專(zhuān)利名稱(chēng)：分配子載波的方法和子載波分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及子載波的分配技術(shù)。

背景技術(shù)：
近些年來(lái)，以O(shè)FDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)為代表的多載波傳輸技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注。后來(lái)在所述OFDM技術(shù)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultiplexingAccess，正交頻分復(fù)用接入)技術(shù)，所述OFDMA技術(shù)采用多址方式，其允許在一個(gè)OFDM符號(hào)之內(nèi)同時(shí)接入多個(gè)終端，因此需要將所述OFDM符號(hào)分配給多終端。
在802.16e標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的信道環(huán)境定義了子載波的分配模式，包括分布式分配模式和AMC(Adaptive Modulation and Coding，自適應(yīng)調(diào)制和編碼)分配模式，以及定義了這些分配模式間相互切換的依據(jù)。
其中，采用分布式模式，即非AMC分配模式分配子載波給多終端的具體實(shí)施方法如下 系統(tǒng)將所有可用的子載波分為若干個(gè)子信道，其中每個(gè)子信道包含若干子載波。然后將若干個(gè)子載波分配給每個(gè)終端。這些子載波在子信道中的位置由事先約定的亂數(shù)表決定，不同終端的亂數(shù)表通過(guò)一個(gè)基本亂數(shù)表循環(huán)移位得到。此方法的優(yōu)點(diǎn)能夠得到相應(yīng)的頻域分集增益。但如果當(dāng)信道環(huán)境不是衰落信道或者衰落信道不劇烈時(shí)，還繼續(xù)利用這種分配模式，則會(huì)導(dǎo)致BS(基站)與SS(終端)無(wú)法充分利用某些好的信道來(lái)提高傳輸速率，而且容易引起子載波間的干擾，減少了系統(tǒng)吞吐量。
其中，采用AMC分配模式分配子載波給多終端的具體實(shí)施方法如下 系統(tǒng)采用AMC分配模式分配子載波時(shí)，其將一個(gè)OFDM符號(hào)分成多份連續(xù)的子載波組。在IEEE802.16e中規(guī)定，連續(xù)子載波的分配過(guò)程是在A(yíng)MC子載波置換過(guò)程中進(jìn)行的。下面以FFT(快速傅立葉變換)為1024點(diǎn)時(shí)的情況進(jìn)行說(shuō)明 在A(yíng)MC子載波置換過(guò)程中，為了定義AMC子載波置換，協(xié)議中先定義DL和UL中的基本分配單位Bin。一個(gè)Bin由一個(gè)Symbol中9個(gè)相鄰子載波組成，連續(xù)的4個(gè)bins組成一個(gè)物理頻帶(Physical Band)。一個(gè)物理Band由一個(gè)Symbol中連續(xù)的4個(gè)Bin組成，因此共含4*9＝36個(gè)物理子載波，而當(dāng)FFT為1024時(shí)，去掉保護(hù)帶160個(gè)載波，所以有24個(gè)Physical Band。連續(xù)兩個(gè)Physical Band組成一個(gè)邏輯頻帶(Logical Band)。下面描述的Band均指Logical Band。
與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)提供了一種在802.16e協(xié)議中規(guī)定的SS使用AMC分配模式分配子載波的方法，以及AMC分配模式與分布式分配模式間的轉(zhuǎn)換方法。其核心是如果SS測(cè)量到在一段時(shí)間內(nèi)Band的CINR的方差低于某個(gè)值，并且平均方差大于某個(gè)值時(shí)，則采用AMC分配模式選擇相應(yīng)的子載波，并將其分配給終端。具體實(shí)施過(guò)程如下 SS實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量系統(tǒng)整個(gè)頻帶上的CINR值。
對(duì)于一個(gè)沒(méi)有采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC AllocationTimer(頻帶AMC模式分配期)”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的信息計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMC AllocationThreshold(頻帶AMC模式分配門(mén)限)”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“BandAMC Entry Average CINR(頻帶AMC模式進(jìn)入平均CINR門(mén)限)”，則該SS會(huì)主動(dòng)發(fā)送一個(gè)REP-RSP消息給BS。其中所述REP-RSP消息中包含的Band bitmap指明了4個(gè)最好的Band，以及這4個(gè)Band的CINR值；當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給終端。
對(duì)于一個(gè)已經(jīng)采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC Release Timer”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的信息計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值高于“Band AMC Release Threshold”，則所述SS就要從AMC分配模式切換到非AMC模式；如果其測(cè)量得到的信息是在“Band AMC ReleaseTimer”這段時(shí)間內(nèi)，所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“BandAMC Release Threshold”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“Band AMC EntryAverage CINR”，此時(shí)所述SS會(huì)選中最好的Band，如果被選中的Band的CINR優(yōu)于先前被選中的某一個(gè)Band，則所述SS要用所選中的最好的Band去更新先前被選中的Band，并通過(guò)REP-RSP消息將重新選擇的Band信息上報(bào)給BS。當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給終端。
由上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案可以看出，其存在如下的技術(shù)缺陷 由于現(xiàn)有技術(shù)僅僅考慮了時(shí)間上的CINR值的平坦，并沒(méi)有考慮各個(gè)band中子載波上CINR的平坦度，因此依據(jù)CINR值選擇較好信道時(shí)并不能真實(shí)反映出所述信道的好壞，從而限制系統(tǒng)信道容量的提高。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種分配子載波的方法和子載波分配系統(tǒng)，通過(guò)本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于僅僅考慮時(shí)間上的CINR值的平坦，而導(dǎo)致依據(jù)所述CINR值選擇信道時(shí)無(wú)法真實(shí)地反映出信道的好壞，從而限制系統(tǒng)信道容量的提高的問(wèn)題。
本發(fā)明所述的一種分配子載波的方法包括 A、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的頻帶Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值； B、根據(jù)所述確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式，并基于所述分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。
其中，步驟A中，所述利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展的過(guò)程具體包括 A1、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果，并通過(guò)計(jì)算首末徑時(shí)延差的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展； 或， A2、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果，并通過(guò)計(jì)算均方根時(shí)延擴(kuò)展的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展。
其中，所述步驟A1具體包括 A11、在進(jìn)行下行同步過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的發(fā)送序列與已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量設(shè)定能量門(mén)限；然后在得到的精同步結(jié)果中找出大于所述能量門(mén)限的首末徑，并根據(jù)所述首末徑計(jì)算并得到首末徑時(shí)間差； A12、將所述首末徑時(shí)間差映射為信道的時(shí)延擴(kuò)展。
其中，所述步驟A2具體包括 A21、在進(jìn)行下行同步過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的發(fā)送序列與已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量設(shè)定能量門(mén)限；然后確定出大于所述能量門(mén)限的發(fā)送序列的時(shí)延，并根據(jù)其計(jì)算并得到均方根時(shí)延擴(kuò)展； A22、將所得到的均方根時(shí)延擴(kuò)展，轉(zhuǎn)換為首末徑時(shí)間差； A23、將所述首末徑時(shí)間差映射為信道的時(shí)延擴(kuò)展。
其中，所述步驟B具體包括 將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，當(dāng)確認(rèn)所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展不大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式，并根據(jù)所述AMC分配模式選擇相應(yīng)的子載波，并將其分配給終端。
其中，所述步驟B具體包括 將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，當(dāng)確認(rèn)所確定出的時(shí)延擴(kuò)展大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)非AMC分配模式分配子載波給終端；否則，啟動(dòng)AMC分配模式，并根據(jù)所述AMC分配模式選擇相應(yīng)的子載波，并將其分配給終端。
其中，對(duì)于采用非AMC分配模式的終端，步驟B中，啟動(dòng)AMC分配模式分配子載波給終端的過(guò)程具體包括 B1、終端實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的載波干擾比CINR值； B2、如果在“頻帶AMC模式分配期Band AMC Allocation Timer”時(shí)間段內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的系統(tǒng)整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算得到的所述終端的平均CINR值大于“頻帶AMC模式進(jìn)入平均CINR門(mén)限Band AMC Entry AverageCINR”值，并且所述終端的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“頻帶AMC模式分配門(mén)限Band AMC Allocation Threshold”時(shí)，則所述終端選擇出至少一個(gè)頻帶Band，并將所述Band以及所述Band的CINR值上報(bào)給基站； B3、當(dāng)基站獲得終端上報(bào)給的信息后，從中選擇出一個(gè)或多個(gè)Band，并利用AMC分配模式將所述Band中的子載波分配給所述終端。
其中，對(duì)于采用AMC分配模式的終端，步驟B中，啟動(dòng)AMC分配模式分配子載波給終端的過(guò)程具體包括 B4、終端實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的CINR值； B5、如果在“Band AMC Allocation Timer”時(shí)間段內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的其整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算得到的平均CINR值大于“BandAMC EntryAverageCINR”值，并且所述終端的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMCAllocation Threshold”時(shí)，則所述終端選擇出至少一個(gè)頻帶Band，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)被選中的Band的CINR優(yōu)于先前被選中的某一個(gè)Band后，用本次選擇出的Band值更新上次選擇出的Band，然后將更新后的Band以及所述Band的CINR值上報(bào)給基站，然后轉(zhuǎn)入步驟B6；如果在“Band AMC Release Timer”這段時(shí)間內(nèi)，所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值高于“Band AMC ReleaseThreshold”，則所述SS就要從AMC分配模式切換到非AMC模式； B6、當(dāng)基站獲得終端上報(bào)給的信息后，從中選擇出一個(gè)或多個(gè)Band，并利用AMC分配模式將所述Band中的子載波分配給所述終端。
本發(fā)明提供一種子載波分配系統(tǒng)，其包括時(shí)延擴(kuò)展確定單元、分配模式確定單元和子載波分配單元； 所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元，用于利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的頻帶Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值； 所述分配模式確定單元，用于根據(jù)所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式； 所述子載波分配單元，用于基于所述分配模式確定單元確定出的分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。
其中，所述分配模式確定單元包括比較子單元和分配模式確定子單元； 所述比較子單元，用于將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳送給所述分配模式確定子單元； 所述分配模式確定子單元，用于分析比較結(jié)果，當(dāng)確認(rèn)比較結(jié)果是所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展不大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式。
由上述本發(fā)明的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明有益效果如下 本發(fā)明通過(guò)首先利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值；然后根據(jù)所述確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式，并基于所述分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端的方法，保證了當(dāng)信道時(shí)延擴(kuò)展必須小于根據(jù)系統(tǒng)而設(shè)定的時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)才啟動(dòng)AMC分配模式，這樣能夠使頻域的相干帶寬大于Band中的子載波數(shù)所占的帶寬，因此能夠保證Band中CINR的平坦度，從而能夠保證Band中數(shù)據(jù)的譯碼性能，使系統(tǒng)解調(diào)的性能得到提高，進(jìn)而提高了頻譜利用率，提高了系統(tǒng)容量。



圖1為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的流程圖； 圖1為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的流程圖； 圖2為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中當(dāng)信道的最大時(shí)延為5000ns時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)過(guò)下行同步過(guò)程后得到的精同步結(jié)果的示意圖； 圖3為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中當(dāng)信道的最大時(shí)延為5000ns時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)過(guò)下行同步過(guò)程后得到的頻率響應(yīng)的示意圖； 圖4為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中當(dāng)信道的最大時(shí)延為700ns時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)過(guò)下行同步過(guò)程后得到的精同步結(jié)果的示意圖； 圖5為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中當(dāng)信道的最大時(shí)延為700ns時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)過(guò)下行同步過(guò)程后得到的頻率響應(yīng)的示意圖； 圖6為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中通過(guò)求首末時(shí)延差的方法確定信道時(shí)延擴(kuò)展的時(shí)延譜方差； 圖7為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中通過(guò)求均方根時(shí)延擴(kuò)展的方法確定信道時(shí)延擴(kuò)展的時(shí)延譜方差； 圖8為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例中的系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施例方式 AMC子載波分配模式是將相鄰連續(xù)子載波放在一起。其解調(diào)性能與信道響應(yīng)低的子載波緊密相關(guān)。一個(gè)Band中，信道響應(yīng)波動(dòng)越大，則所述信道的解調(diào)性能就越差。所以啟動(dòng)AMC分配模式時(shí)，必須保證Band中的子載波在頻域相干帶寬之內(nèi)，這樣解調(diào)性能才能得到保證。本發(fā)明考慮到頻域相干帶寬與信道時(shí)延擴(kuò)展緊密相關(guān)，于是利用信道時(shí)延擴(kuò)展與頻域相干帶寬間的緊密相關(guān)特性，提出啟動(dòng)AMC分配模式時(shí)，信道時(shí)延擴(kuò)展必須小于根據(jù)無(wú)線(xiàn)通信接入系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小而設(shè)定的信道時(shí)延擴(kuò)展閾值(所述時(shí)延擴(kuò)展閾值跟不同系統(tǒng)有關(guān)，例如在WIMAX系統(tǒng)中，十兆帶寬時(shí)，子載波間隔為10kHz，Band所占帶寬為720kHz，所以可以求出Td＜700ns)，從而保證Band中的子載波在頻域相干帶寬之內(nèi)。
本發(fā)明提供的第一實(shí)施例是一種分配子載波的方法，其核心是首先確定某個(gè)幀所在的信道的信道時(shí)延擴(kuò)展，并根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小設(shè)定信道時(shí)延擴(kuò)展閾值；然后將二者進(jìn)行比較，最后根據(jù)比較結(jié)果確定是否啟動(dòng)AMC分配模式。以WIMAX系統(tǒng)為例，其具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示，包括如下過(guò)程 步驟1，利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果(也就是頻偏糾正過(guò)程之后，用本地序列與接收序列進(jìn)行匹配相關(guān)后得到的結(jié)果)確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值。
OFDM系統(tǒng)的同步過(guò)程，通常包括下面幾個(gè)過(guò)程，首先進(jìn)行接收信號(hào)的自相關(guān)過(guò)程，初步確定同步位置，同時(shí)求出分?jǐn)?shù)頻偏；然后是糾正分?jǐn)?shù)頻偏，并在頻域上求出整數(shù)頻偏，再糾正整數(shù)頻偏；最后與本地序列作互相關(guān)，精確的求出時(shí)間同步。
假設(shè)某幀所承載的信道的最大時(shí)延分別為5000ns和700ns，其中最大時(shí)延為5000ns的幀所承載的信道對(duì)應(yīng)的下行同步(SS與BS間的同步)的精同步結(jié)果如圖2所示，基于其得到的對(duì)應(yīng)的下行同步的頻率響應(yīng)如圖3所示。最大延時(shí)為700ns的幀所承載的信道對(duì)應(yīng)的下行同步(SS與BS間的同步)的精同步結(jié)果如圖4所示，基于其得到的對(duì)應(yīng)的下行同步的頻率響應(yīng)如圖5所示。其中圖3和圖5中的豎線(xiàn)間隔對(duì)應(yīng)著一個(gè)Band。
對(duì)比圖3和圖5可以看出，信道時(shí)延越大，通過(guò)精同步得到的徑向信道時(shí)延擴(kuò)展也就越大，而信道時(shí)延越小時(shí)，通過(guò)精同步得到的徑向信道時(shí)延擴(kuò)展也就越小。
通過(guò)上述分析可以看出，信道時(shí)延擴(kuò)展可以通過(guò)下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果求出。
另外，考慮到在傅立葉變換分析中有這樣的一個(gè)基本原理，如果在進(jìn)行傅立葉變換前的函數(shù)變窄，則傅立葉變換后在對(duì)應(yīng)的域中就會(huì)變寬。因此通過(guò)考察信道的功率譜密度函數(shù)的帶寬可以考察所述信道的相干性當(dāng)信道的功率譜信道的相干性就會(huì)減弱?；谏鲜龌驹?，本發(fā)明提供的第一實(shí)施例給出了兩種具體計(jì)算信道擴(kuò)展時(shí)延的方法 第一種是通過(guò)計(jì)算首末徑時(shí)延差的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，其具體實(shí)施過(guò)程如下 首先，在進(jìn)行精同步過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的隨機(jī)序列與設(shè)定的已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量值設(shè)定能量門(mén)限；然后找出大于所述能量門(mén)限的首末徑，并利用公式(1)求出所述首末徑的時(shí)間差Td 公式(1)中，所述τ參數(shù)是指徑的延遲時(shí)間。
將上述求出的首末徑時(shí)間差Td映射到信道時(shí)延擴(kuò)展，得到相應(yīng)的信道時(shí)延擴(kuò)展。
第二種方法是通過(guò)計(jì)算均方根時(shí)延擴(kuò)展的方法確定出信道時(shí)延擴(kuò)展，其具體實(shí)施過(guò)程如下 首先，在進(jìn)行精同步的過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的隨機(jī)序列與設(shè)定的已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量值設(shè)定能量門(mén)限；然后確定出大于所述能量門(mén)限的發(fā)送序列的時(shí)延，并通過(guò)公式(2)，求得均方根時(shí)延擴(kuò)展στ。
其中 其中，所述τ是指徑的延遲時(shí)間，h(τ)是指該徑所對(duì)應(yīng)的能量。
最后將所得到的均方根時(shí)延擴(kuò)展στ，轉(zhuǎn)換為首末徑的時(shí)間差Td，并映射到信道時(shí)延擴(kuò)展，得到相應(yīng)的信道時(shí)延擴(kuò)展。
假設(shè)某幀在TU信道下以60公里的速度傳輸，利用第一種方法確定的Td方差如圖6所示，可以看出其在高信噪比時(shí)接近于8。利用第二種方法確定的均方根時(shí)延擴(kuò)展στ的方差如圖7所示，可以看出其在高信噪比時(shí)接近于2。按照仿真結(jié)果，Td的均值為54.5采樣點(diǎn)，均方根時(shí)延擴(kuò)展στ的均值為14.5采樣點(diǎn)，仿真結(jié)果，Td的均值為54.5采樣點(diǎn)，均方根時(shí)延擴(kuò)展στ的均值為14.5采樣點(diǎn)，可以看出，按仿真結(jié)果，在TU信道下，Td的均值與στ的均值基本上滿(mǎn)足如公式(3)所示的關(guān)系 Td≈4στ(3) 目前有些文獻(xiàn)上給出的Td的均值與στ的均值間的關(guān)系如公式(4)所示 Td≈5στ(4) 根據(jù)如公式(3)或(4)所示的Td的均值與στ的均值間的關(guān)系將計(jì)算得到的均方根時(shí)延擴(kuò)展στ，轉(zhuǎn)換為首末徑的時(shí)間差Td，并映射到信道時(shí)延擴(kuò)展，得到相應(yīng)的信道時(shí)延擴(kuò)展。
另外，根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值。例如在WIMAX系統(tǒng)中，十兆帶寬時(shí)，子載波間隔為10kHz，Band所占帶寬為BC＝720kHz，根據(jù)帶寬和時(shí)延寬展的關(guān)系Td≈5στ?？梢郧蟪鲂诺赖臅r(shí)延擴(kuò)展閾值Td＜700ns。
當(dāng)然也可以利用公式(3)中的關(guān)系設(shè)定信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值，具體計(jì)算與上述相關(guān)描述類(lèi)似，這里不再詳細(xì)描述。
經(jīng)過(guò)步驟1后，確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及設(shè)定好所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值，然后執(zhí)行步驟2，即將所述信道的時(shí)延擴(kuò)展與所設(shè)定的時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，如果大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值，則啟動(dòng)非AMC模式；否則啟動(dòng)AMC模式。
當(dāng)啟動(dòng)AMC模式后，SS實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的CINR值。
對(duì)于一個(gè)沒(méi)有采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC AllocationTimer”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)所述終端測(cè)量得到的整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMC AllocationThreshold”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“Band AMC Entry AverageCINR”，則該SS會(huì)主動(dòng)發(fā)送一個(gè)REP-RSP消息給BS。其中所述REP-RSP消息中包含的Band bitmap指明了4個(gè)最好的Band，以及這4個(gè)Band的CINR值；當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給終端。
對(duì)于一個(gè)已經(jīng)采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC Release Timer”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)所述終端測(cè)量得到的整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值高于“BandAMC Release Threshold”，則所述SS就要從AMC分配模式切換到非AMC模式；如果其在“Band AMCRelease Timer”這段時(shí)間內(nèi)，所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMC Release Threshold”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“Band AMCEntry Average CINR”，此時(shí)所述SS會(huì)選中最好的Band，如果被選中的Band的CINR優(yōu)于先前被選中的某一個(gè)Band，則所述SS要用所選中的最好的Band去更新先前被選中的Band，并通過(guò)REP-RSP消息將重新選擇的Band信息上報(bào)給BS。當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給所述終端。
上述實(shí)施例是以WIMAX系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明的，而本發(fā)明的技術(shù)方案不僅可以應(yīng)用于示例的WIMAX系統(tǒng)，還可以應(yīng)用于基于OFDM技術(shù)的其它通信系統(tǒng)中。
本發(fā)明提供的第二實(shí)施例是一種子載波分配系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖8所示，包括時(shí)延擴(kuò)展確定單元、分配模式確定單元和子載波分配單元。其中所述分配模式確定單元包括比較子單元和分配模式確定子單元。
所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元根據(jù)下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的頻帶Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值；然后將所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值傳送給所述分配模式確定單元。其中所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元根據(jù)下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展的具體方法有兩種第一種是通過(guò)計(jì)算首末徑時(shí)延差的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展；第二種方法是通過(guò)計(jì)算均方根時(shí)延擴(kuò)展的方法確定出信道時(shí)延擴(kuò)展。具體計(jì)算方法雷同于第一實(shí)施例中的相關(guān)描述，這里不再詳細(xì)闡述。
所述分配模式確定單元通過(guò)其內(nèi)的比較子單元將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳送給所述分配模式確定子單元；所述分配模式確定子單元對(duì)所述比較結(jié)果進(jìn)行分析，當(dāng)確認(rèn)比較結(jié)果是所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展不大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則確定使用自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式；否則，確定使用非AMC分配模式，然后將所述分配模式傳送給子載波分配單元。
所述子載波分配單元基于所述分配模式確定單元確定出的分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。
當(dāng)所述子載波分配單元接收到所述分配模式確定單元確定出的自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式時(shí)，則啟動(dòng)AMC模式，然后通過(guò)SS實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的CINR值。
對(duì)于一個(gè)沒(méi)有采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC AllocationTimer”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)所述終端測(cè)量得到的整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMC AllocationThreshold”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“Band AMC Entry AverageCINR”，則該SS會(huì)主動(dòng)發(fā)送一個(gè)REP-RSP消息給BS。其中所述REP-RSP消息中包含的Band bitmap指明了4個(gè)最好的Band，以及這4個(gè)Band的CINR值；當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給終端。
對(duì)于一個(gè)已經(jīng)采用AMC分配模式的SS，如果在“Band AMC ReleaseTimer”這段時(shí)間內(nèi)，根據(jù)所述終端測(cè)量得到的整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算并得到的所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值高于“Band AMC ReleaseThreshold”，則所述SS就要從AMC分配模式切換到非AMC模式；如果其在“Band AMC Release Timer”這段時(shí)間內(nèi)，所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMC Release Threshold”，并且整個(gè)頻帶上的平均CINR大于“Band AMC Entry Average CINR”，此時(shí)所述SS會(huì)選中最好的Band，如果被選中的Band的CINR優(yōu)于先前被選中的某一個(gè)Band，則所述SS要用所選中的最好的Band去更新先前被選中的Band，并通過(guò)REP-RSP消息將重新選擇的Band信息上報(bào)給BS。當(dāng)所述BS接收到所述REP-RSP消息后，根據(jù)所述SS上報(bào)的信息直接啟動(dòng)AMC分配模式，并選擇相應(yīng)的子載波分配給所述終端。
由上述本發(fā)明的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)設(shè)定AMC分配模式啟動(dòng)的必要條件，即信道時(shí)延擴(kuò)展必須小于根據(jù)系統(tǒng)而設(shè)定的門(mén)限，當(dāng)滿(mǎn)足所述必要條件時(shí)，頻域的相干帶寬將大于Band中的子載波數(shù)所占的帶寬，因此能夠保證Band中的子載波在頻域相干帶寬之內(nèi)，保證了Band中CINR的平坦度，從而能夠保證Band中數(shù)據(jù)的譯碼性能，使系統(tǒng)解調(diào)的性能得到提高，進(jìn)而提高了頻譜利用率，提高了系統(tǒng)容量。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種分配子載波的方法，其特征在于，包括
A、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的頻帶Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值；
B、根據(jù)所述確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式，并基于所述分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。
2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展的過(guò)程具體包括
A1、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果，并通過(guò)計(jì)算首末徑時(shí)延差的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展；
或，
A2、利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果，并通過(guò)計(jì)算均方根時(shí)延擴(kuò)展的方法確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展。
3、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A1具體包括
A11、在進(jìn)行下行同步過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的發(fā)送序列與已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量設(shè)定能量門(mén)限；然后在得到的精同步結(jié)果中找出大于所述能量門(mén)限的首末徑，并根據(jù)所述首末徑計(jì)算并得到首末徑時(shí)間差；
A12、將所述首末徑時(shí)間差映射為信道的時(shí)延擴(kuò)展。
4、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A2具體包括
A21、在進(jìn)行下行同步過(guò)程中，根據(jù)發(fā)送的高斯分布的發(fā)送序列與已知序列相關(guān)時(shí)的最大能量設(shè)定能量門(mén)限；然后確定出大于所述能量門(mén)限的發(fā)送序列的時(shí)延，并根據(jù)其計(jì)算并得到均方根時(shí)延擴(kuò)展；
A22、將所得到的均方根時(shí)延擴(kuò)展，轉(zhuǎn)換為首末徑時(shí)間差；
A23、將所述首末徑時(shí)間差映射為信道的時(shí)延擴(kuò)展。
5、如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括
將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，當(dāng)確認(rèn)所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展不大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式，并根據(jù)所述AMC分配模式選擇相應(yīng)的子載波，并將其分配給終端。
6、如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括
將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，當(dāng)確認(rèn)所確定出的時(shí)延擴(kuò)展大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)非AMC分配模式分配子載波給終端；否則，啟動(dòng)AMC分配模式，并根據(jù)所述AMC分配模式選擇相應(yīng)的子載波，并將其分配給終端。
7、如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)于采用非AMC分配模式的終端，步驟B中，啟動(dòng)AMC分配模式分配子載波給終端的過(guò)程具體包括
B1、終端實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的載波干擾比CINR值；
B2、如果在“頻帶AMC模式分配期Band AMC Allocation Timer”時(shí)間段內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的系統(tǒng)整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算得到的所述終端的平均CINR值大于“頻帶AMC模式進(jìn)入平均CINR門(mén)限Band AMC Entry AverageCINR”值，并且所述終端的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“頻帶AMC模式分配門(mén)限Band AMC Allocation Threshold”時(shí)，則所述終端選擇出至少一個(gè)頻帶Band，并將所述Band以及所述Band的CINR值上報(bào)給基站；
B3、當(dāng)基站獲得終端上報(bào)給的信息后，從中選擇出一個(gè)或多個(gè)Band，并利用AMC分配模式將所述Band中的子載波分配給所述終端。
8、如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)于采用AMC分配模式的終端，步驟B中，啟動(dòng)AMC分配模式分配子載波給終端的過(guò)程具體包括
B4、終端實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量其整個(gè)頻帶上的CINR值；
B5、如果在“Band AMC Allocation Timer”時(shí)間段內(nèi)，根據(jù)測(cè)量得到的其整個(gè)頻帶上的CINR值計(jì)算得到的平均CINR值大于“Band AMC Entry AverageCINR”值，并且所述終端的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值低于“Band AMCAllocation Threshold”時(shí)，則所述終端選擇出至少一個(gè)頻帶Band，并當(dāng)發(fā)現(xiàn)被選中的Band的CINR優(yōu)于先前被選中的某一個(gè)Band后，用本次選擇出的Band值更新上次選擇出的Band，然后將更新后的Band以及所述Band的CINR值上報(bào)給基站，然后轉(zhuǎn)入步驟B6；如果在“Band AMC Release Timer”這段時(shí)間內(nèi)，所述SS的各個(gè)Band的CINR的方差的最大值高于“Band AMC ReleaseThreshold”，則所述SS就要從AMC分配模式切換到非AMC模式；
B6、當(dāng)基站獲得終端上報(bào)給的信息后，從中選擇出一個(gè)或多個(gè)Band，并利用AMC分配模式將所述Band中的子載波分配給所述終端。
9、一種子載波分配系統(tǒng)，其特征在于，包括
時(shí)延擴(kuò)展確定單元、分配模式確定單元和子載波分配單元；
所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元，用于利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的頻帶Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值；
所述分配模式確定單元，用于根據(jù)所述時(shí)延擴(kuò)展確定單元確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式；
所述子載波分配單元，用于基于所述分配模式確定單元確定出的分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。
10、如權(quán)利要求9所述的子載波分配系統(tǒng)，其特征在于
所述分配模式確定單元包括比較子單元和分配模式確定子單元；
所述比較子單元，用于將確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展與所述時(shí)延擴(kuò)展閾值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳送給所述分配模式確定子單元；
所述分配模式確定子單元，用于分析比較結(jié)果，當(dāng)確認(rèn)比較結(jié)果是所確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展不大于所述時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)，則啟動(dòng)自適應(yīng)調(diào)制和編碼AMC分配模式。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分配子載波的方法和子載波分配系統(tǒng)，其核心是首先利用下行同步過(guò)程得到的精同步結(jié)果確定出信道的時(shí)延擴(kuò)展，以及根據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)置的Band的帶寬大小設(shè)定所述信道的時(shí)延擴(kuò)展閾值；然后根據(jù)所述確定出的信道時(shí)延擴(kuò)展以及所述時(shí)延擴(kuò)展閾值確定分配子載波的分配模式，并基于所述分配模式選擇相應(yīng)的子載波并將其分配給終端。通過(guò)本發(fā)明，保證了當(dāng)信道時(shí)延擴(kuò)展必須小于根據(jù)系統(tǒng)而設(shè)定的時(shí)延擴(kuò)展閾值時(shí)才啟動(dòng)AMC分配模式，這樣能夠使頻域的相干帶寬大于Band中的子載波數(shù)所占的帶寬，因此能夠保證了Band中CINR的平坦度，從而能夠保證Band中數(shù)據(jù)的譯碼性能，使系統(tǒng)解調(diào)的性能得到提高，進(jìn)而提高了頻譜利用率，提高了系統(tǒng)容量。
文檔編號(hào)H04J13/02GK101102262SQ20061009036
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者鄭德來(lái), 吳和兵, 王吉濱 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司