專利名稱：多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，特別涉及多子帶的無線通信技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使用無線通信業(yè)務(wù)的用戶越來越多。而 影響無線通信推廣的一個重要因素就是無線終端的成本。在目前常見的通信 系統(tǒng)中，為了降低終端接收機(jī)的成本， 一般會采用直接下變頻技術(shù)，也就是 對所收到的射頻信號進(jìn)行下變頻，降低其頻率。
進(jìn)行下變頻后，直流分量偏移問題比較嚴(yán)重，接收機(jī)往往會在直流分量 處采用陷波濾波器去除直流和一些低頻分量。為了降低直流陷波器對接收信 號的影響， 一般在直流附近信號分量很少或沒有的傳輸信號波形，典型的如
在正交頻分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 簡稱 "OFDM" ) /正交頻分多址接入(Orthogonal Frequency Multiple Access, 簡稱"OFDMA")系統(tǒng)中，不在零頻點子載波上發(fā)送信號。
在接收機(jī)和發(fā)射機(jī)使用相同的帶寬的情況下，上述技術(shù)方案解決了射頻 (Radio Frequency,筒稱"RF")接收器面對的直流分量偏移問題。
然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在新一代無線移動通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)將具 備多種終端接入能力，這些終端有不同RF接收和發(fā)送帶寬的能力。相應(yīng)的， 系統(tǒng)頻帶被劃分為多個不同帶寬的頻帶來支持這些終端，每個終端可以只接 收一個子帶，也可以接收多個子帶，如圖1所示，其中BO、 B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B6是不同的子帶。此時，如果只是在系統(tǒng)頻帶的零頻點子載波上 不發(fā)射信號，仍會使只接收一個子帶的終端遇到較嚴(yán)重的直流分量偏移問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法及其裝置，使得多子 帶系統(tǒng)可以兼容采用直接下變頻的方式接收單個子帶信號的接收機(jī)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了 一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送
方法，包括以下步驟
將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波，其中，N>1，系 統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每個子帶包括多個 子載波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)；
對經(jīng)映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行逆向快速傅立葉變換后發(fā)射。
本發(fā)明的實施方式還提供了 一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，包括
映射單元，用于將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波， 其中，N>1，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每 個子帶包括多個子帶波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)；
IFFT單元，用于對經(jīng)映射單元映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行逆向快 速4專立葉變4奐；
發(fā)射單元，用于發(fā)射經(jīng)IFFT單元處理的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于
在多子帶系統(tǒng)每個子帶的零頻子載波均不發(fā)送數(shù)據(jù)，使每一個子帶都可 以被只接收單子帶信號的接收機(jī)以直接下變頻的方式接收，提高了多子帶系 統(tǒng)的兼容性，降低了整個系統(tǒng)的成本。
進(jìn)一步地，以中心頻率處的子載波為零頻子載波，可以最大限度地減小 對接收機(jī)的帶寬要求。進(jìn)一步地，對每一路數(shù)據(jù)都進(jìn)行DFT處理，并去除對應(yīng)零頻子載波的數(shù) 據(jù)，雖然會有一些信號的損失，但因為一個子帶中有較多的子載波，所以在 接收端仍可以正確地解出信號，但這個小小的犧牲換來了兼容性的提高和總 體成本的降低。
進(jìn)一步地，在各個子帶之間設(shè)置保護(hù)隔離帶寬，可以減少各個子帶之間 的相互千擾。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中多子帶系統(tǒng)的帶寬劃分示意圖； 圖2是本發(fā)明第一實施方式中多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法流程示意圖； 圖3是本發(fā)明第二實施方式中多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法流程示意圖； 圖4是本發(fā)明第三實施方式中多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明第四實施方式中多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明第四實施方式中多子帶系統(tǒng)的接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì) 節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于 以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保
護(hù)的技術(shù)方案。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā) 明的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明各實施方式均是基于子帶進(jìn)行信號傳輸?shù)?。在整個發(fā)射帶寬內(nèi)存在多個頻域正交且采用單載波方式調(diào)制的子帶，每個子帶的符號均包括一個
數(shù)據(jù)信息部分和一個起保護(hù)作用的循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,簡稱"CP"),
每個數(shù)據(jù)信息部分包括至少 一個數(shù)據(jù)信息，其中至少一個子帶的數(shù)據(jù)信息部 分包括至少兩個數(shù)據(jù)信息，各個子帶之間數(shù)據(jù)信息部分及循環(huán)前綴在時域分 別對齊(即各個子帶之間數(shù)據(jù)信息部分在時域?qū)R，并且各個子帶之間循環(huán) 前綴也在時域?qū)R)。
需要指出的是，本發(fā)明各實施方式中的子帶(subband )與 OFDM/OFDMA系統(tǒng)中的子載波(subcarrier )是有本質(zhì)不同的。 OFDM/OFDMA系統(tǒng)的子載波中的每個符號只攜帶有一個數(shù)據(jù)信息；而本發(fā) 明實施方式中，在無線信道的總帶寬BW范圍內(nèi)，至少有一個子帶的符號攜 帶有一個以上的數(shù)據(jù)信息。OFDM/OFDMA系統(tǒng)的子載波中符號在時域的長 度與子載波的帶寬是嚴(yán)格的反比關(guān)系，即子載波中符號在時域的長度x子載 波的帶寬=1。而在本發(fā)明的實施方式中，至少有一個子帶滿足子帶中符 號在時域的長度x子帶的帶寬-N,其中N為大于1的正整數(shù)。此時子帶比 子載波帶寬更寬，子帶在一個符號中可以在時域上承載N個數(shù)據(jù)信息。因為 子帶比子載波帶寬更寬，所以對相同帶寬的寬帶信號，由較少數(shù)目子帶組成 的信號和由較多數(shù)目子載波組成的信號相比，峰均比更小，功率效率較高，
對頻偏更不敏感。這里所稱的符號是以循環(huán)前綴保護(hù)的時域上的最小傳輸單 位。
本發(fā)明第一實施方式涉及一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其流程如圖2所示。
在步驟201中，將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波， 其中，N>1，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每 個子帶包括多個子載波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)，也就 是說系統(tǒng)只在各子帶的零頻子載波之外的各子載波上映射數(shù)據(jù)。零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。以中心頻率處的子載波為零頻 子載波，可以最大限度地減小對接收機(jī)的帶寬要求。此外，在本發(fā)明的其它 例子中，零頻子載波也可以是偏離中心頻率的子載波。
此后進(jìn)入步驟202，對經(jīng)映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行逆向快速傅 立葉變換(Inverse Fast Transform,簡稱"IFFT，，)變換。
此后進(jìn)入步驟203，為經(jīng)IFFT變換的數(shù)據(jù)加上CP后發(fā)射。
在多子帶系統(tǒng)每個子帶的零頻子載波均不發(fā)送數(shù)據(jù)，使每一個子帶都可 以被只接收單子帶信號的接收機(jī)以直接下變頻的方式接收，提高了多子帶系 統(tǒng)的兼容性，降低了整個系統(tǒng)的成本。
本發(fā)明第二實施方式涉及一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其流程如圖3所示。
在步驟301中，對N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行離散傅立葉變換 (Discrete Fourier Transformation,簡稱"DFT，，)變換。
此后進(jìn)入步驟302，在DFT變換得到的對應(yīng)于各子載波的數(shù)據(jù)中，去除 對應(yīng)零頻子載波的數(shù)據(jù)。
對每一路數(shù)據(jù)都進(jìn)行DFT處理，并去除對應(yīng)零頻子載波的數(shù)據(jù)，雖然會 有一些信號的損失，但因為一個子帶中有較多的子載波，所以在接收端仍可 以正確地解出信號，但這個小小的犧牲換來了兼容性的提高和總體成本的降 低。
本實施方式中，零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。以中心頻率處 的子載波為零頻子載波，可以最大限度地減小對接收機(jī)的帶寬要求。在本發(fā) 明的某些例子中，零頻子載波也可以是偏離中心頻率的子載波。
此后進(jìn)入步驟303，將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載 波，其中，N>1，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每個子帶包括多個子載波。因為在步驟302中已經(jīng)去除了對應(yīng)各子帶零頻子 載波的數(shù)據(jù)，所以在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)。
此后進(jìn)入步驟304，對經(jīng)映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行IFFT變換。
此后進(jìn)入步驟305，為經(jīng)IFFT變換的數(shù)據(jù)添加CP后發(fā)射。
在多子帶系統(tǒng)每個子帶的零頻子載波均不發(fā)送數(shù)據(jù)，使每一個子帶都可 以被只接收單子帶信號的接收機(jī)以直接下變頻的方式接收，提高了多子帶系 統(tǒng)的兼容性，降低了整個系統(tǒng)的成本。
本實施方式中，各個子帶之間有保護(hù)隔離帶寬，各保護(hù)隔離帶寬相同， 可以減少各個子帶之間的相互干擾。在本發(fā)明的某些例子中，各子帶之間也 可以沒有保護(hù)隔離帶寬，即使有保護(hù)隔離帶寬，各保護(hù)隔離帶寬也可以不相 同。
本實施方式中，每個子帶的寬度可以相同也可以不同，但在整個寬帶傳 輸頻帶內(nèi)各個子帶均對齊到某個頻率格點上，此格點間距為可能的最窄的子 帶帶寬，從而簡化系統(tǒng)發(fā)送和接收頻帶的設(shè)計。
本實施方式中，多個子帶可以是頻域連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的，即中 間可能有一個或多個頻帶攜帶的是傳輸?shù)狡渌招艡C(jī)的信息，而且這些子帶 可以連續(xù)或者散落存在于當(dāng)前收信機(jī)接收頻帶中。
本發(fā)明的方法實施方式可以以軟件、硬件、固件等等方式實現(xiàn)。不管本 發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實現(xiàn)，指令代碼都可以存儲在任何類型 的計算機(jī)可訪問的存儲器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易
失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可是換的介質(zhì)等等)。同樣，存 儲器可以例如是可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic,筒稱 "PAL")、隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory,簡稱"RAM")、 可編程只讀存々者器(Programmable Read Only Memory,簡稱"PROM")、 只讀存儲器(Read-Only Memory,簡稱"ROM")、電可擦除可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable ROM,簡稱"EEPROM")、 磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc,簡稱"DVD")等等。
本發(fā)明第三實施方式涉及一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4所 示，該裝置包括
N個編碼調(diào)制單元401 ，用于對N路數(shù)據(jù)分別進(jìn)行編碼調(diào)制。
映射單元402，用于將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載 波，其中，N>1,系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶， 每個子帶包括多個子帶波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)。本 實施方式中，零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。
IFFT單元403,用于對經(jīng)映射單元402映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn) 行IFFT變換。
加CP單元404,用于為經(jīng)IFFT單元403處理的數(shù)據(jù)加上CP后送到發(fā) 射單元405。
發(fā)射單元405,用于發(fā)射數(shù)據(jù)。
第一實施方式是與本實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可與 第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施 方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提 到的相關(guān)4支術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實施方式中。
本發(fā)明第四實施方式涉及一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其結(jié)構(gòu)如圖5所 示，該裝置包括
N個編碼調(diào)制單元501 ，分別用于對N路數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制。
N個DFT單元502，用于對N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行DFT變換。
N個零頻子載波去除單元503，用于在DFT單元502輸出的對應(yīng)于各子
載波的數(shù)據(jù)中，去除對應(yīng)零頻子載波的數(shù)據(jù)，再將剩余的各子載波的數(shù)據(jù)送到映射單元處理。本實施方式中，零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。
映射單元504,用于將N路數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波，其中，N>1, 系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每個子帶包括多 個子帶波。因為零頻子載波去除單元503已經(jīng)去除了對應(yīng)各子帶零頻子載波 的數(shù)據(jù)，所以在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)
IFFT單元505,用于對經(jīng)映射單元504映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn) 行IFFT變換。
加CP單元506，用于為經(jīng)IFFT單元505處理的數(shù)據(jù)加上CP后送到發(fā) 射單元507。
發(fā)射單元507，用于發(fā)射數(shù)據(jù)。
第二實施方式是與本實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可與 第二實施方式互相配合實施。第二實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施
方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提 到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實施方式中。
本實施方式中， 一個單子帶接收機(jī)的例子如圖6所示。
接收來的多子帶信號到達(dá)窄帶RF接收機(jī)601,經(jīng)過直流陷波器602和 防混疊濾波器603到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog Digital Converter,簡稱"ADC") 單元604,然后通過快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform,簡稱"FFT，，) 605，提取出有用子載波606,去除中心子載波上無用信號的響應(yīng)607，然后 通過IDFT單元608,解調(diào)譯碼609后輸出。
需要說明的是，本發(fā)明設(shè)備實施方式中提到的各單元都是邏輯單元，在 物理上， 一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部 分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)，這些邏輯單元本身的物理實現(xiàn)方式 并不是最重要的，這些邏輯單元所實現(xiàn)的功能的組合是才解決本發(fā)明所提出
ii的技術(shù)問題的關(guān)鍵。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本發(fā)明上述設(shè)備實 施方式并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和 描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各 種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，包括以下步驟將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波，其中，N＞1，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每個子帶包括多個子載波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)；對經(jīng)映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行逆向快速傅立葉變換后發(fā)射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，所述 零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，在所 述映射的步驟之前，還包括以下步驟對所述N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行離散傅立葉變換；在離散傅立葉變換得到的對應(yīng)于各子載波的數(shù)據(jù)中，去除對應(yīng)零頻子載 波的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特 征在于，在所述進(jìn)行逆向快速傅立葉變換的步驟之后，還包括以下步驟為經(jīng)逆向快速傅立葉變換的數(shù)據(jù)加上循環(huán)前綴。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，各個 所述子帶之間有保護(hù)隔離帶寬，各保護(hù)隔離帶寬相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，每個 所述子帶的寬度相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法，其特征在于，每個 所述子帶的寬度不同，在所述發(fā)射帶寬各個子帶均對齊到頻率格點上，此格 點間距為可能的最窄的子帶帶寬。
8. —種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其特征在于，包括映射單元，用于將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波， 其中，N>1，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每 個子帶包括多個子帶波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)；IFFT單元，用于對經(jīng)所述映射單元映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行 逆向快速傅立葉變換；發(fā)射單元，用于發(fā)射經(jīng)所述IFFT單元處理的數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其特征在于，所述 零頻子載波是子帶中心頻率處的子載波。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其特征在于，還 包括DFT單元，用于對所述N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行離散傅立葉變換；零頻子載波去除單元，用于在所述DFT單元輸出的對應(yīng)于各子載波的 數(shù)據(jù)中，去除對應(yīng)零頻子載波的數(shù)據(jù)，再將剩余的各子載波的數(shù)據(jù)送到所述 映射單元處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的多子帶系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其特征在于，還 包括加CP單元，用于為經(jīng)所述IFFT單元處理的數(shù)據(jù)加上循環(huán)前綴后送到 所述發(fā)射單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，公開了一種多子帶系統(tǒng)的發(fā)送方法及其裝置。使得多子帶系統(tǒng)可以兼容采用直接下變頻的方式接收單個子帶信號的接收機(jī)。本發(fā)明中，將N路經(jīng)編碼調(diào)制的數(shù)據(jù)映射到對應(yīng)子帶的各子載波，系統(tǒng)帶寬中包含N個子帶，每一路數(shù)據(jù)分別對應(yīng)一個子帶，每個子帶包括多個子載波，在映射時各子帶的零頻子載波上不映射數(shù)據(jù)；對經(jīng)映射的各子載波在系統(tǒng)帶寬中進(jìn)行IFFT變換后發(fā)射。
文檔編號H04L27/26GK101631097SQ20081004363
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者濤 吳, 張小東, 簡相超, 垚 陳 申請人:展訊通信(上海)有限公司