[发明专利]OFDMA系统对抗时频选择性的时频码扩方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种OFDMA的时频码扩方法和装置，尤其涉及一种对 抗时频选择性的时频码扩方法和装置。

背景技术

在OFDMA-TDMA多址方案中，无线资源被划分成二维的时频网格。 每个网格代表某时间间隔的一个子载波。每个接入用户均要在分配的波段 和时隙内发送、接收信号。由于无线信道的扩散特性，如衰落、多径或干 扰，在不同的子载波上和不同的时间间隔内发送的信息位，其接收质量也 可能不同。因此，在经过这样的信道后，部分信息位在经受严重的信道接 收质量衰退后会丢失。

传统的强信道编码方案可以被用来恢复损坏位。先进的信道编码方 案，如Turbo码和LDPC码，在码块足够长(大约数千位)并且编码速率 在低速到中速之间时，是最有效的。然而，在码块长度较短和数据速率较 高时，单纯信道编码不再具有优势；此外，先进的编码方案也会带来高复 杂性。

因此，本发明提出了一种在OFDMA系统中对抗时频选择性的时频 码扩的方法和装置，将基于每个子信道的码扩技术应用于OFDMA系统， 本发明可使码扩的优势不再受带宽限制，以对抗信道和干扰的时频选择 性。

发明内容

在OFDMA方案的无线通信系统中，信号以时隙方式传输，在每一 时隙里，无线资源又划分为时频网格。本发明提出了一种在OFDMA系 统中对抗信道时频选择性的时频码扩方法。

该方法首先将传输消息转换成一个或多个调制信号向量，使消息的每 比特位都可扩展于一个调制信号向量的所有元素上；然后将一个或多个调 制信号向量映射到一时频网格集合上，使得在OFDMA时频平面上，每 一个调制信号向量的任何两个元素所映射的两个网格不会具有相同的频 率位置或时间位置；最后接收一个或多个调制信号向量，并检测其包含的 所有比特位以恢复消息。

传输消息转换成一个或多个调制信号向量的方法，包括：先将消息划 分成一组比特位向量；再根据给定的调制方法将每一个比特位向量映射成 一个符号向量；最后将每一个符号向量转换成调制信号向量，使调制信号 向量的维数大于或等于符号向量的维数。

优选的，每个符号向量乘以一个维数匹配的实数或复数码扩矩阵以获 得调制信号向量。

调制信号向量映射到一时频网格集合上的方法包括：将每一时隙上的 所有时频网格划分成互不相交的基本子集，每一子集包含相同数目的子载 波，每一子载波上含有在该时隙上相同数目的所有在时间上连续的网格， 将一个或多个调制信号向量映射到已分配的基本子集的网格上，如该基本 子集的网格用尽，则将剩余调制信号向量映射到下一个分配的基本子集， 依次类推。

优选的，可以在调制向量中插入一个或多个空信号，使在基本子集的 一个或多个网格上不发送能量。

最后接收调制信号向量，按照相同的映射规则，提取一个或多个调制 信号向量，利用调制信号向量进行符号向量的检测，将一个或多个符号向 量解调并译码以恢复消息。

图7是OFDMA系统时频码扩装置结构示意图，包括：码扩处理单 元、映射处理单元、接收处理单元。

码扩处理单元，用于将传输消息转换成一个或多个调制信号向量，使 消息的每比特位都可扩展于一个调制信号向量的所有元素上；其中包括： 比特向量化模块，用于将消息划分成一组比特位向量；符号向量化模块完 成比特位向量到符号向量的映射；调制信号向量产生模块用于将每一个符 号向量转换成维数大于或等于符号向量维数的调制信号向量，该模块可以 通过将每个符号向量乘以一个维数匹配的实数或复数码扩矩阵来获得调 制信号向量。

映射处理单元，用于将一个或多个调制信号向量映射到一时频网格集 合上，使得在OFDMA时频平面上，每一个调制信号向量的任何两个元 素所映射的两个网格不会具有相同的频率位置或时间位置；其中包括：网 格划分模块，可以将每一时隙上的所有时频网格划分成互不相交的基本子 集，每一子集包含相同数目的子载波，每一子载波上含有在该时隙上相同 数目的所有在时间上连续的网格；信号映射模块，将一个或多个调制信号 向量映射到已分配的基本子集的网格上，如该基本子集的网格用尽，则将 剩余调制信号向量映射到下一个分配的基本子集，依次类推，此外信号映 射模块还可以在调制向量中插入一个或多个空信号，使在基本子集的一个 或多个网格上不发送能量。