[发明专利]正交频分复用系统接入方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种正交频分复用系统(OFDM)接入方法和装置。

背景技术

目前，3G(第三代移动通信)移动通信技术逐渐成熟商用，3GPP2(第三代移动通信合作项目组织2)CDMA20001XEV-DO能进一步在未来几年内提供有竞争力的无线接入系统。但是要想保持未来十年或者几十年内的竞争力，需要引入新的无线接入技术。目前，业界已经就3GPP2的空口技术演进达成初步一致，即，分成两个阶段进行：阶段一采用多载波EV-DO(Data Only，仅支持分组数据业务)技术，更多的考虑兼容性，只是短期的演进项目；阶段二则是引入更为先进的技术，比如OFDM(正交频分复用)技术、MIMO技术等等，可以大大的提高无线接入系统的频谱效率和峰值速率，是3GPP2标准长期的演进计划。

传统的多载波调制系统是将高速数据流通过串并变换形成多个低速的数据流，然后再分别调制相应的载波，从而构成多个低速率数据并行发送的传输系统。其中，多个用于调制的载波在频带上表现为多个不重叠的子载波。

OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术，各子载波之间有1/2的重叠，但是保持相互正交，在接收端可以通过相关解调技术分离，构成更为高效的数据传输系统。OFDM技术可以大大提高频谱效率，同时利用FFT和IFFT的DSP硬件实现，可以大大简化OFDM系统的实现。另外OFDM系统还可以减小符号间干扰，充分利用频率选择性。

由于OFDM技术的诸多优点，OFDM技术目前已经得到广泛的应用。通常，为了最大限度的消除符号之间的干扰，在每个OFDM符号之间插入保护间隔，该保护间隔一般都要大于最大时延扩展，这样一个符号的多径分量就不会干扰下一个符号。为了确保子载波之间的正交性，在保护间隔内插入的是循环前缀，即，有效信号的复本。

在3GPP2提出的AIE演进技术LBC中，前反向数据采用的是OFDMA复用技术，而反向控制段则采用CDMA复用。反向接入信道R-ACH位于CDM控制段内，用于在初次接入时承载接入信号。R-ACH信道信号首先经过一个1024阶Walsh调制，然后经过扇区扰码，最后发送到目标接入扇区。

CDM控制段经过DFT变换后，与数据信息一起经过OFDM调制，然后发送到空口。所以最终的信号在空口仍然表现为OFDM符号。

CDM控制段占用一部分频段(例如，在5MHz的带宽上占用1.25MHz作为CDMA ZONE)用来发送控制段。同时，为了减小控制开销，仅每隔一定时间，才能发送控制信号，按照现有协议规定，在一个超帧内，物理帧号满足模6等于5的这些帧(即第5、第11、第17和第23物理帧)上可以发送CDM控制段。所以控制段的发送结构如图1所示。

以5MHz带宽为例，每个控制段占用其中的1.25Mhz(128个连续的子载波)，并且每隔5个物理帧才能发送控制段。控制段还可以在整个5MHz的带宽上进行跳频以获得频率分集的效果。

同时，如图2所示，在LBC中前反向数据传输都是以超帧为单位，每个超帧由24个物理帧组成，在前向，系统提供超帧前导(superframe preamble)，供AT捕获系统、同步以及获取系统参数。在反向，不存在超帧前导，所以反向第0个物理帧的长度等于前向超帧前导的长度加上前向第0个物理帧的长度。前反向超帧是等长以及完全同步的。

在5MHz的带宽上，一个正常物理帧(除反向第0个物理帧之外的其他物理帧)长度为911.46微秒。每个物理帧包含8个OFDM符号。其中每个OFDM符号的循环前缀是6.51微秒。超帧前导的长度为1.07毫秒，超帧前导也包含8个OFDM符号，每个OFDM符号的循环前缀是26.04微秒。所以反向第0个物理帧的长度是1981.46微秒。根据协议涉及，第0个反向物理帧由16个OFDM符号组成，其中前8个OFDM符号的CP是26.04微秒，后8个OFDM符号的CP是6.51微秒。所以反向第0个物理帧能够传输的数据符号比普通反向物理帧传输的数据符号多1倍。

根据前面对反向接入信道R-ACH和控制段的描述可以看出，当移动终端(例如，手机)开机后，首先需要捕获前导，获取有关系统参数和接入时使用的参数。当手机决定发起呼叫时，手机首先在CDM控制段的位置发送接入探针，直到从前向收到网络侧发送的Access Grant(接入允许)指示，手机进入连接建立状态，停止发送接入探针，开始发送反向控制信道和反向业务信道。不同用户之间的接入探针，是依靠正交码来进行区分。所以能够把混叠在一起的多个用户的接入探针信号区分开。