WO2007016854A1

WO2007016854A1 - Procede de modulation de signaux d'apres multiplexage par repartition orthogonale de la frequence et appareil associe

Info

Publication number: WO2007016854A1
Application number: PCT/CN2006/001835
Authority: WO
Inventors: Xuezhi Yang
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-02-15
Also published as: US20080130485A1; EP1914917A4; EP1914917B1; EP1914917A1; CN1913508B; CN1913508A

Description

基于正交频分复用的信号调制方法及其调制装置技术领域

本发明涉及正交频分复用（ OFDM， Orthogonal Frequency Division Multiplex )技术，尤其涉及到一种基于正交频分复用的信号调制方法及其调制装置。背景技术

下一代移动通信技术需要支持话音，数据，音频，视频，图像等广泛的业务类型，为了支持多种类型的业务，要求下一代移动通信系统支持更高的数据传输速率，以及更高的频谱效率，并要求提供完善的 QOS保障机制，以及更好的移动性支持和网络无缝覆盖，以实现为用户随时随地的提供通信服务的目标。第二代移动通信以 TDMA ( GSM )和窄带 CDMA ( IS-95 )系统为主要接入技术 , 笫三代移动通信以宽带 CDMA ( UMTS ,WCDMA )为主要接入技术。在 CDMA技术当中，一个用户数据符号将占用所有的载频宽度，不同的用户或者用户数据通过扩频码来进行区分。由于多径信道破坏了扩频码之间的正交性，使得 CDMA技术成为一个自干扰的系统，因此 CDMA系统容量和频谱效率根本无法满足宽带无线通信的要求。

20世纪 90年代以来, 多载波技术成为了宽带无线通信的热点技术，其基本思想是将一个宽带载波划分成多个子载波，并在划分出的多个子载波上同时传输数据。在多数的系统应用当中，子载波的宽度要小于信道的相干带宽，这样使得在频率选择性信道上，每个子载波上的衰落为平坦衰落，这样就减少了用户数据符号之间的串扰，并且不需要复杂的信道均衡，适合于高速率数据的传输。现有多载波技术有多种形式，如正交频分复用接入（OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiplex Access ) 和多载波 CDMA ( MC-CDMA, Multiplex Carrier CDMA )等。

其中，正交频分复用（OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex ) 技术在 20世纪 60年代中期被首次提出 ,但在之后相当长的一段时间， OFDM 技术一直没有形成较大规模的应用。当时 OFDM技术的发展遇到了很多似乎难于解决的问题：

首先， OFDM技术要求各个子载波之间要相互正交，尽管理论上发现采用快速傅立叶变换 ( FFT, Fast Fourier Transformation )可以很好地实现这种相互正交的调制方式，但实际上，如此复杂的实施快速傅立叶变换在当时是根本无法完成的；

此外，发射机和接收机振荡器的稳定性以及射频功率放大器的线性要求等因素也都是 OFDM技术实现的制约条件。

20世纪 80年代以来，随着大规模集成电路技术的发展解决了 FFT的实现问题，随着 DSP芯片技术的发展， OFDM技术开始从理论向实际应用转化。 OFDM技术凭借其固有的对时延扩展较强的抵抗力和较高的频谱效率两大优势迅速成为研究的焦点并被多个国际规范所采用，如欧洲数字音频广播 ( DAB, Digital Audio Broadcasting )标准、欧洲数字视频广播（DVB, Digital Video Broadcasting )标准、 HIPERLAN和 IEEE802.11无线局域网标准以及 IEEE 802.16无线城域网标准等。

在 2004年 11月举行的 3GPP RAN 26会议上 , 由多家运营商和设备提供商共同发起设立了 UMTS的长期演进（LTE )项目，多载波技术成为主要讨论的接入技术。在 3GPP LTE项目当中，下行 OFDMA,上行 DFT-spread-OFDM、 SC-FDMA以及 IFDMA已经作为一种主流的多址解决方案参加了讨论。

其中， OFDMA技术是多载波技术当中比较有代表性的一种技术，如图 1 所示，在 OFDM系统当中，用户数据首先经过信道编码和交织处理，并采用某种调制方式（如 BPSK、 QPSK：，、 QAM等调制方式）调制形成用户数据符号，再经过 OFDM系统操作后调制到射频上去。在 OFDM系统操作当中，首先要将用户数据符号进行串行 /并行转换，形成多个低速的子数据流，每个子数据流占用一个子载波。子数据流到子载波的映射可以通过一个逆向离散傅立叶变换（IDFT, Inverse Discrete Fourier Transformation )或者逆向快速傅立叶变换（IFFT, Inverse Fast Fourier Transformation )处理来实现。同时它使用循环前缀（ CP, Cyclic Prefix )作为各个子数据流之间的保护间隔，大大减少甚至消除了码间干扰现象，并且保证了各信道之间的正交性，从而大大减少了信道间干扰问题。

但是， OFDMA技术在实际应用当中的一个困难就是高的峰均比问题。高的峰均比将降低功率放大器的效率并降低网络覆盖范围，特别是对于上行应用而言，由于终端的发射功率比较小，高的峰均比问题将对通信系统非常不利。因此，在 3GPP LTE项目当中又提出，上行采用 DFT-S-OFDM技术作为多载波方案的一种候选技术，该技术具有比较低的峰均比。其中 DFT-S-OFDM 技术的工作原理框图如图 2所示。

在 3GPP LTE项目当中把支持可扩展带宽功能作为一项需求，要求通信系统需要支持 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz等不同带宽要求。为了支持可扩展带宽，目前在 3GPP TR 25.814规范当中为每一种支持的带宽分別设计了一套参数集，参数集中包括采样速率和 FFT点数，以来支持不同的传输带宽，对应每一传输带宽的参数集如下表 1所示：

传输带宽 1.25 MHz 2.5 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz

Transmission BW

子帧持续时间 0.5 ms

Sub-frame

duration

子载波宽度 15 kHz

Sub-carrier

spacing

码片速率 Chip 3.84 7.68 15.36 23.04 MHz 30.72 MHz

Rate/采样频 MHz MHz MHz (6 x 3.84 (8 x 3.84 Sampling (2 x (4 x 3.84 MHz) MHz) frequency 3.84 MHz)

MHz)

FFT点数 FFT 128 256 512 1024 1536 2048 size

有效子载波数目 76 151 301 601 901 1201 Number of

sub-carriers 由可见，在该参数集表当中，考虑到 OFDM系统对移动性的支持以及相干带宽的折中考虑，在不同的传输带宽下都采用 15kHz作为子载波宽度。在各个不同的传输带宽系统当中，是通过改变对应的采样速率和 FFT点数来维持相同的子载波宽度的。

但是， OFDM技术通过维护上述参数集的方式来实现支持不同的传输带宽，却存在如下缺陷：

1、理想状态，不同的传输带宽之间采用的 FFT点数都能采取基 2的 FFT 算法来实现，因为基 2的 FFT算法运算量较低，实现也相当方便。但是由上表可见，对于 15MHz的传输带宽而言，由于该传输带宽与其他传输带宽之间不是 2倍的关系，所以导致需要对 15MHz的传输带宽实施非基 2的 FFT算法，使得运算复杂度增加。

2、如果终端和基站都分别只支持上表中的一种采样速率和 FFT点数，那么终端和基站之间只有基于同一传输带宽才能实现通信。

3、目前，为了支持终端和基站之间能够基于不同的传输带宽进行通信，就需要终端和基站都分别能够支持上表中的六种采样速率和 FFT点数，即需要终端和基站能够分别同时支持上表中的多套参数，这样势必会增加终端和基站的投入成本。发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种基于正交频分复用的信号调制方法及其调制装置，以使终端和基站在只支持一套参数的情况下，也能基于不同的传输带宽进行通信。

为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种基于正交频分复用的信号调制方法，包括步骤：

A.根据基带码片速率确定基带频率范围； B.在所述基带频率范围内确定 N个频率范围子集，所述 N为自然数；

C.在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，所述 l≤n≤N, 产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号；

D.将产生的基带信号调制到载波上。

较佳地，所述步骤 A中根据基带码片速率确定基带频率的最大范围。较佳地，所述步骤 B中还包括对确定的频率范围子集进行频率范围修改的步驟。

较佳地，所述步驟 B中的各个频率范围子集之间互不重叠。

较佳地，所述步骤 B中在确定各个频率范围子集过程中，保证每两个相邻的频率范围子集之间留有规定的频率范围间隔。

较佳地，若所述步骤 B N≥2时，还包括步骤：

B1.在确定的 N个频率范围子集中选取 m个频率范围子集；并

B2.将选取的 m个频率范围子集合并成为一个频率范围子集。

较佳地，所述步骤 B1中选取的 m个频率范围子集是连续的。

较佳地，所述步驟 B2中合并后的频率范围子集的频率范围包括：选取的 m个频率范围子集分别对应的频率范围；和

在 m个连续的频率范围子集中，每两个频率范围子集之间的频率范围间隔。

较佳地，所述步骤 C中通过将选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的子载波功率置零，实现产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号。

较佳地，所述步骤 C中采用逆向快速傅立叶变换方式产生基带信号。较佳地，所述步骤 A中的基带码片速率为 7.68HMZ; 所述步骤 B中确定宽度分别为 1.25MHz、 2.5MHz, 5MHz的三个频率范围子集。

较佳地，所述步骤 A中的基带码片速率为 30.72HMz; 所述步驟 B中确定宽度分别为 10MHz、 15MHz、 20MHz的三个频率范围子集。

较佳地，所述方法应用在：正交频分复用多址系统；或

离散傅立叶变换扩展正交频分复用多址系统；或

多载波码分复用多址系统。

相应的，本发明还提出了一种基于正交频分复用的信号调制装置，包括：用于根据基带码片速率确定基带频率范围的基带频率范围确定单元；用于在所述基带频率范围内确定 N个频率范围子集的频率范围子集确定单元，所述 N为自然数；

用于在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，并产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号的基带信号产生单元，所述 l≤n≤N;

用于将产生的基带信号调制到载波上的调制单元。

较佳地，所述装置还包括：

用于在确定的 N个频率范围子集中选取 m个频率范围子集的选取单元；用于将选取的 m个频率范围子集合并成为一个频率范围子集的合并单元。

较佳地，所述基带信号产生单元具体包括：

用于在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集的选取子单元；用于将选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的子载波功率置零的置零子单元；和

用于产生频率范围限定在选取的 n个频率范围子集中的基带信号的基带信号产生子单元。

较佳地，所述基带信号产生单元采用逆向快速傅立叶变换方式产生基带信号。

本发明通过在基带码片速率确定的基带频率范围内确定出 N个频率范围子集，并通过在这 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集（l≤n≤N ), 并产生频率范围限定在这 n个频率范围子集中的基带信号；再将产生的基带信号调制到载波上，从而能够达到如下的有益效果：

1 )一套发射参数可以支持多种传输带宽，降低了如基站和终端设备等的开发投入成本；

2 )避免了现有不同传输带宽之间的非基 2的 FFT运算，降低了实现不同传输带宽的复杂度；

3 )实现了基于不同传输带宽的发射机和接收机之间的物理层上的互联互通，并且进一步实现了在无线通信系统理层的前向 /后向兼容性，真正实现了无线通信系统的平滑无缝演进。附图说明

图 1为现有 OFDM的工作原理框图；

图 2为现有 DFT-S-OFDM的工作原理框图；

图 3为本发明基于 OFDM的信号调制方法的主要实现原理流程图；图 4为基于本发明方法实现使用一套参数来支持两种传输带宽的实施例示意图；

图 5为本发明基于 OFDM的信号调制装置的主要组成结构示意图；图 6为本发明装置增加频率范围子集合并功能后的实施例组成结构示意图；

图 7为本发明装置中基带信号产生单元的具体组成结构示意图。具体实施方式

本发明针对现有 OFDM技术中一套参数（包括一种采样速率和 FFT点数）只能支持一个传输带宽的缺陷，提出在无线通信系统中实现可扩展带宽的技术方案，以实现终端和网络侧之间在分别只支持一套参数的情况下，也能够基于不同的传输带宽进行通信；同时实现无线通信系统在多址技术上的前向兼容性和后向兼容性。

下面将结合各个附图对本发明基于 OFDM的信号调制方法及其调制装置的实现原理及其具体实现方式进行详细的阐述。

请参照图 3, 该图是本发明基于 OFDM的信号调制方法的主要实现原理流程图，其主要实现过程如下：

步骤 S10，首先选择一个基带信号的码片速率 f_chip，根据选择的基带码片速率 f_chip确定对应的基带频率范围；其中最优方式是根据选择的基带码片速率 f_chip确定对应的基带频率的最大范围 [-f_chip/2, f_chip/2];

步骤 S20,在上述确定的基带频率范围内确定 N个频率范围子集，其中 N 为自然数；其中确定的每个频率范围子集就相应对应一个等效载波频率和传输带宽，这里可以假设确定的每个频率范围子集的频率范围是 [f -， f₊];

其中，根据具体需要，后续还可以对这里确定的每个频率范围子集的频率范围分别进行修改，即通过修改每个频率范围子集的频率范围 [£, ] , 来达到更改每个频率范围子集对应的传输带宽的目的。

较优地，在上述确定各个频率范围子集的过程中，要保证确定的各个频率范围子集的频率范围是互不重叠的，同时还要保证每两个相邻的频率范围子集之间留有规定的频率范围间隔，以作为每两个相邻的频率范围子集之间的保护带宽。

与此同时，这里还可以在确定的 N个频率范围子集中（N>1 ), 选取其中的 m个频率范围子集（2≤m≤N ), 并将选取的 m个频率范围子集合并成为一个新的频率范围子集。其中较优地，选取的 m个频率范围子集最好是连续的，这样合并后的新频率范围子集的频率范围就包括：选取的 m个频率范围子集分别对应的频率范围和在这 m个连续的频率范围子集中，每两个频率范围子集之间的频率范围间隔。

步驟 S30, 在上述确定的 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，其中 l≤n≤N, 并产生频率范围限定在选取的 n个频率范围子集中的基带信号；其中将产生的基带信号的频率范围限定在选取的 n个频率范围子集中的处理方式可以如下：

利用 OFDM/IFFT操作，将选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的 OFDM子载波的发射功率置零，也就是将 IFFT的输入序列当中，将选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的数值置零。步骤 S40,将上述产生的基带信号调制到载波上。其中若调制载波频率为 f_c, 则被调制到载波上的每个频率范围子集对应的等效调制载波频率分别为： f_c+(f₊+f.)/2, 由此可见，通过改变基带信号的频率范围子集的中心位置，就可以改变等效调制载波频率。

其中上述步驟 S10中可以选取 7.68HMZ的基带码片速率，步骤 S20中可以在 7.68HMZ的基带码片速率确定的基带频率的最大范围中确定出宽度分别为 1.25MHz、 2.5MHz和 5MHz的三个频率范围子集，从而相应就可以得到在基于一个码片速率为 7.68HMZ的情况下，就能够支持 1.25MHz, 2.5MHz和 5MHz三个不同的传输带宽；还可以选取 30.72HMZ 的基带码片速率，步骤 S20中可以在 7.68HMZ的基带码片速率确定的基带频率的最大范围中确定出宽度分别为 10MHz、 15MHz和 20MHz的三个频率范围子集，从而相应就可以得到在基于一个码片速率为 30.72HMZ的情况下，就能够支持 10MHz、 15MHz和 20MHz三个不同的传输带宽。

其中在 TDMA系统或者是 CDMA系统中，基带信号的传输带宽是固定的，因为码片速率就确定了基带信号的传输带宽；然而在 OFDM系统当中，在同样的码片速率 /采样速率状态下，却可以通过使用子载波方式来控制实际的基带信号的传输带宽。

例如：对于一个码片速率为 f_chip的 OFDM系统，其基带频率的最大范围是 [-fchip/2, fchip 2];

如果通过一个载波中心频率为 f_c的频率将基带频率的最大范围调制到射频上去，则对应的射频传输带宽为 [f_e - f_dlip/2, f_c + f_chip/2];

由此，如果根据需要，通过将基带信号的某些子载波置零，将真正的基带信号频率范围限定在 [f_, f₊] c [-f_chip/2, f_chip/2]之内；

然后再将基带信号的频率范围 [f.， f+]同样通过该载波中心频率 f_c调制到射频上去，则对应得到射频传输带宽为 [f_e + f_, f₀ + f₊ ] = [f_c+(f₊+f.)/2 - (f₊ - f.)/2, f_c+(f₊+f.)/2+(f₊ -f.)/2] , 即等效于基带信号的传输带宽为 [-(f₊ - £)/2, (f+ - £)/2], 而载波中心频率变为 f_c+(f++£)/2,这样就实现了通过控制基带信号的频率范围来实现变换传输带宽和载波中心频率的目的。

如图 4所示，该图为基于本发明方法实现使用一套来支持两种传输带宽的实施例示意图，图中解释了使用一套参数（在码片速率 /采样速率同为 7.68MHz的情况下）来支持两种不同的传输带宽的原理，当然推广一下，一套参数还可以支持 3种及 3种以上的不同传输带宽。图中所示，本发明这里定义了三种子载波：

1. 虚子载波：指用于规定传输带宽之外的子载波，由于码片速率可能高于传输带宽，因此会有一部分子载波的频率处在传输带宽之外，可以通过将这些子载波的发射功率置零，使之成为这里定义的虚子载波。

2. 保护子载波：指用于规定传输带宽之内的子载波，通过将这些子载波的发射功率置零，起到保护传输带宽的作用，以满足功率模板的要求。其中保护子载波可以根据滤波器的性能要求来灵活设定保护子载波的宽度，从而在满足功率模板的要求下能够最大限度的利用传输带宽。

3. 有效子载波：指用于实际承载信令或者数据的子载波。

由此可见，采用 7.68MHz的码片速率 /采样速率，通过如图 4所示的虚子载波和保护子载波的设置情况，可以用来支持一个 5MHz的传输带宽，或支持 2个 2.5MHz的传输带宽。以此类推，还可以支持 4个 1.25MHz的传输带宽，或者支持 3个 1.6MHz的传输带宽。

根据上述原则，就可以将 3GPP LTE系统中对应不同传输带宽的参数集修改为如下表 2所示：

表 2: 传输带宽 1.25 MHz 2.5 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz

Transmission BW

子帧持续时间 0.5 ms

Sub-frame duration

子载波宽度 15 kHz

Sub-carrier spacing

码片速率 Chip Rate/ 7.68 MHz 30.72 MHz

(2x3.84 MHz) (8x3.84 MHz) 采样频率 Sampling

frequency

FFT点数 FFT size 512 2048

同一带宽中子载波数 83 166 333 666 1000 1333 H Number of

sub-carriers within BW

保护子载波数目 7 15 32 65 99 132 Number of Guard

sub-carriers

有效子载波数目 76 151 301 601 901 1201 Number of effective

sub-carriers 由上表 2可见，对于从 1.25MHz到 20MHz之间的 6种传输带宽，可以使用最高的码片速率 /采样速率和 FFT点数来支持，这里考虑到器件发展的阶段性，可以但不限于选择采用 2套参数集去对应不同的传输带宽：其中 7.68MHz 码片速率 /512点 FFT用来支持 1.25MHz, 2.5MHz和 5MHz三种传输带宽，此外 30.72MHz码片速率 /2048点 FFT用来支持 10MHz、 15MHz和 20MHz三种传输带宽。

其中本发明方法可以但不限于应用在如下的无线通信系统中：

正交频分复用多址系统 ( OFDMA ); 或离散傅立叶变换扩展正交频分复用多址系统（DFT-S-OFDMA0 ); 或多载波码分复用多址系统（MC-CDMA )。

由于一个无线通信系统的协议设计需求需要满足两个方面的设计约束：一是满足社会发展的需求；二是受到当时技术发展水平的制约。随着通信技术水平的发展，人们对通信系统的需求将向更高数据传输速率，更快的移动性，及更广的信号覆盖范围方向发展；另一方面，又会受到此时技术发展水平以及投资成本的限制，无线通信系统的各项技术指标不可能超出社会技术发展水平太多，只能才艮据当时可实现的技术指标来制定相应的通信协议。移动通信技术经历了第一代，第二代和第三代的发展，目前已经发展到一个非常高的水平，通信网络越来越庞大，运营商往往为一个通信网络投资达数百亿美元，而且往往同时拥有数量更加庞大的用户终端，当现有的无线网络升级到新的无线网络的时候，如果能够保持后向兼容性（即为新的网络系统能够支持原有的终端设备），则能够保护运营商对现有无线网络系统的庞大投资；同时，如果能够实现前向兼容性（即为旧的网络系统能够支持新的终端设备），则能够实现现有网络系统的平滑无缝升级，运营商可以不必建设完成一个全覆盖的庞大新网络系统就可以投入运营，有效地降低了运营商的投资风险。

本发明这里提供的技术方案就可以同时实现无线通信系统物理层的后向兼容性和前向兼容性，以下将说明本发明方案是如何实现双向兼容性的。

为了说明釆用本发明方案后，能够实现无线通信系统物理层的双向兼容性问题，这里假设原有的无线通信系统的基本发射参数集如下表 3所示：

基于上述表 3 , 在下述场景一中-.

新的无线通信系统升级到 5MHz的传输带宽后，从而支持更高的峰值速率，则新的无线通信系统的发射参数集如下表 4所示：

表 4: 传输带宽 Transmission BW 2.5 MHz 5 MHz 子帧持续时间 Sub-frame duration 0.5 ms

子载波宽度 Sub-carrier spacing 15 kHz 码片速率 Chip Rate/采样频率 7.68 MHz

Sampling frequency (2 x 3.84 MHz)

FFT点数 FFT size 512

同一带宽中子载波数目 166 333

Number of sub-carriers within BW

保护子载波数目 15 32 Number of Guard sub-carriers

有效子载波数目 151 301 Number of effective sub-carriers 在该场景一当中可见，如果利用本发明提出的技术方案，原有传输带宽为 2.5MHz的无线通信网络和终端设备的基带信号，已经具备支持 5MHz传输带宽的能力（因为其码片速率 /采样速率为 7.68MHz, FFT点数为 512 ), 因此，在现有无线通信网络升级之后，原有的无线通信网络和终端设备从基带传输带宽到射频传输带宽不需要做任何的硬件改动和参数改动，甚至软件也不需要修改，只需要在网络侧的资源分配上作一定的参数修改，就可以实现前向兼容性和后向兼容性。

基于上述表 3 , 在下述场景二中：

如果将现有传输带宽为 5MHz的无线通信网络进一步升级到 10MHz的传输带宽，利用本发明提出的技术方案后，由于原有的 7.68MHz码片速率 /采样速率及 512点的 FFT长度已经无法支持 10MHz的传输带宽，需要将升级后的无线通信网络的发射参数修改为 30.72 MHz码片速率或采样速率 /2048点 FFT 长度；修改后的发射参数集如下表 5所示：

表 5: 传输带宽 Transmission BW 5 MHz 10 MHz 子桢持续时间 Sub- frame duration 0.5 ms

子载波宽度 Sub-carrier spacing 15 kHz

码片速率 hip Rate/采样频率 7.68 MHz 30.72 MHz

Sampling frequency (2 x 3.84 MHz) (8 x 3.84 MHz)

FFT点数 FFT size 512 2048 同一带宽中子载波数目 333 666

Number of sub-carriers within BW

保护子载波数目 32 65 Number of Guard sub-carriers

有效子载波数目 301 601 Number of effective sub-carriers 基于上述，下面首先论述后向兼容性的支持原理（即新的网络系统支持旧的终端设备 ):

A 1、基站发射，终端接收:基站侧的带宽资源分配在原有网络系统的 5MHz 传输带宽之内，并采用新的码片速率和 FFT点数，其基带信号在经过了 D/A 转换之后，和原有网络系统的模拟信号相比并没有什么不同，因此终端在不做任何改动的情况下可以正常接收。

A2、终端发射，基站接收：终端的基带发射参数采用 7.68MHz码片速率 /512点 FFT长度，而基站接收采用基带发射参数为 30.72MHz码片速率 /2048 点 FFT长度，由于原有终端的发射信号是新的网络系统中的一个部分，因此基站能够正确的接收原有终端的发射信号。

再论述前向兼容性的支持原理（即旧的网络系统支持新的终端）：

Bl、基站发射，终端接收：基站的基带发射参数采用 7.68MHz码片速率 /512点 FFT长度，而终端接收采用基带发射参数 30.72MHz码片速率 /2048点 FFT长度，由于原有基站的发射信号是新的终端能力的一个部分，因此终端能够正确接收到原有基站的发射信号。

B2、终端发射，基站接收：系统给终端分配的带宽资源局限在原有通信系统的 5MHz之内，只利用了新的终端能力中的一个子集，即终端采用新的码片速率和 FFT点数进行基带信号处理，基带信号在经过了 D/A转换之后，和原有通信系统的模拟信号相比并没有什么不同，因此原有基站在不做任何改动的情况下可以正确接收。

相应的，本发明还提出了一种基于 OFDM的信号调制装置，请参照图 5， 06 001835 该图是本发明基于 OFDM的信号调制装置的主要组成结构示意图，其主要包括基带频率范围确定单元 10、频率范围子集确定单元 20、基带信号产生单元 30和调制单元 40，各个组成部分的作用及其相互连接关系如下：

基带频率范围确定单元 10, 用于根据基带码片速率确定基带频率范围；频率范围子集确定单元 20，与基带频率范围确定单元 10存在逻辑连接，用于在基带频率范围确定单元 10确定的基带频率范围内确定 N个频率范围子集，其中 N为自然数；

基带信号产生单元 30, 与频率范围子集确定单元 20存在辑连接，用于在频率范围子集确定单元 20确定的 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，并产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号，其中 l≤n≤N; 调制单元 40, 与基带信号产生单元 30存在逻辑连接，用于将基带信号产生单元 30产生的基带信号调制到载波上。

请参照图 6,该图是本发明装置增加频率范围子集合并功能后的实施例组成结构示意图，其在图 5组成结构的基础上，还包括选取单元 50和合并单元 60, 这两个组成单元的具体功能如下：

选取单元 50, 与频率范围子集确定单元 20存在逻辑连接，用于在频率范围子集确定单元 20确定的 N个频率范围子集中选取 m个频率范围子集，其中 2≤m≤N;

合并单元 60, 与选取单元 50存在逻辑连接，用于将选取单元 50选取的 m个频率范围子集合并成为一个新的频率范围子集。

请参照图 7，该图是本发明装置中基带信号产生单元的具体組成结构示意图，基带信号产生单元 30主要包括选取子单元 301、置零子单元 302和基带信号产生子单元 303 , 各个组成子单元的作用及其相互连接关系如下：

选取子单元 301 , 与频率范围子集确定单元 20存在逻辑连接，用于在频率范围子集确定单元 20确定的 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集；置零子单元 302, 与选取子单元 301存在逻辑连接，用于将选取子单元 301选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的子载波发射功率置零；基带信号产生子单元 303，与选取子单元 301存在逻辑连接，用于产生频率范围限定在选取子单元 301选取的 n个频率范围子集中的基带信号。

其中基带信号产生单元 30可以但不限于采用逆向快速傅立叶变换( IFFT ) 方式来产生基带信号。

其中本发明装置的各个组成部分的具体实现过程原理在上迷方法原理的详细阐述过程中已经描述，这里不再过多赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求

1、一种基于正交频分复用的信号调制方法，其特征在于，包括步骤：

A.根据基带码片速率确定基带频率范围；

B.在所述基带频率范围内确定 N个频率范围子集，所述 N为自然数；

C.在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，所述 l≤n≤N，产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号；

D.将产生的基带信号调制到载波上。

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述步骤 A中根据基带码片速率确定基带频率的最大范围。

3、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述步骤 B中还包括对确定的频率范围子集进行频率范围修改的步骤。

4、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述步骤 B中的各个频率范围子集之间互不重叠。

5、如权利要求 1或 4所述的方法，其特征在于，所述步骤 B中在确定各个频率范围子集过程中，保证每两个相邻的频率范围子集之间留有规定的频率范围间隔。

6、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，若所述步骤 B中 N≥2时，还包括步骤：

B1.在确定的 N个频率范围子集中选取 m个频率范围子集；并

B2.将选取的 m个频率范围子集合并成为一个频率范围子集。

7、如权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述步骤 B1中选取的 m个频率范围子集是连续的。

8、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述步骤 B2中合并后的频率范围子集的频率范围包括：

选取的 m个频率范围子集分别对应的频率范围；和

9、如权利要求 1所迷的方法，其特征在于，所迷步骤 C中通过将选取的 n个频率范围子集之外的频率范围对应的子载波功率置零，实现产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号。

10、如权利要求 1或 9所述的方法，其特征在于，所述步骤 C中采用逆向快速傅立叶变换方式产生基带信号。

11、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述步骤 A中的基带码片速率为 7.68HMZ;所迷步骤 B中确定宽度分別为 1.25MHz、2.5MHz、5MHz 的三个频率范围子集。

12、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述步骤 A中的基带码片速率为 30.72HMZ;所述步骤 B中确定宽度分别为 10MHz、 15MHz、20MHz 的三个频率范围子集。

13、如权利要求 1、 2、 3、 4、 6、 7、 8或 9所述的方法，其特征在于，所述方法应用在：

正交频分复用多址系统；或

离散傅立叶变换扩展正交频分复用多址系统；或

多载波码分复用多址系统。

14、一种基于正交频分复用的信号调制装置，其特征在于，包括：用于根据基带码片速率确定基带频率范围的基带频率范围确定单元；用于在所述基带频率范围内确定 N个频率范围子集的频率范围子集确定单元，所述 N为自然数；

用于在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集，并产生频率范围限定在 n个频率范围子集中的基带信号的基带信号产生单元，所述 l≤n≤N; 用于将产生的基带信号调制到载波上的调制单元。

15、如权利要求 14所述的装置，其特征在于，还包括：

用于在确定的 N个频率范围子集中选取 m个频率范围子集的选取单元；用于将选取的 m 个频率范围子集合并成为一个频率范围子集的合并单元。

16、如权利要求 14所述的装置，其特征在于，所述基带信号产生单元具体包括：

用于在所述 N个频率范围子集中选取 n个频率范围子集的选取子单元；用于将选取的 η个频率范围子集之外的频率范围对应的子载波功率置零的置零子单元；和

用于产生频率范围限定在选取的 η个频率范围子集中的基带信号的基带信号产生子单元。

17、如权利要求 14或 16所述的装置，其特征在于，所述基带信号产生单元采用逆向快速傅立叶变换方式产生基带信号。