[发明专利]信道估计方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种信道估计方法和系统，其可以用于对诸如OFDMA(基于正交频分复用技术的接入方案)系统的广播类信道进行估计。

背景技术

目前，3G移动通信技术逐渐成熟商用，3GPP2 CDMA20001XEV-DO能进一步在未来几年内提供有竞争力的无线接入系统。但是要想保持未来十年或者几十年内的竞争力，需要引入新的无线接入技术。目前业界已经就3GPP2的空口技术演进达成初步一致，即分成两个阶段进行，阶段一采用多载波EV-DO技术，更多的考虑兼容性，只是短期的演进项目；阶段二则是引入更为先进的技术，比如OFDM技术、MIMO技术等等，可以大大的提高无线接入系统的频谱效率和峰值速率，是3GPP2标准长期的演进计划。

传统的多载波调制系统是将高速数据流通过串并变换形成多个低速的数据流，然后再分别调制响应的载波，从而构成多个低速率数据并行发送的传输系统。其中多个用于调制的载波在频带上表现为多个不重叠的子载波。

OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术，各子载波之间有1/2的重叠，但是保持相互正交，在接收端可以通过相关解调技术分离，构成更为高效的数据传输系统。OFDM技术可以大大的提高频谱效率，同时利用FFT和IFFT的DSP硬件实现，可以大大的简化OFDM系统的实现。另外OFDM系统还可以减小符号间干扰，充分利用频率选择性。由于OFDM技术的诸多优点，所以OFDM技术目前已经得到广泛的应用。

OFDMA系统是利用OFDM技术做复用技术，即通过对不同用户分配不同的数据子载波来区分不同的用户。由于用户之间数据传输使用不同的相互正交的子载波，所以用户之间数据传输不会相互干扰。并且在对子载波进行分配的时候，可以充分可靠该用户的无线环境状况，充分利用频率选择性，给用户分配最适合传输的数据子载波，通过分配调度算法的优化，可以使得系统容量提高。

在无线通讯中，业务信道一般是单播信道，即，一个信道只向一个用户发送，而控制信道在小区内一般是广播信道，即，一个信道同时向小区内所有用户发送。

在某些特殊情况下，需要一组小区或扇区采用同样的方式发送同样的内容，以便一个区域的用户能够同时接收到多个小区或扇区发送来的信号，从而进行软合并，获得软合并增益。

信道估计指的是发送方在某些特定的信道资源处发送接收方已知的信息，接收方根据接收到的信号判断信道的质量。一般情况下，用于估计信道的资源成为导频信道。

正交频分复用系统(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)将一段无线频段分成若干个正交的子频段(子载波)，在这些子载波上发送信道内容。为了控制发送的粒度不致太小，一般地，定义一段时间内的一个子载波组为一个OFDM信道资源块。

在OFDM情况下，一般有两种类型的信道资源块，一种是集中式信道资源块，即信道资源集中在一段连续的子载波中，另一种是分布式信道资源块，其在一段时间内所包含的子载波零散的分布在整个OFDM频带内。图1是分布式信道资源块与集中式信道资源块的示意图。如图1所示，横坐标方向是时间轴，最小单元是一个符号的持续时间，纵坐标方向是频率轴，最小单元是一个子载波占用的频率宽度，时间轴和频率轴的一个交汇点是最小信道资源块，一般情况下，一组最小信道资源块组成一个基本信道资源块。

对于分布式信道资源块，由于该信道资源块的频率分布比较广，可能扩散到整个频带，因此一般采用公共导频信道给所有的分布式信道资源块。公共导频信道会(零散或连续)分布在整个频带。

对于集中式信道资源块，由于该信道资源块的频率分布比较窄，不会扩散到整个频带，因此一般采用专用导频信道(与集中式信道资源块处于同样子频带)或公共导频信道(位于集中式信道资源块所处的子频带内公共导频)来做信道估计。

一般来说，某些采用广播方式在多个小区或扇区发送的信道需要终端知道各个小区或扇区到本终端的信道质量，需要针对多个小区或扇区进行信道估计。

此外，一般情况下，各个小区或扇区在导频信道发送的信号是不同的且正交的，以便用户能够区分不同小区或扇区的信道质量。

OFDM由于具有很好的抗多经能力，因而在移动系统中得到广泛应用。同时，OFDM系统非常适合软合并的应用，不同小区或扇区的信号如果采用相同的格式在相同的子载波组上发送，可以做到信号的自然合并，从而大大提升接收的信躁比。

目前常用的信道估计方法之一是CDMA EV DO中OFDM信道估计方法。