[发明专利]一种跳频用户和非跳频用户的频域复用方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种跳频用户和非跳频用户的频域复用方法和系统。

背景技术

跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum；FHSS)是在发送端与接收端时间同步的情况下，以特定形式的一系列不连续窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。

为了解决信道深衰落以及同频组网时的上行干扰的问题，长期演进项目(Long Term Evolution，LTE)规定了上行物理上行共享信道(PUSCH)上的跳频规则：类型1(type 1)和类型2(type 2)。上行在频域上进行跳频，要受到两个方面的限制：一是满足移动通信系统上行的单载波特性，二是在混合自动重传请求(HARQ)的多次传输中，跳频用户与非跳频用户在频域上不能碰撞。

图1表明了单载波特性对跳频的限制。其中，每一个矩形表示一个资源块，横坐标为时域，以传输间隔(TTI)为单位，纵坐标为频域。中间有白点的黑色矩形框和中间有白线的黑色矩形框分别代表的两个跳频用户：用户1和用户2，用户2占用多个资源块(这里用占用两个资源块来示例)。在经过两次频域上的跳跃后，用户2所占用的多个资源块变换到了频域的两端，在频域上破裂(Broken)从而不再连续，这就打破了LTE上行的单载波特性，从而会导致数据传输的失败，上述这种情况在用户跳频过程中是不允许出现的。

图2表明了HARQ重传对跳频的限制。其中，每一个矩形表示一个资源块，横坐标为时域，以传输间隔(TTI)为单位，纵坐标为频域。中间有白点的黑色矩形框代表了一个跳频用户即用户3，而中间有白线的黑色矩形框代表了一个非跳频用户即用户4。用户3在经过两次频域上的跳跃后，其占用的资源块变换到了原来用户4在频域上的位置，而用户4由于HARQ的多次重传，依然在原来的频域上进行数据传输，这样，两个独立的数据传输就在同一频域上进行，互相干扰会导致两都的数据传输都失败，因此，上述这种情况在用户跳频过程中是不允许出现的。

跳频规则类型2根据系统配置的子带个数确定跳频方式：子带个数为1时，为镜像跳跃方式，子带个数大于1，为伪随机化的跳跃方式。图3为跳频规则类型2的镜像跳跃方式原理示意图，示出了频带宽度为42个RB的一种type2的跳频图例。该示例中只有1个跳频子带，没有子带间跳频，而只有系统频带上的镜像式跳频。图中不同形式的斜线或横线的矩形代表了不同的跳频用户，频域上相邻的同类型矩形，代表了跳频前后的用户在频域上的位置，两个位置距离频带正中的位置相同，因此，它们的跳频是镜像方式的。

图4为跳频规则类型2的伪随机化跳跃方式原理示意图。示出了频带宽度为20个RB的一种type2的跳频图例。这种跳频方式将频带分为四个子带，其中，框中画竖线的矩形代表了跳频用户3在频域上的跳跃，它只进行了子带间的频域跳跃，而框中画横线的矩形代表了跳频用户4在频域上的跳跃，它不仅进行了子带间的频域跳跃，且进行了一个子带内的镜像跳跃。

镜像跳频的频率分集增益最大，但对资源分配的限制很苛刻；伪随机化跳频有利于解决LTE同频组网的干扰，但在跳域上无法复用跳频用户与非跳频用户。

为了提供在频域上复用跳频频用户与非跳频用户的可能，LTE系统给出调度算法决定的跳频规则类型1。跳频规则类型1的指示机制为：初始频域位置由授权给出，跳跃后的频域位置根据授权中给出的跳频间隔计算得出，因此，跳频规则类型1实际就是用户按照调度授权进行频域移位的跳频。跳频规则类型1的跳频间隔可以是系统频带宽度的1/4或者1/2，这个选择决定于两个因素，一是调度的资源分配，二是系统频带宽度，在资源块(RB)总数小于50时，跳频间隔只能是系统频带宽度的1/2，即跳跃后的频域位置为：

在RB总数大于50时，跳跃后的频域可能位置为：

或

在上述几个公式中，为初始传输的频域位置。

可以看出，现有技术中的跳频规则类型1给调度提供很大的灵活性，对于跳频用户的频域位置和跳频间隔，调度都可以通过授权控制。然而，所述跳频规则类型1存在如下问题：

首先，跳频用户在频域上的跳跃有可能与非跳频用户的重传发生碰撞，导致相互碰撞的跳频用户和非跳频用户的数据传输占用同一个频域资源，两者相互干扰，都不能实现正常传输的严重的后果；

其次，跳频用户实际上获取的频率分集增益由跳频用户的资源分配策略决定，但现有的资源分配策略不能保证资源分集增益的最大化。

发明内容