[发明专利]基于正交频分多址接入的反向信号收发方法和设备

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(OrthogonalFrequency Multiple Access，简称“OFDMA”)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作为一种复用技术，将多路信号复用在不同正交子载波上。传统的频分复用(Frequency Division Multiplexing，简称“FDM”)技术将带宽分成几个子信道，中间用保护频带来降低干扰，它们同时发送数据。OFDM系统比传统的FDM系统要求的带宽要少得多。由于使用无干扰正交载波技术，单个载波间无需保护频带。这样使得可用频谱的使用效率更高。另外，OFDM技术可动态分配在子信道上的数据。为获得最大的数据吞吐量，多载波调制器可以智能地分配更多的数据到信道条件好的子信道上。

OFDM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。OFDM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OFDM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OFDM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。

通过向不同的终端分配不同的子载波，可以实现OFDM的多址接入，即OFDMA。在OFDMA系统中，对不同终端指配不同的资源(时间、空间、频率资源)来实现不同终端对资源的共享，同时系统必需指示每一个终端其数据将在哪些资源上传送。当终端数增加时，用于传送资源指配信息的开销将增大。对于反向控制信道，每个信道传送的信令较短，系统可分配的资源数有限，同时不同终端不同信道间的数据无法通过编码来提高传输性能。因此，需要将待传送的信令映射为Walsh(沃什)码，将不同信道不同终端的信号添加不同的扰码后进行叠加，此时不同信道不同终端发送的信号可看作是干扰来处理，在保证控制信道性能的条件下，在固定资源(或可变资源，但终端可以根据其变化规律知道其位置)上传送信息无需发送资源指配信息，降低了控制信息的开销。

其中，Walsh码是一种正交扩频码，通常作为扩频码用于扩频系统中。Walsh码可以消除或抑制多址干扰(MAI)。同时，Walsh码也可用于信息序列的传送，例如，10比特信息系列可以映射成长度为1024比特的Walsh码，在接收端用1024个Walsh码与接收到的信息序列做相关，由于Walsh码的正交性，通过检测最大的相关峰可以恢复出信息序列。属于不同终端不同信道的信息序列映射成Walsh码后加不同的扰码来实现不同终端不用信道对相同物理资源的复用。