[发明专利]采用显式跳频的多载波通信系统

说明书

本发明主题涉及采用显式跳频的多载波通信系统。可变带宽分配和跳频被用来实现对无线电资源的高效利用。通过根据不同移动终端的瞬时信道条件向它们动态地分配不同数目的副载波来实现可变带宽分配。跳频图案是基于当前带宽分配而被“即时地”确定的。在调度许可中将带宽分配和跳频图案发信号通知给移动终端。

技术领域

本发明大体上涉及多载波通信系统，更具体地涉及采用跳频的正交频分复用(OFDM)系统。

背景技术

跳频是在许多无线电通信应用中使用的一种扩频技术。在跳频扩频系统中，发射机根据伪随机跳频图案而随着时间改变其传输频率。实际上，发射机在发射期间从一个频率“跳跃”到另一个频率以将其信号扩展在宽频带上，同时在任何给定时刻，所传输的信号占用窄频带。跳跃周期在此被称为时隙，它是在其期间频率保持恒定的时间间隔。跳频图案包括发射机在其上跳跃的频率序列。

跳频提供频率分集，这在子载波之间的间距足够大从而衰落在不同频率上是不相关的情况下有助于减轻多径衰落效应。大多数移动通信系统在发射机侧应用信道编码，并且在接收机侧应用对应的信道解码。为了利用通过跳频所提供的频率分集，应该在多跳(即多个时隙)上展开编码信息块。

跳频可以被用来在多个用户之间共享无线电资源。在常规的跳频系统中，移动通信系统的相同小区或扇区内的不同移动终端被分配了互相正交的跳频图案，从而移动设备不会在相同时隙中在相同频率上同时进行传输。一种确保跳频图案互相正交的方式是对于所有的移动设备使用相同的基本跳频图案，其中对于每个移动终端使用不同的频率偏移。

在小区之间通常使用不同的非正交的跳频图案，这意味着可能发生在相同时隙期间在相同频带中来自相邻小区中的两个移动设备的同时传输。当发生这种情况时，出现“冲突”，这意味着在对应时隙期间的高干扰电平。然而，由于信道编码跨越几个跳跃，所以信道解码器通常仍能够正确地对信息进行解码。

跳频可以被应用于正交频分复用(OFDM)系统中。在OFDM系统中，一个宽带载波被分成多个子载波。快速傅里叶变换被应用于调制符号以便将调制符号扩展在该宽带载波的多个子载波上。可以通过改变子载波分配来在OFDM系统中实施跳频。

最近，已对在OFDM系统的上行链路中使用可变带宽分配感兴趣。基本构思是基于移动终端的瞬时信道条件、缓冲水平、服务质量(QoS)要求、以及其他因素来改变分配给移动终端的带宽。网络中的调度器对移动终端进行调度并且确定它们的带宽分配。

先前未在采用可变带宽分配的OFDM系统中使用跳频。将跳频技术应用于允许可变带宽分配的OFDM系统的一个困难是，可用跳频图案的数目根据带宽分配而改变。此外，当混合来自在一个子帧(FDMA)内使用不同带宽的两个或更多个移动设备的传输时，每个移动设备的跳跃可能性依赖于分配给其他移动设备的带宽。另一个问题是，带宽分配依赖于移动设备的瞬时信道条件，因此无法预先知晓。如果频率图案在不考虑带宽分配的情况下被建立，则必须作出带宽分配以避免冲突，这将降低系统的效率。

因此，需要新的调度技术来在允许可变带宽分配的OFDM系统中实现跳频。

发明内容

本发明提供一种用于在允许对移动终端进行可变带宽分配的OFDM系统中实施跳频的方法和设备。通过根据不同移动终端的瞬时信道条件向它们动态地分配不同数目的子载波来实现可变带宽分配。跳频图案是基于针对同时调度的移动终端的当前带宽分配而被“即时地(on-the-fly)”确定的。在调度许可中将带宽分配和跳频图案发信号通知给移动终端。因为跳频图案不是预定义的，所以调度许可显式地(explicitly)发信号通知在调度间隔内对于每个时隙的带宽分配和频率偏移。

本发明提供一种非常灵活的、简单的(低复杂度)、并且低开销的方法来在支持灵活带宽传输的系统中实施上行链路跳频。

附图说明

图1示出用于实施具有可变带宽和跳频的单载波OFDM的示例性发射机。