[发明专利]用于生成在OFDM通信系统中传输的数据包的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于生成在OFDM通信系统中传输的数据包的方法 和设备。

背景技术

正交频分复用(OFDM)系统近年来已经得到相当的普及，部分 是由于其内在的多路适应特性。过去数年建立的数个标准(如 802.11a、802.11g、DVB-T等)都使用基于OFDM的物理层(PHY)。 这些标准中的大多数是用于基于包的应用，如无线局域网(WLAN) 和无线个域网(WPAN)。在这些OFDM系统中，以短突发(通常 是数千字节)来传输数据。于是，每个包传输都包括专用于包检测和 信道估计的字段。此信息在每个包的开头作为前导进行传输。前导由 几个符号组成，这些符号可以从一个源符号导出。例如，WiMedia 具有30个符号长的用于标准包的前导，以及18个符号长的用于突发 包的前导。另外，使用频率分集技术(已知为时域扩展)来为数据速 率低于320Mbps的数据传输提供更多的错误保护。

对于移动无线系统，射频(RF)电路的互补型金属氧化物半导 体(CMOS)实现正变得越来越重要，因为其能够与CMOS数字基 带电路集成，从而提供更廉价的解决方案。为了补偿CMOS RF电路 的构成损耗，在数字基带中一直使用某些预补偿技术(如副载波预补 偿)。此外，WiMedia装置应当不与其它固定的服务终端发生干扰。 在单独的邻近干扰的情况下，具有动态频率选择(DFS)形式的有源 缓解技术能够为室内固定服务终端提供有效的保护。

传统的WiMedia PHY能够提供从53.3Mbps到480Mbps的数据 速率。其使用码率为1/3(rate-1/3)的卷积编码器来对加扰信息位进 行编码。对编码后的数据进行删截来得到不同的编码速率。对低数据 速率模式(上至200Mbps)使用正交相移键控(QPSK)调制，而对 高数据速率模式使用双载波调制(DCM)。通过时域扩展来为低数 据速率模式提供额外的频率分集。

图1示出了WiMedia物理层收敛协议帧的格式。PLCP帧由3 个部分a)前导部分101，b)报头103和c)有效负载部分105。前 导101包括时域(TD)训练序列107和频域(FD)训练序列109。 TD前导107的持续周期为24或者12个OFDM符号，这取决于传输 模式(标准或者流动)。TD前导107被接收器用于包和帧的同步。 TD前导107的后面是FD前导109。FD前导109由六个OFDM符号 组成，并且用于信道估计(CE)，因此在此字段中传输的符号被称 作CE符号CE1-6，即，111_1、111_2、111_3、111_4、111_5、111_6。 前导的后面是12个报头(HDR)符号113_1、113_2、...、113_11、 113_12，以及数量可变的有效负载符号105(具有例如最大4095字 节)。以基频速率(53.3Mbps)传输报头符号103，以特定的速率 传输有效负载符号105。

传统的WiMedia通信系统使用跳频OFDM系统以便在将系统复 杂度保持在合理水平的同时提供更高的数据速率。在这种系统中， OFDM符号的载波频率在每次跳变时都发生改变，并且是基于符号 数来从三个子频带的组中选择OFDM符号的载波频率，并且会应用 时间频率来实现频率分集并由此实现更好的错误保护。在这种情况 下，扩展的符号恰恰得自于它所继续的符号。具体来说，对于 53.3Mbps和880Mbps的数据速率，时域中的第n个扩展符号为：

S_spreaded(n)＝P(n)*S_original(n)

其中P是覆盖序列(cover sequence)。对于106.7Mbps、160Mbps 和200Mbps的数据速率，第n个扩展符号为：

S_spreaded(n)＝P(n)*swap(S_original(n))

其中swap是对复值的同相分量和正交分量进行切换。