專利名稱：一種減小多徑延遲干擾的數據傳輸方法
技術領域：
本發明涉及數據傳輸技術領域，特別是指一種減小多徑延遲干擾的數據傳輸方法。
背景技術：
3GPP WG1提案R1-050254中提出，在傳輸數據的時候，可以采用局部的單載波技術(localized single carrier)來傳輸數據。局部的單載波技術即是通過頻率上屬于一個頻率塊(chunk)的時域波形來承載數據信號，如圖1示出了局部的單載波傳輸數據的頻率塊的示意圖。對于數據傳輸過程，不可避免的會產生信號傳輸的多徑。多徑指，由于發射端信號在傳輸過程中，由建筑物產生反射、衍射、散射的原因，導致一個接收端會收到不同幅度、相位、不同到達時間的電磁波。一般來說，不同的信道環境多徑延遲的大小不同。
傳輸數據時，為了克服傳輸過程中的多徑干擾，可以采用頻率域均衡技術。為了簡化頻率域均衡，可以在每個頻率塊邊緣增加循環前綴(CP)。當循環前綴的長度大于多徑延遲的大小時，循環前綴保護了前一個符號的信號不會對下一個符號的信號造成干擾，而且在接收方去掉循環前綴后，在時間域上多徑效應正好是一個循環卷積，從而在頻率域上多徑效應是一個乘積，因此采用了循環前綴后可以用簡單的頻率域均衡來進行用戶信號的解調，并可以利用多徑效應來接收信號。
如圖2示出了目前的采用單載波技術傳輸數據信號的流程圖，對調制后的信號，通過發射脈沖成型，再添加循環前綴，發射出去，其中發射脈沖成型可以利用頻域操作來實現，發射脈沖成型的步驟可包括進行FFT變換、再乘上一個頻率域的成型函數p(f)，再進行IFFT變換，其中p(f)可以是選定的要傳送數據信號的頻率塊對應的根升余弦濾波器的頻率響應，FFT、IFFT分別是傳送信號的整個帶寬的快速傅立葉變換和快速逆傅立葉變換，FFT和IFFT子載波寬度的倒數即是一個頻率塊占用的不包括循環前綴的時間長度。該過程中，構造符號和CP的步驟如下以一個符號周期為單位，每個符號周期的前端發射的是循環前綴。一個符號周期定義為一個頻率塊(chunk)占用的時間長度，類似于正交頻分復用系統中的一個符號周期。如圖3所示，其中的CP表示的是循環前綴，這部分信號是一個符號周期的尾部信號拷貝得到的，將這個符號周期尾部和循環前綴相同的信號稱為尾部循環前綴信號。
當CP采用固定的值時，由于自然界中衰落的不同，在衰落信道的延遲擴展比較大的情況下可能出現多徑延遲的大小超過循環前綴的長度。另外，由于不同用戶的多徑可能不同，因此當所有的用戶采用同樣的CP長度時，有些用戶的多徑延遲擴展也可能大于CP的長度，從而，會導致符號間的干擾，并且會破壞多徑效應作為循環卷積的結構，導致多徑效應影響接收端對信號的接收。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供了一種減小多徑延遲干擾的數據傳輸方法，可以針對不同衰落環境、不同用戶，靈活地增加循環前綴的長度來減小多徑延遲的干擾。
本發明提供的減小多徑延遲干擾的數據發送方法，包括以下步驟對調制的數據信號，利用要傳輸該數據信號的頻率塊所對應的發射脈沖成型，產生一個不包括循環前綴CP的一個符號周期的信號；判斷是否要增加循環前綴的長度，若是，則將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息，和循環前綴CP依次發送出去。
其中，所述判斷是否要增加循環前綴的長度的步驟是通過判斷多徑延遲擴展是否大于循環前綴CP長度來決定的。所述多徑延遲擴展為對于所接收的多徑信號，測量最早接收的一信號的時間，最晚接收的一信號時間，所述兩個信號的時間差作為所述多徑延遲擴展。
其中，判斷多徑延遲擴展的步驟可以在一個或者多個時間傳輸區間(TTI)內執行。
其中，所述將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息發送出去的步驟包括計算當前用戶的多徑延遲信號的窗口，相比通常的循環前綴要求的延遲晚時，在當前符號的尾部和下一符號的尾部循環前綴信號的前面發射所述信號。所述信號的長度為所述晚的范圍。
其中，所述將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息發送出去的步驟包括計算當前用戶的多徑延遲信號的窗口，相比通常的循環前綴要求的延遲早時，在當前符號的循環前綴的后面和下一個符號的最前端發射所述信號。所述信號的長度為所述早的范圍。
其中，所述進行重復傳輸的信號攜帶有需要發送的可用信息。
其中，該方法應用于單載波的數據傳輸。
由上述方法可以看出，本發明在循環前綴的單載波系統中，傳輸數據時，可針對不同衰落環境、不同用戶，靈活地增加改變循環前綴的長度。還可以根據多徑延遲窗口和通常延遲的早或晚靈活的將循環前綴在其前或后增加。另一方面，可以利用循環前綴進行有用信息的傳送。
圖1為局部的單載波一個頻率塊的示意圖。
圖2為單載波技術傳輸數據的流程圖。
圖3為現有技術構造的要傳送的符號。
圖4為多徑延遲發生變化的示意圖。
圖5為本發明第一種發射方法的符號的結構圖。
圖6為本發明第二種發射方法的符號的結構圖。
圖7為本發明調整CP長度傳輸數據的流程圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種數據的傳輸方法，使得在傳輸數據時，可以根據需要對循環前綴(CP)的長度進行靈活的調整，避免出現多徑延遲的大小超過循環前綴的長度而降低解調的性能。本發明的數據傳輸包括以下步驟第一步驟對調制的數據信號，利用選定的要傳輸所調制后數據信號的頻率塊對應的發射脈沖成型，產生一個不包括循環前綴CP的一個符號周期的信號。
第二步驟判斷是否增加循環前綴的長度，若是，通過發送重復信號P來作為增加的循環前綴信息的長度，并發送CP。
判斷是否增加循環前綴的長度，是通過對多徑延遲擴展的估計進行的。終端發送一個信號后，可以在基站處測量接收的多徑信號，測量最早接收的信號的時間，最晚接收的信號時間，所述兩個多徑信號的時間差(也可以理解為從最早接收的信號的時刻到最晚接收的信號的時刻)即為所述多徑延遲擴展或稱作多徑延遲信號的時間窗口。然后基站判斷是否增加CP長度及增加多少，采用哪種方式增加，通知給用戶終端，終端根據通知信息發送信號。
其中，在測量出多徑延遲信號可以根據下面的兩種不同情況，采用不同的兩種方式增加循環前綴的長度，其中該過程可以參見圖7示出的流程圖。
如圖4，對于當前用戶，其多徑延遲信號的窗口是否比通常的循環前綴要求的延遲更晚，若是，則記錄所晚的時間長度(t2-t3)，采用下面的方法a(對應圖4中的a)，否則，若該多徑延遲信號的窗口比通常的循環前綴要求的延遲更早，記錄所早的時間長度(t4-t1)，采用下面的方法b(對應圖4中的b)a參見圖5，在當前符號周期的尾端發射一定長度的信號P，在下一個符號的尾部循環前綴信號前發射相同的P。其中，信號P的長度不小于記錄的時間長度(t2-t3)或者已經達到系統允許的最大的長度。
b參見圖6，重復發射的信號P位于當前符號的循環前綴的后面，和下一個符號的最前端。其中，信號P的長度不小于記錄的時間長度(t4-t1)或者已經達到系統允許的最大的長度。
上面的a和b，從對應的圖中可以看出，P作為循環前綴的一部分和原CP構成了新的CP，因此循環前綴的長度增加了。
另外，如果多徑延遲信號的時間窗口，既有早的部分也有晚的部分，例如圖4中的(t4-t3)，則同時采用a和b，如圖4中的c。
由于信道延遲改變的速度和符號周期相比較來說是很慢的，因此，不需要在每個符號的傳輸中都進行信道延遲的判斷，而可以在一段時間內，如一個或者多個時間傳輸區間(TTI)，再進行判斷是否需要更改循環前綴的長度。
另外，上述增加的P信息，還可以用來攜帶有需要發送的有用的信息，這樣，循環前綴中P的信息可以被解調出來，提高資源的利用率。如，信號P可以是需要發送兩次的信號，例如傳輸格式指示等控制信號。
接收方接收時，首先將循環前綴CP去掉，然后再通過FFT變換到頻率域，在頻率域進行濾波和均衡，再通過IFFT變換到時間域，進行信號的解調。其中，去掉的循環前綴，和沒有增加循環前綴長度的時候，完全相同。即雖然增加了P和CP一起作為循環前綴，但是接收方去掉循環前綴的仍然是CP，而仍然保證信道衰落仍然是一個循環卷積，符號間沒有干擾，占用不同頻率的信號之間的正交性。
上面通過發射重復的信號來增加循環前綴長度的方法，保持了每個符號的時間長度不變，接收方去掉的循環前綴的長度不變。因此，在通信系統中可以針對每個用戶多徑擴展的大小，決定是否增加循環前綴的長度，以及增加的循環前綴的長度的大小，使得循環前綴的長度大于多徑擴展，同時不影響多個用戶信號的接收。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種減小多徑延遲干擾的數據發送方法，其特征在于，該方法包括以下步驟對調制的數據信號，利用要傳輸該數據信號的頻率塊所對應的發射脈沖成型，產生一個不包括循環前綴CP的一個符號周期的信號；判斷是否要增加循環前綴的長度，若是，則將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息，和循環前綴CP依次發送出去。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷是否要增加循環前綴的長度的步驟是通過判斷多徑延遲擴展是否大于循環前綴CP長度來決定的。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述判斷多徑延遲擴展的步驟可以在一個或者多個時間傳輸區間(TTI)內執行。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多徑延遲擴展為對于所接收的多徑信號，測量最早接收的一信號的時間，最晚接收的一信號時間，所述兩個信號的時間差作為所述多徑延遲擴展。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息發送出去的步驟包括計算當前用戶的多徑延遲信號的擴展，相比通常的循環前綴要求的延遲晚時，在當前符號的尾部和下一符號的尾部循環前綴信號的前面發射所述信號。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述信號的長度為不小于所述延遲的晚的時間長度。
7.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息發送出去的步驟包括計算當前用戶的多徑延遲信號的擴展，相比通常的循環前綴要求的延遲早時，在當前符號的循環前綴的后面和下一個符號的最前端發射所述信號。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述信號的長度為不小于所述延遲的早的時間長度。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括所述進行重復傳輸的信號攜帶有需要發送的可用信息。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法應用于單載波的數據傳輸。
全文摘要
本發明示出了一種減小多徑延遲干擾的數據發送方法，包括以下步驟對調制的數據信號，利用要傳輸該數據信號的頻率塊所對應的發射脈沖成型，產生一個不包括循環前綴CP的一個符號周期的信號；通過判斷多徑延遲擴展是否大于循環前綴CP長度來確定是否要增加循環前綴的長度，若是，則將一信號重復傳輸作為增加的循環前綴信息，和循環前綴CP依次發送出去；所述信號發送方法可以是在當前符號的尾部和下一符號的尾部循環前綴信號的前面發射所述信號，或在當前符號的循環前綴的后面和下一個符號的最前端發射所述信號。使用本發明，可以針對不同衰落環境、不同用戶，靈活地增加循環前綴的長度來減小多徑延遲的干擾。
文檔編號H04L25/03GK1881968SQ20051007680
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月15日 優先權日2005年6月15日
發明者曲秉玉 申請人:華為技術有限公司