[发明专利]一种基于DFT扩频广义多载波传输系统的跳频传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术中的传输方法，具体而言，涉及一种基于DFT扩频广义多载波传输系统的跳频传输方法。

背景技术

单载波频分多址(SC-FDMA)通信系统是近年来国际上提出的一种既具备单载波通信峰均比特性，又具备多载波通信实现简单和资源调度灵活特性的新型频分多址通信系统，其主要应用于宽带移动通信的上行链路解决方案。目前，SC-FDMA有两种实现方式，一种是基于正交频分多址接入(OFDMA)技术的SC-FDMA，一种是基于滤波器组变换的SC-FDMA。

对于基于OFDMA技术的SC-FDMA又有两种实现形式，一种是，通过频域处理的SC-FDMA，也就是基于离散傅立叶变换扩频的正交频分复用多址(DFT-S-OFDMA)，另一种是通过时域处理的SC-FDMA。

对于DFT-S-OFDMA系统，各个用户编码调制后的数据符号先经过一个较小点数(与分配的子载波数目相同)的DFT变换，然后将变换后的数据映射到分配的子载波上传输。由于DFT-S-OFDMA将每个数据符号扩频到所有分配的子载波上传输，使得其传输信号具有单载波信号的特性。因此，与OFDMA系统相比，该系统可明显降低传输信号的峰均比。然而，由于DFT-S-OFDM也是基于OFDM传输的，因此也具有对同步误差导致的多址干扰敏感的缺陷。通过时域处理的SC-FDMA有两种实现方法。一种是将已调制符号数据块直接添加循环前缀，经过成形滤波后，再通过用户特定的频谱搬移，实现频分多址，其传输信号具有连续频谱；另一种是将已调制符号数据块先重复级联，然后添加循环前缀。接着经过成形滤波后，再通过用户特定的频谱搬移，实现频分多址，其传输信号具有离散频谱。事实上，采用该实现方法的系统也称为交织频分复用多址(IFDMA)系统。

时域处理的SC-FDMA比DFT-S-OFDMA具有更低的峰均比，但是相对于基于OFDM技术的DFT-S-OFDMA，其频谱利用率明显降低。此外，IFDMA对于由同步误差导致的多址干扰同样非常敏感。基于滤波器组变换的SC-FDMA，即基于离散傅立叶变换(DFT)的广义多载波(GMC)频分多址方案，与DFT-S-OFDM类似，采用DFT进行频域扩频，以降低传输信号峰均比。但是与DFT-S-OFDM不同的是，DFT-S-GMC采用逆滤波器组变换(IFBT)实现频分复用和频分多址。由于DFT-S-GMC每个子带的带宽相对于载波频偏和多普勒频移较大，同时每个子带之间具有一定的频域保护间隔，此外每个子带的频谱具有陡峭的带外衰减，这些特征使得该方案对载波频偏和定时误差引起的多用户间干扰具有较强的鲁棒性。

采用跳频技术是多载波传输系统中常用的提高系统频率分集增益的有效手段之一。一般跳频采用时频两维跳频，即某用户在当前时刻占用某些子载波，在下一时刻则占用另外一些子载波。这样，避免了长期处于某些深衰落子信道(子载波)，从而获得频率分集增益。

DFT-S-GMC是一种基于滤波器组多载波(子带)传输方案。该方案的显著特点之一是采用基于DFT的扩频技术对多载波信号进行频域扩批，以降低传输信号峰均比。然而，该扩频技术只有当多个子载波(大于2个子载波)之间为等频率间隔时才能达到较好的降低峰均比的效果。因此，当用户占用多个子载波进行跳频传输时，每一个时刻都必须保持子载波之间的等频率间隔特性。

现有的系统中，跳频图样或者为无规则的随机图样，如Flash-OFDM系统中采用伪随机码(PN)规律变化的跳频图案；或者对用户占用资源有特定的限制，如3GPP长期演化系统(3GPP-LTE)上行传输方案SC-FDMA中，只支持用户占用的子载波采用集中式的分布方式。

显然，若采用Flash-OFDM跳频方案，则难以满足DFT-S-GMC系统的子载波等间隔的要求；而3GPP-LTE调频方案则不能支持DFT-S-GMC系统基于分布式子载波传输的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于DFT扩频广义多载波传输系统的跳频传输方法，既可以满足子载波等间隔的要求，又可同时满足基于分布式子载波传输的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于DFT扩频广义多载波传输系统的跳频传输方法，包括以下步骤：

在频域和时域分别将频带分为N_c个物理有效子载波和若干等间隔时隙；

将N_c个物理有效子载波平均分成N_f个子载波组，每个子载波组中相邻子载波间的频率间隔为N_f，N_f的取值能够被N_c整除；