[发明专利]正交频分多址接入系统的资源分配和收发的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及正交频分多址接入系统物理信道资源分配和数据的收发技术。

背景技术

近些年来，以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)为代表的多载波传输技术受到了人们的广泛关注。多载波传输把数据流分解为若干个独立的子数据流，每个子数据流将具有低得多的比特速率。用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。

OFDM作为一种具有代表性的多载波传输技术，将频谱分成许多子载波，每个子载波用较低的数据速率来调制。通过向不同的用户分配不同的子载波，可以实现OFDM的多址接入(Orthogonal Frequency Division MultiAccess，简称“OFDMA”)。每个窄带子载波采用不同的调制方式，例如16-正交幅度调制(Quarduture Amplitude Modulation，简称“QAM”)、64-QAM等。

OFDMA系统将经过编码的待传输数据作为频域信息，将其调制为时域信号，并在信道上传输，而在接收端则进行逆过程解调。OFDMA系统的调制和解调可以分别由逆离散傅立叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform，简称“IDFT”)和离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，简称“DFT”)来代替。通过N点IDFT运算，把频域数据符号变换为时域数据符号，经过载波调制之后，发送到信道中。在接收端，将接收信号进行相干解调，然后将基带信号进行N点DFT运算，即可获得发送的数据符号。在实际应用中，IDFT/DFT采用逆快速傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称“IFFT”)和快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，简称“FFT”)来实现。FFT技术的采用使得OFDMA系统的复杂度大大降低，再加上高性能信息处理器件，比如可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称“PLD”)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称“DSP”)、微处理器(MicroProcessor，简称“μP”)等的发展和应用，使得OFDMA系统的实现更加容易，成为应用最广的一种多载波传输方案。

在当前的技术中，OFDMA系统的物理信道资源分配的方式主要有两种。一种是集中分配的方式、另一种是离散分配的方式。

集中分配的方式如图1所示，将整个频段分成若干子带。每个子带由连续的子载波组成。基站根据用户反馈的各子带的信道质量指示(ChannelQuality Indicator，简称“CQI”)，在时间频率面上，将物理信道的资源以子带为单位分配给用户。这种方式下，用户通过选择和调度，能够避开深衰落的频带，有效地对抗频率选择性衰落。所以，集中分配的方式有较高的传输效率。但是，集中分配的方式需要各个子带的CQI反馈，反向控制信道的负载比较大。而且对于高速运动的用户，由于信道质量变化太快，反馈回来的CQI已经不能反应当前的信道质量，所以集中分配的方式只适合于低速用户。

离散分配的方式如图2所示，每个用户的数据分散在整个时间频率面上。对于离散分配方式，基站只要知道整个频带平均的CQI，因此反馈链路的负载较小。由于数据分散在整个频带上，因此离散分配方式有频率上的分集增益，它适用于高速运动和公共控制信道等，但是它传输的效率不如集中分配方式高。

然而，无论是集中分配方式还是离散分配方式，都有各自的优缺点，因此，为了充分利用信道资源，必须考虑两种方式的复用。

目前，现有的一种集中分配方式和离散分配方式复用的方案如图3所示，一个子帧在时间方向上由7个符号(方块)组成，单个子帧的分配步骤是：先给集中分配方式的用户分配资源(如图中的集中用户1、2、3)，然后为离散分配方式的用户(如图中的离散用户1和2)在已经集中分配了的资源中进行重新分配，覆盖掉原来分配给集中映射的单元，称为“打孔”。在图3中，离散分配的用户，频率分配随时间的变化而变化(即跳频图案)。

但是，本方案将导致如下问题：