一种资源映射方法与流程

本发明属于无线通信领域，具体涉及一种资源映射方法，其同时适用于sfbc和stbc，且适用于基站或终端，尤其是机载基站或终端。

背景技术：

1、特种行业基站和终端需适应平原、山区、升空等多种工作环境，通信距离高达100公里，甚至更远。对应的无线信道存在多径丰富、超视距、障碍物(如山丘、树木)多等特点。

2、面对如此恶劣的通信环境，为了保证高可靠通信，需利用mimo技术来增强通信链路的可靠性和鲁棒性。

3、鉴于mimo中的sfbc(space frequency block code，空频分组码)在高可靠方面的优秀表现，人们常采用sfbc技术来设计高可靠mimo通信方案。

4、然而，当前的sfbc方案性能常常受下述两个因素困扰：多径时延和定时偏差。特别地，天线数越多的sfbc方案，受多径时延和定时偏差的影响越大。

5、sfbc方案是4g和5g无线蜂窝网络中一个确保无线通信可靠性的重要技术。无线蜂窝通信系统通常有多种发射模式，当其它发射模式因信道环境恶劣导致其性能急剧下降时，系统一般回退到sfbc模式，以确保通信不被中断。

6、sfbc方案通常包含下述几个关键处理。在发射端，首先把p个星座调制符号进行sfbc编码，得到sfbc码字，码字维度是n×p；然后，把sfbc码字中的每一列映射到某个天线端口的n个连续子载波上；接着进行ofdm调制；最后把ofdm调制后的信号向空口发射。在接收端，首先进行ofdm解调，然后资源解映射提取相关信号，再进行sfbc译码，得到星座调制符号。

7、上述处理中，资源映射方案的核心思想是：把sfbc编码后的复数符号映射到连续n个子载波。具体的实现方案如图1所示。

8、图1中，星座调制符号s1,s2,…,sp被编码成码字矩阵c，维度是n×

9、p。然后码字矩阵c中每一列复数符号被映射到某个天线端口的n个连续子载波。

10、sfbc译码时，要求n个连续子载波所在的信道值尽量相同或相近，否则会引入符号间干扰，造成性能损失。然而，当前sfbc资源映射方案存在下述缺点，导致sfbc性能受损。

11、1)受多径延时影响。多径延时越大，连续n个子载波上的信道值差异越大，从而sfbc性能损失也越大。

12、2)受定时偏差影响。定时偏差越大，连续n个子载波上的信道值差异越大，从而sfbc性能损失也越大。

13、上述缺点会导致接端sinr下降，从而导致传输速率降低或覆盖距离变短。

14、为了让sfbc方案受多径时延和定时偏差的影响尽量小，有必要提供一种新颖的资源映射技术，以便提升sfbc方案适应多径时延和定时偏差的能力，从而提升其可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种资源映射方法，以减小mimo中的性能受多径时延和定时偏差的影响。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种资源映射方法，包括：

3、s1：根据终端发出的导频信号确定终端到基站的估计信道；

4、s21：根据终端到基站的估计信道确定终端到基站的功率-时延谱；

5、s22：根据终端到基站的功率-时延谱确定最大多径时延τ；

6、s3：根据最大多径时延τ判断多径时延尺度等级；

7、s4：根据终端到基站的估计信道确定频偏fd；

8、s5：根据频偏fd判断频偏尺度等级；

9、s6：根据多径时延尺度等级和频偏尺度等级选择资源映射方式，资源映射方式包括矮矩阵、正方形矩阵和长矩阵；矮矩阵的资源映射方式是指时频资源格的频域的维数m小于时域的维数n，正方形矩阵的资源映射方式是指时频资源格的频域的维数m等于时域的维数n，长矩阵的资源映射方式是指时频资源格的频域的维数m大于时域的维数n；

10、s7：根据选择的资源映射方式进行sfbc资源映射。

11、在所述步骤s1中，所述估计信道是频域估计信道。

12、在所述步骤s1中，在终端只有一根天线时，基站根据终端发射的导频信号，估计出终端到基站的频域信道，得到频域估计信道其中，p＝1,2，...，p是基站的端口索引，p是基站的端口总数，是终端到基站第p端口的频域估计信道。

13、所述步骤s2具体包括：

14、步骤s21：根据终端到基站的估计信道确定终端到基站的功率-时延谱；

15、步骤s22：根据终端到基站的功率-时延谱确定最大多径时延τ。

16、所述步骤s21具体包括：

17、s211：对所有的频域估计信道进行dft变换，得到频域估计信道的时域表示

18、s212：根据频域估计信道的时域表示来确定终端到基站第p端口的功率-时延谱pdpp(l)；

19、s213：对终端到基站各个端口的功率-时延谱求平均，得到终端到基站的功率-时延谱

20、所述终端到基站的功率-时延谱为：

21、

22、其中，p＝1,2，...，p是基站的端口索引，p是基站的端口总数，l是时域样本点索引，l＝1,2，...，l，l等于dft变换长度，pdpp(l)是终端到基站第p端口的功率-时延谱。

23、所述步骤s22具体包括：

24、步骤s221：根据所述终端到基站的功率-时延谱确定噪声功率然后根据噪声功率计算功率-时延谱门槛值pdpthr；

25、功率-时延谱门槛值pdpthr为：

26、

27、其中，为噪声功率，α是门槛系数；

28、步骤s222：求超过功率-时延谱门槛值pdpthr的所有多径对应的时延值，取所有时延值中的最大值作为最大多径时延τ。

29、在所述步骤s3中，所述多径时延尺度等级包括小多径时延、中多径时延和大多径时延；如果σ＜τthr1，判断成小多径时延；如果τthr1＜σ＜τthr2，判断成中多径时延；如果τthr2＜τ，判断成大多径时延；τthr1是多径时延下门槛参数，τthr2是多径时延上门槛参数；

30、在所述步骤s5中，所述频偏尺度等级包括频偏尺度等级包括小频偏、中频偏和大频偏；如果f＜fthr1，判断成频偏尺度等级是小频偏；如果fthr1＜f＜fthr2，判断成频偏尺度等级是中频偏；如果fthr2＜f，判断成频偏尺度等级是大频偏。

31、在所述步骤s4中，基于频域估计信道，利用两列导频差分方法估计出频偏fd；

32、步骤s41：确定同一对收、发天线让两列导频之间的相差；

33、步骤s42：根据每一对收、发天线让两列导频之间的相差确定平均相差

34、步骤s43：根据平均相差推算出频偏fd。

35、在所述步骤s5中，当多径时延尺度等级小于频偏尺度等级时，资源映射方式为长矩阵；当多径时延尺度等级等于频偏尺度等级时，资源映射方式为正方形矩阵；当多径时延尺度等级大于频偏尺度等级时，资源映射方式为矮矩阵。

36、本发明的资源映射方法与当前资源映射方案相比，受多径时延和定时偏差的影响更小。本发明的资源映射方法综合多径时延尺度等级和频偏尺度等级来选择合适的资源映射方式，估计出的多径时延值包含了定时偏差，从而同时可减轻多径时延对sfbc和stbc性能的影响以及定时偏差对sfbc和stbc性能的影响。

37、场景自适应性强。本发明方案实测信道特征，然后根据当前的信道特征选择源映射方式，场景自适应性强。

38、综上所述，相对于现有技术，本发明能提升sfbc和stbc方案的性能，及场景适应性。