具体实施方式
OFDMA通信系统是以OFDM技术为核心的一种通信系统。OFDM是一种无
线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,
OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定频带分成许多正交子载波,在
每个子载波上进行调制,并且各子载波并行传输。这样,尽管总的无线
信道是非平坦的,具有频率选择性,但是每个子载波是相对平坦的,在
每个子载波上进行的是窄带传输,信号带宽小于无线信道的相应带宽,
因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子载波
相互正交,它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互
干扰,同时又提高了频谱利用率。
OFDMA系统基本原理是将整个OFDM子载波划为很多子载波组,我们称
之为子信道。不同的用户在同一时间可以使用不同的子信道。OFDMA系统
不仅继承了OFDM的优点,同时还具有更灵活的数据传输率,更大的系统
容量和更大的覆盖范围。
OFDMA系统中,除了用来传输有用数据外,为了更好估计信道参数,
少量的子载波还用来传输导频信号,称为导频子载波。用来传输数据的
子载波称数据子载波。
OFDMA系统将整个频带从低到高划分为N个子载波,标号为[-N/2:
N/2-1],一般情况下,为了防止邻道干扰,位于频带边沿的子载波不被
使用。同时为了实现上的方便,标号为零的子载波也不被使用。不使用
的子载波置零,即不放置任何信号。
OFDM系统中,如图2所示,串行数据符号被分成数据块和导频信号在
OFDM频域符号生成器中根据一定的规则组成{pj|j=-N/2,...,N/2-1}(其中
N为IFFT长度,j对应OFDM调制子载波(subcarrier)标号),并行放置在
相应的子载波上进行快速反傅立叶变换(IFFT)得到OFDM符号
![]()
IFFT后,对该OFDM数据信号进行循环前缀(cyclicprefix)操作之
后,经过数模变换和上变频通过天线发射出去,pj还含有一定的导频信
号
对应于OFDMA系统,如图3,如果某一用户使某一子信道时,当生
成数据符号时,调制映射器出来的数据调制符号经过串并转换器生成
数据块,在子信道导频信号生成器中生成与该子信道对应的导频信
号。通过OFDM子信道频域符号生成器根据一定的规则组成pj。OFDM子
信道频域符号生成器出来的pj只在该用户使用的子信道上的子载波上
含有有用信号,在其他的子载波上为零。然后对pj进行IFFT操作。
在本发明中,导频子载波动态分配给子信道,不同的子信道可以
共享一个或一组导频子载波。我们称被共享的导频子载波为共享导频
子载波。称共享导频子载波的子信道为共享子信道组
共享导频子载波可以通过以下规则被动态分配给共享子信道组中
不同的共享子信道,如图1。
1:在某一时间段里,在共享子信道组里只有一个子信道传输数据时,
这个子信道可以在这段时间段里一直使用共享导频子载波。
2:在某一时间段里,在共享子信道组里只有一个子信道传输数据时,
这个子信道可以在这段时间段里某些时隙使用共享导频子载波。
3:在某一时间段里,在共享子信道组里有两个或两个以上子信道传
输数据时,不同的子信道可以在这段时间段里的不同时隙使用共享导频
子载波。
作为本发明的一个例子,本发明针对的OFDMA系统基本参数可以为:
1)总的子载波数目为256,标号为[-128:127]。
2)使用的子载波数目为200,标号[-100:-1,1:100];
3)用于传输导频的子载波数目为8,标号为[-85,-60,-35,-10,
10,35,60,85];
4)位于保护带的子载波为55,标号为[-128:-101,101:127];
该例子子信道划分如下:
所有使用的子载波划分为16个子信道如下
S1:[-100:-98 -38:-36 1:3 64:66];
S2:[-97:-95 -34:-32 4:6 67:69];
S3:[-94:-92 -31:-29 7:9 70:72];
S4:[-91:-89 -28:-26 11:1 73:75];
S5:[-88:-86 -50:-48 14:16 51:53];
S6:[-84:-82 -47:-45 17:19 54:56];
S7:[-81:-79 -44:-42 20:22 57:59];
S8:[-78:-76 -41:-39 23:25 61:63];
S9:[-75:-73 -13:-11 26:28 89:91];
S10:[-72:-70 -9:-7 29:31 92:94];
S11:[-69:-67 -6:-4 32:34 95:97];
S12:[-66:-64 -3:-1 36:38 98:100];
S13:[-63:-61 -25:-23 39:41 76:78];
S14:[-59:-57 -22:-20 42:44 79:81];
S15:[-56:-54 -19:-17 45:47 82:84];
S16:[-53:-51 -16:-14 48:50 86:88];
S1和S2,S3和S4,S5和S6,S7和S8,S9和S10,S11和S12,S13和S14,
S15和S16组成8个共享子信道组,每个子信道组共享一个导频子载
波,对应的共享子载波标号分别为:-35,10,-85,60,-10,35,
-60,85。
作为本发明的另外一个例子,本发明针对的OFDMA系统基本参数也
可以为:
1)总的子载波数目为256,标号为[-128:127]。
2)使用的子载波数目为200,标号[-100:-1,1:100];
3)用于传输导频的子载波数目为8,标号为[-88,-63,-38,-13,
13,38,63,88];
4)位于保护带的子载波为55,标号为[-128:-101,101:127];
该例子子信道划分如下:
所有使用的子载波划分为16个子信道如下:
S1:[-100:-98 -37:-35 1:3 64:66];
S2:[-97:-95 -34:-32 4:6 67:69];
S3:[-94:-92 -31:-29 7:9 70:72];
S4:[-91:-89 -28:-26 10:12 73:75];
S5:[-87:-85 -50:-48 14:16 51:53];
S6:[-84:-82 -47:-45 17:19 54:56];
S7:[-81:-79 -44:-42 20:22 57:59];
S8:[-78:-76 -41:-39 23:25 60:62];
S9:[-75:-73 -12:-10 26:28 89:91];
S10:[-72:-70 -9:-7 29:31 92:94];
S11:[-69:-67 -6:-4 32:34 95:97];
S12:[-66:-64 -3:-1 35:37 98:100];
S13:[-62:-60 -25:-23 39:41 76:78];
S14:[-59:-57 -22:-20 42:44 79:81];
S15:[-56:-54 -19:-17 45:47 82:84];
S16:[-53:-51 -16:-14 48:50 85:87];
S1和S2,S3和S4,S5和S6,S7和S8,S9和S10,S11和S12,S13和S14,
S15和S16组成8个共享子信道组,每个子信道组共享一个导频子载波,
对应的共享子载波标号分别为:-38,13,-88,63,-13,38,-63,
88。
该例子子信道也可以划分如下:
所有使用的子载波划分为16个子信道如下:
S1:[-91:-89 -41:-39 1:3;51:53];
S2:[-94:-92,-44:-42,4:6,54:56];
S3:[-97:-95;-47:-45;7:9;57:59];
S4:[-100:-98;-50:-48;10:12;60:62];
S5:[-78:-76,-28:-26,14:16,64:66];
S6:[-81:-79;-31:-29;17:19;67:69];
S7:[-84:-82;-34:-32 20:22;70:72];
S8:[-87:-85;-37:-35 23:25 73:75];
S9:[-66:-64 -16:-14 26:28 76:78];
S10:[-69:-67,-19:-17,29:31 79:81];
S11:[-72:-70,-22:-20,32:34 82:84];
S12:[-75:-73,-25:-23,35:37,85:87];
S13:[-53:-51 -3:-1 39:41,89:91];
S14:[-56:-54,-6:-4,42:44,92:94];
S15:[-59:-57,-9:-7,45:47,95:97];
S316[-62:-60,-12:-10,48:51 98:100];
S1和S2,S3和S4,S5和S6,S7和S8,S9和S10,S11和S12,S13和S14,
S15和S16组成8个共享子信道组,每个子信道组共享一个导频子载波,
对应的共享子载波标号分别为:-38,13,-88,63,-13,38,-63,
88。