专利名称：Ofdma系统中频率偏置的估计与处理方法
技术领域：
本发明涉及基于OFDMA技术的领域，特别涉及OFDMA系统 中频率偏置的估计与处理方法。
背景技术：
如图1所示，当发射端的载波频率和接收端不同时，将导致频率 偏置。这种现象在FDD模式的上行链路上更加严重。
图2中给出了频率偏置存在的情况下，系统的SER性能。图中 可以清楚地看到，当这种频率偏置大于0.05时，SER性能将严重的 降低。
因此，有必要找到有效的解决办法来估计发射端和接收端之间的频率 偏置，并正确地进行频率偏置补偿。
一般来说，频率偏置估计要采用2个OFDM符号进行同信息发 送，然后计算两个OFDM符号上的相位差异，从而获取频率估计。
图3给出了 3GPP的LTE目前给出的上行链路的无线帧结构。在 此结构中，OFDM符号主要可以分成三种， 一为短的OFDM符号， 用来进行信道估计；二为长的用于信道测量的OFDM符号；三为长 的用于数据传输的OFDM符号。符号1和符号3中的子载波分配方 式为连续分配，符号2中的子载波分配方式为交织型(Interleaving) 的分配。
对于连续型分配子载波的情况来说， 一般要使用保护带宽，因为 不同的用户使用不同的子信道，而用户间是存在频率差异的。本发明 需要解决的问题主要有
今如何采用l个OFDM符号就完成频率偏置的估计； 今如何设计保护带宽；如何有效地利用保护带宽，从而提升子载波的利用效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种OFDMA系统中频率偏置的估计与处 理方法。
为实现上述目的， 一种OFDMA系统中频率偏置的估计处理方法， 在
发射端包括步骤
a. 将子信道中的所有子载波分成中间部分和两侧部分；
b. 按照频率分集方式处理两侧部分的子载波，按照复用或频率分 集方式处理中间部分的子载波；
c. 进行IDFT变换；
d. 增力[]CP;
e. 放置装载Pilot的OFDM符号。
本发明包含了对于保护带宽内子载波的处理，避免了简单地丢弃， 从而提高了频率的利用率，通过判断，1/2的保护带宽可以被有效地 利用，从而保护带宽的利用率可以提升1/2。其中，Pilot的放置密度 不高于50%的子载波个数，且这个OFDM符号是接收端用来估计频 率偏置。本发明对于同保护带宽内子载波的频率分集处理，避免了简 单地丢弃，从而提高了频率的利用率，通过判断，利用率的提升可以 达到1/2的保护带宽。此外，在接收端通过超分辨算法的使用，可以 使得只用一个OFDM符号的情况就可以进行频偏估计，同原有方法 相比(使用两个OFDM符号)提升了时隙资源的使用效率。
图1是频率偏置存在的示意图2是频率偏置存在的情况下，QPSK的SER性能； 图3是上行链路的无线帧结构；
图4是用于信道估计的OFDM符号中的子载波放置方式；图5是保护带宽的放置；图6是发射端的处理框图；图7是接收端的处理框图；图8是超分辨技术进行频率偏置估计的放置结果；图9是保护带宽内子载波的正交分集使用。
具体实施方式
今如何采用l个OFDM符号就完成频率偏置的估计。本发明在接收端 采用超分辨估计。因此，在短的OFDM符号中的子载波分配最多 为子载波总数的一半，且等间隔分布。如图4所示。今如何设计保护带宽。经过仿真和计算可测得，在频率偏置不大于5 %的时候，保护带宽为4个子载波。如图5所示。今如何有效地利用保护带宽，从而提升子载波的利用效率。将分配 给每个用户的自信道分成两部分，中间部分与原有处理模式相同， 两侧部分则在两个连续的OFDM符号中采用频率分集方式。 图6给出了系统发射端的处理实施例。601:数据的前处理602:将一个子信道中的所有子载波分成两部分，中间部分和两侧部 分；603:处理两侧部分的子载波，如图9所示；我们假设两个相邻的子 信道分配给两个用户，然后为其中一个用户分配一个(1， 1)的正交 码，为另一个用户分配一个(1， -1)的正交码。在相邻的两个OFDM 符号的同位置保护带宽里，同时为两个用户发送同样的数据，然后再 分别乘以不同的正交序列。比如保护带宽为4个子载波。对于第一个 用户我们将第一个OFDM符号中的这四个子载波加载信息数据然后 乘以数值1，然后将第二个OFDM符号中的这四个子载波同样的信 息数据后乘以数值l;同样地，对于第二个用户我们将第一个OFDM 符号中的这四个子载波加载信息数据然后乘以数值1，然后将第二个 OFDM符号中的这四个子载波同样的信息数据后乘以数值-l。这样在 发射端就完成了频率的分集处理。604:处理中间部分的子载波；605: IDFT变换 606:增加CP607:放置装载Pilot的OFDM符号；608: RF处理模式图7给出在系统的接收端的处理方式和实施例。 701: RF处理702:利用Pilot符号通过超分辨的方法进行频率偏置估计 703:去掉CP 704: DFT变换705:处理两侧子载波。在接收端，每一个用户只要用属于自己的正 交码分别同相邻OFDM符号中对应子载波上的接收数据相乘，然后 对位相加，就可以得到自己的信息数据。举例来说，保护带宽中有四个子载波，对于第一个用户而言，将 前后两个OFDM符号中的这四个子载波分别乘以(1， 1)，然后前后 两个符号中的子载波进行对应相加，那么属于第二个用户的数据就会 被处理掉，从而只剩下用户一的数据了。那么对应于第二个用户用同 样的处理方式，唯一不同的是其正交符号是(1， -1)。 706:处理中间部分子载波； 707:获得子信道中的各个子载波信息708:数据的后处理利用超分辨方法进行频率偏置估计的结果如图8所示。
权利要求
1.一种OFDMA系统中频率偏置的估计处理方法，在发射端包括步骤a.将子信道中的所有子载波分成中间部分和两侧部分；b.按照频率分集方式处理两侧部分的子载波，按照复用或频率分集方式处理中间部分的子载波；c.进行IDFT变换；d.增加CP；e.放置装载Pilot的OFDM符号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤e中，第一个Piolt 符号中的子载波不能超过总数的1/2，且等间隔插入。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在频率偏置不大于5% 的情况下，保护带宽为4个子载波。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照分集方式进行子 载波的分配和正交码的使用。
5. —种OFDMA系统中频率偏置的估计处理方法，在接收端包括步骤a. 对接收的信号RF处理；b. 利用Pilot符号进行频率偏置估计；c. 去掉CPd. 进行DFT变换e. 按照分集方式处理两侧子载波，并按常规方式处理中间部分子 载波；f. 获得子信道中的各个子载波信息。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤b中，频率偏置估计使用超分辨算法进行估计。
7.根据权利要求5中所述的方法，其特征在于，在步骤e中通过频率分集的方式使得不同的用户接收到仅属于自己的数据信息。
全文摘要
一种OFDMA系统中频率偏置的估计处理方法，在发射端包括步骤将子信道中的所有子载波分成中间部分和两侧部分；按照频率分集方式处理两侧部分的子载波，按照复用或频率分集方式处理中间部分的子载波；进行IDFT变换；增加CP；放置装载Pilot的OFDM符号。本发明对于保护带宽内子载波的处理，避免了简单地丢弃，从而提高了频率的利用率，通过判断，利用率提升可以达到1/2的保护带宽。
文档编号H04L25/02GK101296209SQ20071009769
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者梁宗闯 申请人:北京三星通信技术研究有限公司;三星电子株式会社