一种基于ofdm的数据传输方法、发射站点和接收站点的制作方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日为2012年03月23日，申请号为201280012991.4,发明名称为"一种 基于OFDM的数据传输方法和发射站点"的母案申请的分案。
技术领域
[0002] 本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，涉及一种基于OFDM的数据传输方法和 系统。
【背景技术】
[0003] 在基于802.11系列标准的无线局域网WLAN技术中，通过载波侦听多址接入(CSMA， Carrier Sense Multiple Access)实现多用户传输，即多个站点（STA)不能同时接入接入 点(CAP)，只能分时接入，即使CAP有空闲频谱资源STA也不能利用。比如，在802.1 In的系统 中，CAP可占有40MHz带宽资源，并且可分成2个20MHz子带，STA只能利用整个40MHz带宽或者 其中一个20MHz子带与CAP通信，但两个支持20MHz带宽的STA不能分别占用其中一个20MHz 子带同时与CAP通信，只能在不同的时间段上用40MHz带宽中的主信道与CAP通信，而20MHz 从信道空闲，这就造成了频谱资源的浪费。
[0004] 正交频分多址（0FDMA，0rthogonal Frequency Division Multiple Access)是移 动通信系统中采用的一种多址接入方式，多个移动终端(MS)占用可用带宽中不同的子载波 组与基站(BS)同时进行通信，可提高频谱利用率。
[0005] 现有的WLAN中，STA与CAP通信时必须两者都采用相同的带宽配置，比如在802. Iln 的系统中，STA和CAP通信时要么采用40MHz的带宽要么采用20MHz的带宽，如果一个WLAN网 络中CAP支持40MHz带宽，有两个20MHz的STA，那CAP只能采用20MHz的带宽配置与竞争到主 信道资源的STA通信，因此造成20MHz频谱资源浪费。在未来的无线局域网技术中，CAP可用 的带宽可能达到80MHz甚至更多，如果继续沿用上述的带宽配置方案，则将造成更多频谱资 源的浪费。
[0006] OFDM机制中，虽然多个终端可占用不同的子载波同时与基站通信，但接收端和发 射端需要支持同样的带宽配置，即发射端逆快速傅里叶变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)模块与接收端快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)模块的FFT点数 必须相同。另外上行正交频分多址接入OFDMA的多址接入方式对同步要求较高。在时间域， 多个移动终端(MS)发射的信号需要同时到达基站(BS)才不会造成符号间干扰和用户间干 扰;在频率域，由于多个MS发射机的载波晶振频率精度不同，与BS载波晶振频率的偏差也不 同，因此到达BS的各MS的信号的频率偏移也不同，而OFDM调制本身对频偏敏感，必须要校正 来自各MS信号的频偏才能正确解调，否则会造成多用户干扰。因此，在OFDMA系统中，时间同 步和频率同步是关键问题，需要复杂的同步算法。在无线局域网系统中，如果为了提高频谱 效率而采用OFDM的多址接入方式将增加设备成本。
【发明内容】
[0007] 本发明提供一种基于正交频分复用OFDM的数据传输方法和发射站点，可实现多个 发射站点同时与接收站点进行通信，且复杂度低，可提高频谱利用率、系统吞吐率。
[0008] 本发明提供了一种基于OFDM的数据传输方法，用于J个发射站点同时向一个接收 站点传输数据，J为正整数，该方法包括：
[0009] 接收站点将可用频带划分为N个基本子频带，为J个发射站点调度各自独占的Mj个 基本子频带，
j为正整数；
[0010] J个发射站点分别对各自待传输的OFDM数据进行IFFT处理，其中第j个发射站点对 数据进行长度为Mj X K点的IFFT处理，采用的样本采样速率是Mj X fs;
[0011] J个发射站点分别对IFFT处理后的数据进行调制，其中第j个发射站点将数据调制 到Mj个基本子频带上；
[0012] J个发射站点分别在各自独占的Mj个基本子频带上发射数据；
[0013] 接收站点在N个基本子频带的范围内同时接收J个发射站点发送来的数据，进行N X K点的FFT处理，采用的样本采样速率是N X fs。
[0014] 较佳地，所述接收站点生成一个控制信令，其中包括用于指示被调度的J个基本子 频带的位图bitmap;发送所述控制信令;各发射站点通过接收控制信令，解析其中用于指示 被调度的基本子频带的位图b i tmap，得知被调度的Mj个基本子频带。
[0015] 较佳地，所述接收站点为每个发射站点设置用于指示基本子频带调度的bit组，其 中的每个bit分别对应一个基本子频带;根据基本子频带调度的结果，将被调度的个基本 子频带所对应的M个bit设置为第一值;通过一个控制信令发送所述bit组至对应的发射站 点;所述发射站点接收控制信令，获得用于指示基本子频带调度的bit组，其中的每个bit分 别对应一个基本子频带;根据所述bit组中被设置为第一值的个bit得知所对应的M个基 本子频带被调度。
[0016] 较佳地，所述第j个发射站点将数据调制到所述A个基本子频带上，在各基本子频 带上独立传输;或者，将数据调制到所述Mj个基本子频带组合的频带上，在所述组合的频带 上传输;其中，所述M j个基本子频带是连续的基本子频带。
[0017] 较佳地，在所述各子频带的两端设置虚拟子载波;或者，在所述组合的频带的两端 设置虚拟子载波。
[0018] 本发明提供了 一种接收站点，包括：
[0019] 调度模块，用于将可用频带划分为N个基本子频带，为J个发射站点调度各自独占 的吣个基本子频带，
j和J均为正整数；
[0020] 接收模块，用于在N个基本子频带的范围内同时接收J个发射站点发送来的数据， 进行N X K点的FFT处理，采用的样本采样速率是N X fs。
[0021] 较佳地，所述调度模块，用于生成一个控制信令，其中包括用于指示被调度的J个 基本子频带的位图bitmap，并发送所述控制信令;或者，为每个发射站点设置用于指示基本 子频带调度的b i t组，其中的每个b i t分别对应一个基本子频带;根据基本子频带调度的结 果，将被调度的A个基本子频带所对应的M个bit设置为第一值;通过一个控制信令发送所 述b i t组至对应的发射站点。
[0022] 本发明提供了一种发射站点，包括：
[0023] 接收模块，用于获取接收站点为其调度的个基本子频带的指示信息，j e [ I，J]，
j和J均为正整数;N为系统可用频带包含的基本子频带的个数；
[0024]处理模块，用于对待传输的OFDM数据进行长度为Mj XK点的IFFT处理，采用的样本 米样速率是Mj X fs;
[0025]调制模块，用于将IFFT处理后的数据调制到W个基本子频带上；
[0026]发射模块，用于在所述个基本子频带上发射数据。
[0027]较佳地，所述接收模块，通过接收一控制信令，解析其中用于指示被调度的基本子 频带的位图bitmap，得知被调度的个基本子频带；或者，通过接收一控制信令，获得用于 指示基本子频带调度的b i t组，其中的每个b i t分别对应一个基本子频带;根据所述b i t组中 被设置为第一值的吣个bit得知所对应的M个基本子频带被调度。
[0028]较佳地，所述发射模块，用于将数据调制到所述个基本子频带上，在各基本子频 带上独立传输;或者，将数据调制到所述Mj个基本子频带组合的频带上，在所述组合的频带 上传输;其中，所述M j个基本子频带是连续的基本子频带。
[0029] 较佳地，在所述各子频带的两端设置虚拟子载波;或者，在所述组合的频带的两端 设置虚拟子载波。
[0030] 综上所述，本发明提供的技术方案，基于OFDM技术和子频带组合使用，允许无线通 信系统中的发射站点STA与接收站点CAP有不同的带宽配置，发射站点STA可采用较低的配 置降低硬件实现成本，接收站点CAP则可采用较高的配置来提高效率:频谱利用率、吞吐率 等，且可实现多个STA同时与CAP进行通信。另外，在子频带的边缘增加了保护频带即虚载 波，可以避免子频带间干扰，各个子频带可独立做成型滤波，而接收端只需做整个频带上的 匹配滤波，无需多个基带接收机针对不同的子频带做匹配滤波;扩展了循环前缀(CP)，降低 时间同步的要求。接收端基带样本采样速率是基本子频带样本采样速率的N倍，保证基本子 频带上只需Nl点的IFFT/FFT模块，接收端用N2 = N*N1点的IFFT/FFT模块，