[发明专利]发射机及其跳频方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发射机及其跳频方法，并尤其涉及以下这样的发射机及 其跳频方法，其中在多载波蜂窝系统中的相邻小区之间的干扰和在同一小区 中的相邻载波之间的干扰两者可同时被平均化。

背景技术

在多载波蜂窝系统中，一个或更多的载波被分配给每个用户用于数据传 输。正交频分多路复用(在下文中，称作“OFDM”)是在蜂窝系统中广泛使用 的公知多载波通信方法。

所述OFDM方法是用于将所有可传输频带划分为几个窄带副载波、并平 行调制和传输这些副载波的多载波传输技术的示例。在OFDM方法中，将少 量的低速数据分配给每一副载波。由于相互正交的副载波的使用，所述OFDM 方法可以使用具有一个抽头的简单的频域均衡器，来增强频率使用的效率， 并克服多载波信道。近几年来，因为使用快速傅立叶变换(FFT)实现高速度， 所以OFDM方法被广泛地用作高速数字通信系统的一种方法。特别是，在移 动/无线通信领域，OFDM方法用于无线局域网(WLAN)、无线城域网 (WMAN)、和蜂窝移动通信系统。

所述多载波蜂窝系统可以被配置为向每一用户分配一部分(一个或更多) 副载波，并从而为多个用户提供服务。此处，分配给每一用户的载波可以在 所有频带之间平均分布，或可以执行按时间跳频。这与信道编码和交织一起 使用，以从蜂窝环境中的相邻小区获得频率分集效应和平均干扰效应。在 OFDM环境中，这在J.Chuang和N.Sollenberger所著的“Beyond 3G： Wideband Wireless Data Access Based on OFDM and Dynamic Packet Assignment”，IEEE Communication Magazine，Volume 38，Issue 7，PP.78-87， July 2000中进行了详细描述。

图1A和1B图示了基于随机序列的传统跳频方法，其中图1A图示了小 区“A”中的载波分配，而图1B图示了小区“B”中的载波分配。

在图1A和1B中，格子的垂直方向对应于频率，并且附图标记11表示 一个副载波。此外，格子的水平方向代表时间，并且附图标记10表示一个码 元周期。附图标记12表示信道编码单位。即，一个信道包括9个码元。此外， 分配给每一用户的载波是基于随机序列而分配的。

图1A示出了在小区“A”中的三信道构造格式的示例。图1B示出了在 小区“B”中的单信道构造格式的示例。假设小区“A”和小区“B”彼此相 邻或非常接近。信道构造格式(频率分配或跳频图案)在相邻或接近布置的 小区之间应该不同，以便平均化来自相邻小区的干扰。如果两个接近布置的 小区使用相同的跳频图案，则相同的信道之间将引起持久并严重的干扰。在 如图1A和1B的示例中，对于小区“A”的用户0和小区“B”的用户0，在 构成一个信道编码周期的9个码元周期中的仅3个码元周期中，引起干扰。 换言之，所述干扰不仅集中在一个特定信道中，而且发生干扰平均效应，使 得在其他信道中存在相对相等的干扰。因此，基于跳频OFDM的移动通信网 络中的每个小区具有固有的跳频图案，并且接近布置的小区具有彼此不同的 跳频图案，从而对来自相邻小区的干扰的影响进行平均化。对于跳频图案(信 道构造格式)，传统方法使用利用伪随机序列形成的图案。

假设如图1A和1B所示形成随机生成的跳频图案，将描述影响小区“B” 的用户0和小区“A”的每一用户的干扰电平。如图所示，小区“A”的用户 0仅在3个码元中经受干扰。然而小区“A”的用户1仅在2个码元期间经受 干扰，并由此经受较小的干扰。然而，用户2在4个码元期间经受干扰，并 所以经受严重的干扰。在特定信道之间频繁发生的上述频率冲突引起严重干 扰，从而引起高误比特率(BER)，并使系统性能恶化。在码元总数为3×9 ＝27并且信道的数目(同时用户的数目)为3的情况下，如图1A和1B的示 例所示，关于干扰平均化的最佳跳频图案是其中所有信道之间的干扰仅在3 个码元期间发生。因此，由伪随机序列形成的频率分配或跳频图案的缺点在 于，由于两个相邻小区之间的干扰电平的不规则，使得不能执行完整干扰平 均化。