一种正交频分复用系统多址接入的方法 【技术领域】
本发明属于移动通讯领域，尤其涉及一种正交频分复用系统多址接入的方法。
背景技术
在正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)系统中存在中继站RS(Relay Station)时，多址接入方式的情况，利用中继站RS的特性，既保证了中继站RS的覆盖范围，也有利于提高中继站RS链路的性能及整网的吞吐量，解决了现有系统中(如LTE(Long Term Evolution)系统)仅考虑峰均比PAPR(PeakAverage Power Ratio)而使得链路性能下降。
基于OFDM多址技术的系统的发射机结构图，如图1所示，描述了发射机结构中主要模块接口关系，首先待传输数据经过必要处理后，进入星座调制模块，实现比特级数据到符号级数据的转变，之后对符号数据进行串并变换，把串行数据变为并行数据，再进行载波映射，最后对映射好的数据进行多天技术处理，例如空间分集和复用。然后进行IFFT变换，实现各个子载波的正交。最后添加CP(CyclicPrefix)，用以消除OFDM符号间的干扰。最后通过天线发送。
基于SC-OFDM多址技术的系统的终端发射机结构图，如图2所示，描述了发射机结构中主要模块接口关系。和OFDM相比较多出一个DFT模块，其他模块和OFDM中的模块的功能是一致的。DFT模块是实现IFFT模块反变化的过程，为了在IFFT模块之后保持低的PAPR，事先先对数据做一个DFT处理，这样再进行IFFT后，可以使数据保持和IFFT之前的数据的PAPR基本一致。这也是SC-OFDM的独特之处。
在OFDM系统中通过把数据流分解为若干个子数据流，这样每个子数据流具有比较低的比特速率，然后各子数据流分别调制到相应的子载波上进行并行发送。需要指出的是，OFDM各个子载波之间不仅是相互正交的，而且具有1/2的重叠。
在LTE系统中，充分考虑用户终端UT(User Terminal)端的峰均比PAPR问题，也就是说发射机的输出信号的瞬时值会有较大的波动。这将要求系统内的一些部件，例如功率放大器、A/D、D/A转换器等具有很大的线性动态范围。而反过来，这些部件的非线性也会对动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道的相互干扰，从而影响OFDM系统的性能。
在LTE系统中上行多址最终选择了单载波频分复用多址SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiplex Access)，很重要的原因是峰均比PAPR问题。由于单载波系统的数据符号是直接调制到时域上的(或者是某些简单的变形)，所以其PAPR比较低，反观多载波系统，由于在同一时间有多个载波同时传输数据符号，而各个载波承载的数据符号又是相互独立的，所以PAPR比较大，一般要比单载波系统大2-3dB。较高的PAPR提高了对功放线性性的要求，这一点对用户终端UT(User Terminal)尤其不利，所以上行多址一个比较理想的方案是带循环前缀的单载波系统，即SC-FDMA。
目前，对于以OFDM系统为基础的多址接入的研究是一个热点，但没有对于Relay存在时的多址接入方案。下面以LTE系统为例子(目前系统中没有引入RS)，目前系统下行采用正交频分复用多址(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access)OFDMA，上行采用SC-FDMA，但并不能很好的适用Relay，如果引入Relay后上行仍然采用单一的多址接入方式，即用户终端UT到中继站RS链路采用SC-FDMA，中继站RS到基站BS(Base Station)也采用SC-FDMA，而这会导致中继站RS到基站BS链路没有获得充分的频率分集和链路性能，这会导致中继站RS到基站BS的链路性能下降，误码率上升，吞吐量下降的后果，而此技术问题正是该发明要解决的问题。
【发明内容】
本发明为了解决上述现有技术的问题，提供一种正交频分复用系统多址接入的方法，并且可以很好地适用于中继站Relay。
本发明提出一种正交频分复用系统多址接入的方法，在包含中继站RS地小区采用混合分多址HDMA(Hybrid Division MultiplexingAccess)方式接入，混合分多址HDMA方式接入为上行链路接入或下行链路接入同时采用单载波频分复用多址SC-FDMA和正交频分复用多址OFDMA相结合的方式接入。
其中，上述的上行链路接入包括，由所述的基站判断用户终端UT是否先上传给中继站数据RS，若判断为是，用户终端UT上传给中继站RS，再由中继站RS上传给基站BS；若判断为否，用户终端UT直接上传给基站BS；
上述基站BS接收到中继站RS上传给BS基站数据或用户终端UT上传给所述基站BS的数据后进行解调处理。
进一步的，上述的基站BS判断为是：在上行链路时，用户终端UT采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式或采用正交频分复用多址OFDMA方式或采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式上传给中继站RS，中继站RS采用正交频分复用多址OFDMA方式上传给基站BS数据；
上述的基站BS判断为否：用户终端UT采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式或采用正交频分复用多址OFDMA方式上传给基站BS数据；
上述基站BS接收到中继站RS上传给基站BS或用户终端UT上传给基站BS的数据后进行解调处理。
其中，上述的下行链路接入包括，由所述的基站BS判断所述的基站BS是否先下发给中继站数据；所述的基站判断为是，所述的基站BS下发给中继站RS数据，再由中继站RS下发给用户终端UT数据；
上述的基站BS判断为否，所述的基站BS直接下发给用户终端UT，
用户终端UT接收到中继站RS下发给用户终端UT；的数据或中继站RS下发给用户终端UT的数据后进行解调处理。
其中，上述的由基站BS判断基站BS是否经过中继站RS下发用户终端UT数据，所述的基站BS判断为是，在下行链路时，基站BS采用OFDMA方式或采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式下发给中继站RS数据，中继站RS采用OFDMA方式或采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式下发用户终端UT数据；所述的基站BS判断为否：基站BS采用OFDMA方式或采用单载波频分复用多址SC-FDMA方式下发给用户终端UT数据。
优选的，上述判断用户终端UT是否经过中继站RS上传到基站BS数据，是基站BS根据业务特性、区域负载、信噪比决定。
优选的，上述的采用正交频分复用多址OFDMA方式包括：待发送的数据先后经过信道编码、星座调制、串并转换、子载波映射、空间分集或复用、反转快速傅立叶IFFT变换、添加循环前缀CP处理。
优选的，上述的采用单载波频分复用多址SC-FDMA包括：待发送的数据先后经过信道编码、星座调制、DFT变换、子载波映射、空间分集或复用、反转快速傅立叶IFFT变换、添加循环前缀CP处理。
综上所述，采用本发明所述方法，可以克服现有技术在Relay存在时只采用单一多址接入方式带来的缺陷。混合分多址HDMA方式既保证了UT的覆盖范围，并获得更多的频率分集增益，降低误码率，也有利于提高RS链路的性能及整网的吞吐量。
【附图说明】
图1是正交频分复用多址发射机结构图。
图2是单载波频分复用多址发射机结构图。
图3是无线通信系统上行链路工作流程图。
图4是无线通信系统下行链路工作流程图。
具体实施方式：
根据本发明的实施例，提供了一种在正交频分复用系统中多址接入的方法。
在包含中继站RS的小区采用混合分多址HDMA方式接入，所述的混合分多址HDMA方式接入为上行链路接入或下行链路接入同时采用单载波频分复用多址SC-FDMA和正交频分复用多址OFDMA相结合的方式接入；
为了保证系统的后向兼容性，其中基站BS到用户终端UT链路和用户终端UT到基站BS链路的多址接入方式优选采用的都是现有系统中的多址方式，即下行链路采用OFDMA，上行链路采用SC-FDMA。
图3是根据本发明实施例的无线通信系统上行链路工作流程图，如图3所示为本发明的实施例，上行链路接入包括，用户终端UT到中继站RS链路、中继站RS到基站BS链路、用户终端UT到基站BS链路；其步骤如下：
步骤S302，判断用户终端UT是否经过RS到基站BS，基站BS可根据业务特性、区域负载、信噪比等因素决定用户终端UT是否经过中继站RS到基站BS，基站BS判断为是，用户终端UT需要经过RS到基站BS，进行到步骤S304；基站BS判断为否，用户终端UT不需要经过中继站RS而可以直接与基站BS通信，进行到步骤S308；
步骤S304，用户终端UT上传给中继站RS的数据优选采用SC-FDMA的形式，也可是OFDMA的形式；对经过调制后星座符号进行离散傅立叶DFT(Discrete Fourier Transform)变换、子载波映射、反转快速傅立叶IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)变换、添加循环前缀CP(Cyclic Prefix)发射给中继站RS，进行到步骤S306。
步骤S306，中继站RS接收到用户终端UT上传给中继站RS的数据后进行解调处理，把解调出来的数据由RS上传给基站BS，RS上传给基站BS的数据优选采用OFDMA的形式，也可是SC-FDMA的形式；对经过调制后星座符号进行串并转换、子载波映射、IFFT变换、添加CP发射给基站BS，执行到S310。
步骤S308，用户终端UT上传给基站BS的数据优选采用SC-FDMA的形式，也可是OFDMA的形式；对经过调制后星座符号进行DFT变换、子载波映射、IFFT变换、添加CP发射给基站BS，进行到步骤S310；
步骤S310，基站BS接收到中继站RS上传给基站BS或用户终端UT上传给基站BS的数据后进行解调处理。
图4是根据本发明实施例的无线通信系统下行链路工作流程图，如图4所示为本发明实施例，下行链路接入包括，基站BS到中继站RS链路、中继站RS到用户终端UT链路、基站BS到用户终端UT链路，其步骤如下：
步骤S402，判断基站BS是否经过中继站RS到用户终端UT，BS可根据业务特性、区域负载、信噪比等因素决定，基站BS是否经过中继站RS到用户终端UT，基站BS是需要经过RS到用户终端UT，进行到步骤S404；基站BS是不需要经过中继站RS而可以直接与用户终端UT通信，进行到步骤S408。
步骤S404，基站BS下发给中继站RS的数据优选采用OFDMA的形式，也可是SC-FDMA的形式；对经过调制后星座符号进行串并转换、子载波映射、IFFT变换、添加CP发射给中继站RS，进行到步骤S406。
步骤S406，RS接收到基站BS下发给中继站RS的数据后进行解调处理，把解调出来的数据由中继站RS下发给用户终端UT，中继站RS下发给用户终端UT的数据优选采用OFDMA的形式，也可是SC-FDMA的形式；对经过调制后星座符号进行串并转换、子载波映射、IFFT变换、添加CP发射给用户终端UT，执行S410。
步骤S408，基站BS下发给用户终端UT的数据优选采用OFDMA的形式，也可是SC-FDMA的形式；对经过调制后星座符号进行串并转换、子载波映射、IFFT变换、添加CP下发给用户终端UT，进行到步骤S410。
步骤S410，用户终端UT接收到中继站RS下发给用户终端UT或基站BS下发给用户终端UT的数据后进行解调处理。
从上述实施例可以看出，采用本发明的技术方案，，可以克服现有技术在Relay存在时只采用单一多址接入方式带来的缺陷。混合分多址HDMA方式既保证了UT的覆盖范围，并获得更多的频率分集增益，降低误码率，也有利于提高RS链路的性能及整网的吞吐量。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。