[发明专利]正交频分复用系统中测距信号发送的方法、系统及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种正交频分复用系统中测距信号发送的方法、系统及装置。

背景技术

微波接入全球互通(WiMAX)技术，属于新一代宽带无线城域网(WMAN)技术，特指以IEEE802.16系列宽频无线标准为基础的宽带无线接入技术。其中802.16d是适用于固定宽带无线接入的标准，802.16e则是使用于支持移动特性的宽带无线接入标准，其帧结构如图1所示。802.16e物理层采用正交频分复用(OFDMA)技术，同时可以采用MIMO，AAS等先进的天线技术，获得更高的频率利用效率。

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，然后再分别调制相应的载波，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，同时利用傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(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，可以充分考虑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。

测距(Ranging)技术是指移动终端(MS)接入到基站(BS)，BS对MS的传输时间/传输功率/传输频率进行反向或上行调整的过程，ranging的过程实际上就是反向接入(reverse access)的过程。BS对MS进行反向调整的目的是为了保证MS的传输时间、传输频率保持同步，并采用适当的发射功率。在OFDMA系统中，如果出现时间不同步/频率不同步，将造成严重的干扰，影响系统性能。所以，在OFDMA系统中都要求严格的时间同步/频率同步，需要BS对MS的传输时间/传输频率进行调整。同时，还需要BS对MS的发射功率进行调整，防止MS使用太大的发射功率造成干扰，或者MS使用太小的发射功率导致BS不能接收。而在MS接入系统的时候，由于MS所处的环境是未知的，有的MS距离BS近，有的MS距离BS远，有的MS正在高速移动，有的MS是处于静止状态等等，所以针对每个不同的MS，BS在每个MS进行ranging时，都必须对每个MS进行反向传输时间调整，保证每个MS的反向发送信号到达BS的时间同步；BS还必须对每个MS的发射频偏进行调整，保证每个MS的发送频率保持正交性；BS还可以对每个MS的发射功率进行调整。

现有技术中，如图2所示，OFDMA系统中的Ranging过程如下：

步骤201：BS在上行子帧区间分配Ranging信道资源，分配的Ranging信道资源为上行子帧中的一个时间频率资源块，为分配的Ranging信道资源块指配传输机会大小，并预留保护时间，该传输机会大小为一个时间频率资源块大小，小于Ranging信道资源块总大小；

步骤202：BS向MS发送承载有上行链路映射(UL-MAP)的消息，UL-MAP中包含有上一步骤中BS分配的Ranging信道资源信息，包括该Ranging信道资源块在上行子帧区间的位置及为其指配的传输机会大小和预留的保护时间；

步骤203：MS利用所述Ranging信道资源块中传输机会大小的资源，向BS发 送包含有Ranging码的Ranging信号，该Ranging码用来标识MS自己；

步骤204：BS接收到MS发来的到ranging信道资源上接收Ranging信号后，并且根据一定的匹配算法(比如通过频域相关算法)，如果能够检测到某个MS发送的Ranging信号，那么BS就会将检测到的Ranging码通过前向或下行信道发送下去，根据该信号中的Ranging码向MS发送Ranging成功响应，并通过前向信道携带对该MS的将时间/频率/功率调整信息，当初使用这个Ranging码进行Ranging的MS检测BS发送的前向信息，则可以知道BS已经检测到自己发送的Ranging信号，那么就需要根据BS发送的时间/频率/功率调整信息对自己的时间/频率/功率进行对应的调整发送给MS。