[发明专利]正交频分多址系统中的信道估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)系统中的信道估计方 法。

背景技术

近年来，宽带无线技术发展迅猛，以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，电子电气工程师协会)802.16系列标准为基础的宽带 无线接入技术WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)， 逐渐成为无线通信业界关注的焦点。

IEEE802.16d和802.16e的物理层都采用了OFDMA技术。对于OFDM传 输系统，CSI(Channel State Information，信道状态信息)的获取对于数据 的检测和均衡起着关键作用。

在终端高速移动条件下，多径衰落信道的信道响应函数呈现时变特性， 信道由频率选择性衰落信道变为时间频率双衰落信道。而OFDM(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分复用)技术对信道的时变更加敏 感。OFDM将高速数据流转换成并行的低速数据流，通过增加符号时间增强 了其抗频率选择性衰落的性能，但同时由于符号时间增加，也增加了其对信 道时变的敏感。OFDM系统各子载波之间相互正交，频谱相互覆盖，由于移 动环境下信道时变，接收端频谱发生多普勒偏移，使得OFDM系统子载波正 交性遭到破坏，导致子信道相互干扰。

OFDMA系统的上行链路与下行链路的工作原理有很大区别，下行链路是 一个广播信道，其实现方案如同广播信道中的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分复用)发射与接收原理。而对于上行链路， 由于各用户与基站的通信是随机的，每个用户分别对应自己的多径衰落信 道，每个用户的信道估计需分别进行。

现有技术中的一种对通用OFDM系统在快时变多径信道下的信道估计方 案为：假设导频在整个频带内是理想的等间隔均匀分布，并且时域响应函数h (n，m)的能量集中在前L径。在这样的前提下，根据频域采样定理，并利用 傅立叶变换的特性，由均匀分布的Np个导频获得h(n，m)的前Np径 (Np＞L，0≤m≤L，L为最大多径数)中的每径在一个符号内时变的平均 值。然后，再利用线性模型，根据相邻符号线性插值获得当前符号内的h(n， m)。

在实现本发明过程中，发明人发现上述现有技术中的信道估计方案至少 存在如下问题：

在实际应用中，导频往往不能在整个频带内理想的等间隔均匀分布，比 如，一种802.16e OFDM系统的导频分布示意图如图1所示，在图1中，在导 频之间存在Guard Band(保护边带)和直流零子载波，用来防止带外干扰， 及消除直流分量对ADC(Analogue to Digital Converter，模数转换器)、 DAC(Digital Analog Converter，数模转换器)的影响。

而OFDMA系统中各用户分占频域内子载波，只占用分配给自己的子信 道，对某用户接收端而言，难以通过自己占有的整个频带内的部分子信道内 的个别导频来得到完整的信道时域响应值。因此，上述现有技术中的信道估 计方案的应用范围受到限制。

发明内容

本发明的实施例提供了一种OFDMA系统中的信道估计方法及装置，以解 决现有技术的信道估计方案的应用范围受到限制的问题。

一种正交频分多址系统中的信道估计方法，包括：

根据子信道的频域传输矩阵的主对角线元素的估计值，通过线性插值处 理获取子信道中的各个子载波的频域传输函数的时变信息，所述子信道在导 频的时域间隔时间内线性变化；

根据预定的换算关系，对所述子信道中的各个子载波的频域传输函数的 时变信息进行变换，得到所述子信道的频域传输矩阵中所有元素的估计值。

一种正交频分多址系统中的信道估计装置，包括：

频域传输函数时变信息获取模块，用于根据子信道的频域传输矩阵的主 对角线元素的估计值，通过线性插值处理获取子信道中各个子载波的频域传 输函数的时变信息，所述子信道在导频的时域间隔时间内线性变化；