔在一确定范围内，并确定OFDM调制模式的其它物理层参数。
8、根据权利要求7所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔，使其大于最大多普勒频移一预定数值。
9、根据权利要求7所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的工作频段、信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔，使其小于相干带宽一预定数值。
10、根据权利要求3、4、5或6所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
根据设定的OFDM系统的终端最大移动速率、工作频段和信道模型，利用所述信道带宽和傅立叶变换点数，控制OFDM调制模式的子载波频率间隔的值在一特定带宽范围内保持恒定。
11、根据权利要求10所述实现正交频分复用系统支持移动性的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
所述设定的OFDM系统的终端最大移动速率为250km/hr、工作频段为3.5GHz、信道模型为SUI Channel Models模型，
当信道带宽为1.25MHz的倍数，分别为：1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为11.25；
当信道带宽为1.5MHz的倍数，分别为1.5MHz、3MHz、6MHz、12MHz和24MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为13.4375；
当信道带宽为1.75MHz的倍数，分别为1.75MHz、3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz时，快速傅立叶变换点数分别为128、256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为15.625；
当信道带宽为2MHz的倍数，分别为2MHz、4MHz、8MHz和16MHz时，快速傅立叶变换点数分别为256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为8.90625；
当信道带宽为2.75MHz的倍数，分别为2.75MHz、5.5MHz、11MHz和22MHz时，快速傅立叶变换点数分别为256、512、1024和2048，子载波频率间隔恒定为12.34375。
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