專利名稱：Ofdma系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)與處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于OFDMA技術(shù)的領(lǐng)域，特別涉及OFDMA系統(tǒng) 中頻率偏置的估計(jì)與處理方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，當(dāng)發(fā)射端的載波頻率和接收端不同時(shí)，將導(dǎo)致頻率 偏置。這種現(xiàn)象在FDD模式的上行鏈路上更加嚴(yán)重。
圖2中給出了頻率偏置存在的情況下，系統(tǒng)的SER性能。圖中 可以清楚地看到，當(dāng)這種頻率偏置大于0.05時(shí)，SER性能將嚴(yán)重的 降低。
因此，有必要找到有效的解決辦法來(lái)估計(jì)發(fā)射端和接收端之間的頻率 偏置，并正確地進(jìn)行頻率偏置補(bǔ)償。
一般來(lái)說(shuō)，頻率偏置估計(jì)要采用2個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行同信息發(fā) 送，然后計(jì)算兩個(gè)OFDM符號(hào)上的相位差異，從而獲取頻率估計(jì)。
圖3給出了 3GPP的LTE目前給出的上行鏈路的無(wú)線幀結(jié)構(gòu)。在 此結(jié)構(gòu)中，OFDM符號(hào)主要可以分成三種， 一為短的OFDM符號(hào)， 用來(lái)進(jìn)行信道估計(jì)；二為長(zhǎng)的用于信道測(cè)量的OFDM符號(hào)；三為長(zhǎng) 的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腛FDM符號(hào)。符號(hào)1和符號(hào)3中的子載波分配方 式為連續(xù)分配，符號(hào)2中的子載波分配方式為交織型(Interleaving) 的分配。
對(duì)于連續(xù)型分配子載波的情況來(lái)說(shuō)， 一般要使用保護(hù)帶寬，因?yàn)?不同的用戶使用不同的子信道，而用戶間是存在頻率差異的。本發(fā)明 需要解決的問(wèn)題主要有
今如何采用l個(gè)OFDM符號(hào)就完成頻率偏置的估計(jì)； 今如何設(shè)計(jì)保護(hù)帶寬；如何有效地利用保護(hù)帶寬，從而提升子載波的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種OFDMA系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)與處 理方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的， 一種OFDMA系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)處理方法， 在
發(fā)射端包括步驟
a. 將子信道中的所有子載波分成中間部分和兩側(cè)部分；
b. 按照頻率分集方式處理兩側(cè)部分的子載波，按照復(fù)用或頻率分 集方式處理中間部分的子載波；
c. 進(jìn)行IDFT變換；
d. 增力[]CP;
e. 放置裝載Pilot的OFDM符號(hào)。
本發(fā)明包含了對(duì)于保護(hù)帶寬內(nèi)子載波的處理，避免了簡(jiǎn)單地丟棄， 從而提高了頻率的利用率，通過(guò)判斷，1/2的保護(hù)帶寬可以被有效地 利用，從而保護(hù)帶寬的利用率可以提升1/2。其中，Pilot的放置密度 不高于50%的子載波個(gè)數(shù)，且這個(gè)OFDM符號(hào)是接收端用來(lái)估計(jì)頻 率偏置。本發(fā)明對(duì)于同保護(hù)帶寬內(nèi)子載波的頻率分集處理，避免了簡(jiǎn) 單地丟棄，從而提高了頻率的利用率，通過(guò)判斷，利用率的提升可以 達(dá)到1/2的保護(hù)帶寬。此外，在接收端通過(guò)超分辨算法的使用，可以 使得只用一個(gè)OFDM符號(hào)的情況就可以進(jìn)行頻偏估計(jì)，同原有方法 相比(使用兩個(gè)OFDM符號(hào))提升了時(shí)隙資源的使用效率。


圖1是頻率偏置存在的示意圖2是頻率偏置存在的情況下，QPSK的SER性能； 圖3是上行鏈路的無(wú)線幀結(jié)構(gòu)；
圖4是用于信道估計(jì)的OFDM符號(hào)中的子載波放置方式；圖5是保護(hù)帶寬的放置；圖6是發(fā)射端的處理框圖；圖7是接收端的處理框圖；圖8是超分辨技術(shù)進(jìn)行頻率偏置估計(jì)的放置結(jié)果；圖9是保護(hù)帶寬內(nèi)子載波的正交分集使用。
具體實(shí)施方式
今如何采用l個(gè)OFDM符號(hào)就完成頻率偏置的估計(jì)。本發(fā)明在接收端 采用超分辨估計(jì)。因此，在短的OFDM符號(hào)中的子載波分配最多 為子載波總數(shù)的一半，且等間隔分布。如圖4所示。今如何設(shè)計(jì)保護(hù)帶寬。經(jīng)過(guò)仿真和計(jì)算可測(cè)得，在頻率偏置不大于5 %的時(shí)候，保護(hù)帶寬為4個(gè)子載波。如圖5所示。今如何有效地利用保護(hù)帶寬，從而提升子載波的利用效率。將分配 給每個(gè)用戶的自信道分成兩部分，中間部分與原有處理模式相同， 兩側(cè)部分則在兩個(gè)連續(xù)的OFDM符號(hào)中采用頻率分集方式。 圖6給出了系統(tǒng)發(fā)射端的處理實(shí)施例。601:數(shù)據(jù)的前處理602:將一個(gè)子信道中的所有子載波分成兩部分，中間部分和兩側(cè)部 分；603:處理兩側(cè)部分的子載波，如圖9所示；我們假設(shè)兩個(gè)相鄰的子 信道分配給兩個(gè)用戶，然后為其中一個(gè)用戶分配一個(gè)(1， 1)的正交 碼，為另一個(gè)用戶分配一個(gè)(1， -1)的正交碼。在相鄰的兩個(gè)OFDM 符號(hào)的同位置保護(hù)帶寬里，同時(shí)為兩個(gè)用戶發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)，然后再 分別乘以不同的正交序列。比如保護(hù)帶寬為4個(gè)子載波。對(duì)于第一個(gè) 用戶我們將第一個(gè)OFDM符號(hào)中的這四個(gè)子載波加載信息數(shù)據(jù)然后 乘以數(shù)值1，然后將第二個(gè)OFDM符號(hào)中的這四個(gè)子載波同樣的信 息數(shù)據(jù)后乘以數(shù)值l;同樣地，對(duì)于第二個(gè)用戶我們將第一個(gè)OFDM 符號(hào)中的這四個(gè)子載波加載信息數(shù)據(jù)然后乘以數(shù)值1，然后將第二個(gè) OFDM符號(hào)中的這四個(gè)子載波同樣的信息數(shù)據(jù)后乘以數(shù)值-l。這樣在 發(fā)射端就完成了頻率的分集處理。604:處理中間部分的子載波；605: IDFT變換 606:增加CP607:放置裝載Pilot的OFDM符號(hào)；608: RF處理模式圖7給出在系統(tǒng)的接收端的處理方式和實(shí)施例。 701: RF處理702:利用Pilot符號(hào)通過(guò)超分辨的方法進(jìn)行頻率偏置估計(jì) 703:去掉CP 704: DFT變換705:處理兩側(cè)子載波。在接收端，每一個(gè)用戶只要用屬于自己的正 交碼分別同相鄰OFDM符號(hào)中對(duì)應(yīng)子載波上的接收數(shù)據(jù)相乘，然后 對(duì)位相加，就可以得到自己的信息數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，保護(hù)帶寬中有四個(gè)子載波，對(duì)于第一個(gè)用戶而言，將 前后兩個(gè)OFDM符號(hào)中的這四個(gè)子載波分別乘以(1， 1)，然后前后 兩個(gè)符號(hào)中的子載波進(jìn)行對(duì)應(yīng)相加，那么屬于第二個(gè)用戶的數(shù)據(jù)就會(huì) 被處理掉，從而只剩下用戶一的數(shù)據(jù)了。那么對(duì)應(yīng)于第二個(gè)用戶用同 樣的處理方式，唯一不同的是其正交符號(hào)是(1， -1)。 706:處理中間部分子載波； 707:獲得子信道中的各個(gè)子載波信息708:數(shù)據(jù)的后處理利用超分辨方法進(jìn)行頻率偏置估計(jì)的結(jié)果如圖8所示。
權(quán)利要求
1.一種OFDMA系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)處理方法，在發(fā)射端包括步驟a.將子信道中的所有子載波分成中間部分和兩側(cè)部分；b.按照頻率分集方式處理兩側(cè)部分的子載波，按照復(fù)用或頻率分集方式處理中間部分的子載波；c.進(jìn)行IDFT變換；d.增加CP；e.放置裝載Pilot的OFDM符號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟e中，第一個(gè)Piolt 符號(hào)中的子載波不能超過(guò)總數(shù)的1/2，且等間隔插入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在頻率偏置不大于5% 的情況下，保護(hù)帶寬為4個(gè)子載波。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于按照分集方式進(jìn)行子 載波的分配和正交碼的使用。
5. —種OFDMA系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)處理方法，在接收端包括步驟a. 對(duì)接收的信號(hào)RF處理；b. 利用Pilot符號(hào)進(jìn)行頻率偏置估計(jì)；c. 去掉CPd. 進(jìn)行DFT變換e. 按照分集方式處理兩側(cè)子載波，并按常規(guī)方式處理中間部分子 載波；f. 獲得子信道中的各個(gè)子載波信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟b中，頻率偏置估計(jì)使用超分辨算法進(jìn)行估計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的方法，其特征在于，在步驟e中通過(guò)頻率分集的方式使得不同的用戶接收到僅屬于自己的數(shù)據(jù)信息。
全文摘要
一種OFDMA系統(tǒng)中頻率偏置的估計(jì)處理方法，在發(fā)射端包括步驟將子信道中的所有子載波分成中間部分和兩側(cè)部分；按照頻率分集方式處理兩側(cè)部分的子載波，按照復(fù)用或頻率分集方式處理中間部分的子載波；進(jìn)行IDFT變換；增加CP；放置裝載Pilot的OFDM符號(hào)。本發(fā)明對(duì)于保護(hù)帶寬內(nèi)子載波的處理，避免了簡(jiǎn)單地丟棄，從而提高了頻率的利用率，通過(guò)判斷，利用率提升可以達(dá)到1/2的保護(hù)帶寬。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101296209SQ20071009769
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者梁宗闖 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會(huì)社