[发明专利]一种全双工OFDM通信系统的导频图案设计方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种全双工OFDM通信系统的导频图案设计方法。本发明的方法主要是采用等间隔的方式在OFDM符号中插入导频数据，然后在选择的插入导频的OFDM符号中，采用等间隔的方式选择子载波承载导频数据，并且在同一个OFDM符号中，导频非0数据与导频0数据交替分布。本发明的方法不仅适用于全双工静态信道、慢变信道，同时也能适用于快变信道，其实现复杂度更低。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种全双工OFDM通信系统的导频图案设计方法。

背景技术

随着移动互联网的高速发展，无线通信从过去以低速率的文字语音传输业务为主转变为高速率的数字多媒体传输业务为主。使得对移动通信容量的需求呈现爆炸式增长，而与之形成鲜明对比的是，可利用的无线频谱资源日益紧张。因此如何进一步提高频谱资源利用效率越来越受到研究者的关注。

时分双工利用时隙的划分实现上行和下行的区分，而频分双工通过频带的划分实现上行和下行的区分。传统的这种双工方式对频谱资源利用效率还不够高。为了进一步提升频谱利用效率，改善传统双工通信对频谱利用效率不高固有缺陷，国内外研究者在近年来提出全双工(Full-Duplex,FD)这一概念。全双工(FD)是指利用同一频率同时进行接收和发射，不需要划分时隙或者频带来区分接收和发射，相对于传统双工通信模式，理论上全双工(FD)将频谱利用效率提升一倍。由于全双工(FD)能极大提高频谱利用效率，吸引了众多国内外著名科研单位对全双工中的关键技术进行了系统研究。

针对导频图案设计，目前研究较少。申请号为CN201610007850.3的专利“全双工大规模天线阵多长度导频机制通信方法”研究的是，全双工大规模天线阵多长度导频机制通信方法，侧重于大规模天线阵的场景。论文“Pilot Optimization,Channel Estimationand Optimal Detection for Full-duplex OFDM Systems with IQ-imbalances”给出了一种优化的全双工OFDM通信系统的导频设计方法，但其前提是假设信道在连续N个OFDM符号上都是不变的。而在实际场景中，信道往往是变化的，是快衰落信道。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中的导频图案缺陷，提供一种全双工OFDM通信系统的导频图案设计方法，能适用于静态信道、慢变信道、快变信道。

本发明的技术方案为：

一种全双工OFDM通信系统的导频图案设计方法，如图1所示，采用等间隔的方式在OFDM符号中插入导频数据，即每个插入导频的OFDM符号，与相邻的插入导频的OFDM符号之间的间隔为g个OFDM符号；如在第m个OFDM符号，第(m+g)个OFDM符号,第(m+2g)个OFDM符号，……第(m+Kg)个OFDM符号作为导频插入的OFDM符号；

在选择的插入导频的OFDM符号中，采用等间隔的方式选择子载波承载导频数据，即每个承载导频数据的子载波，与相邻的承载导频数据的子载波的间隔为p个子载波；如在第q个子载波，第q+p个子载波，第q+2p个子载波，……第(q+Kp)个子载波承载导频数据；

在同一个OFDM符号中，导频非0数据与导频0数据交替分布。

进一步的，所述参数g、p的大小对应导频图案的疏密程度和自干扰消除能力，即g、p取值越小，导频图案越密集，自干扰信道的估计值越精确，自干扰消除能力越强；g、p取值越大，导频图案越稀疏，自干扰信道的估计值误差越大，自干扰消除能力越弱；

所述参数g、p的大小还对应系统导频开销大小，即g、p取值越小，导频图案越密集，系统导频开销越大；参数g、p取值越大，导频图案越稀疏，导频开销越小。

本发明的方案在实际应用中，需综合通信系统对自干扰消除能力和导频开销的容许范围，进而确定出导频图案参数取值。