[发明专利]离散频谱条件的认知高速无线通信系统设计方法

说明书

技术领域

本申请涉及无线通信系统中的频谱感知技术。

背景技术

在2G移动通信已经能很好的满足语音通信需求的条件下，当今无线通信技术依旧飞速发展，其主要目标就是为了满足日益增长的高速数据速率需求。时分复用(TDM)，码分复用(CDM)，频分复用(FDM)等传统复用技术，以及诸如正交频分复用(OFDM)，智能天线，链路自适应等技术的综合应用，为高速无线通信系统的设计提供了灵活的配置方案。

在这些技术中，由于OFDM频谱利用率高，并能有效克服多径效应引起的码间干扰等优势，越来越受到业界的青睐。目前，3GPP和3GPP2已将OFDM技术确定为4G的关键物理层技术，并以此取代CDM技术。

近年来对通信频谱及其利用率的测量分析表明，当今频谱资源紧缺的状况主因并不是物理频段较少，而是由于已授权频段的频谱利用率十分低下所造成的。据近期中国移动研究院无线技术研究所的对国内几类典型场景的测量结果表明，频谱利用率十分低下的原因主要有：一方面，由于历史认识及技术的局限性，目前沿用的频谱分配规范仍然是FCC于1927年颁布的。由于采用固定频谱分配方式，许多已分配频段的实际利用率很低，使得频谱短缺与频谱富余的矛盾激化。另一方面，对高效的频谱利用率技术开发不足，而这正是目前改善频谱资源紧缺局面的至重途径。因此，在现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用的情况下，积极有效地开发高频谱利用率的新技术尤为重要。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种数据调制系统，包括：

授权频段分析模块，对通信系统的授权频段进行频谱分析，以获得第一可用频段；

非授权频段分析模块，对所述通信系统的授权频段之外的其它频段、或不同于所述通信系统的至少一个其它系统的授权频段进行分析，以获得第二可用频段；以及

数据调制模块，基于所述第一可用频段和所述第二可用频段，采用OFDM/OFDMA方式对要发送的数据进行调制。

所述数据调制模块被配置为以补零的方式将所述数据调制到所述第一可用频段和所述第二可用频段的子载波上。

作为一种选择，所述数据调制模块被配置为将所述第一可用频段和所述第二可用频段进行分组切割，并将所述数据调制到分组切割后的各个可用频段上。

根据本申请的另一方面，提供了一种数据调制方法，包括：

对通信系统的授权频段进行频谱分析以获得第一可用频段；

对所述通信系统的授权频段之外的其它频段、或不同于所述通信系统的至少一个其它系统的授权频段进行分析，以获得第二可用频段；以及

基于所述第一可用频段和所述第二可用频段，采用OFDM/OFDMA方式对要发送的数据进行调制。

其中，所述采用OFDM/OFDMA方式对要发送的数据进行调制的步骤包括：

以补零的方式将所述数据调制到所述第一可用频段和所述第二可用频段的子载波上。

作为一种选择，所述采用OFDM/OFDMA方式对要发送的数据进行调制的步骤可包括：

将第一可用频段和所述第二可用频段进行分组切割；以及

将所述数据调制到分组切割后的各个可用频段上。

附图简要说明

图1示出了根据本申请一个实施方式的数据调制系统；

图2示出了理想情况下的离散频谱分布；

图3所示为图1中示出的非授权频段感知模块的具体部件的方框图；

图4所示即为直接OFDM调制后的信号频谱；

图5所示为图1中示出的调制单元的具体部件的方框图；

图6示出了在理想离散频谱条件下，N＝19时串行符号与调制子载波对应关系；

图7示出了在实际的离散频谱条件下，N＝19时串行符号与调制子载波对应关系；

图8还示意性地示出了根据本申请的、在数据接收端使用的解调单元；

图9(a)示出了根据本申请一个实施例的、在发送端进行OFDM数据补零调制的FFT实现；图9(b)示出了根据本申请一个实施例的、在接收端进行数据消零的FFT实现；

图10示出了OFDM射频分组调制时，当N＝19时串行符号与调制子载波对应关系；

图11示出了在实际离散频谱条件下，OFDM射频分组调制上变频阶段示意图；以及

图12(a)和图12(b)分别示出了在发送端进行OFDM射频分组调制的FFT实现，以及在接收端进行数据消零的FFT实现。

具体实施方式

下面参照附图对根据本申请具体实施方式的数据调制系统进行详细描述。