利用循環前綴時隙傳輸信息的方法和裝置的製作方法

2023-05-04 16:23:26

專利名稱：利用循環前綴時隙傳輸信息的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於移動通信技術領域，特別涉及一種利用循環前綴時隙傳輸 4言息的方法和裝置。
背景技術：
隨著通信技術的發展，對於信息的傳輸質量要求日益提高。為了有效對抗
高速傳輸時的符號間幹擾(Inter-SymbolInterference， ISI)，提出了正交頻分復用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM )才支術。OFDM才巴4言道分成 許多正交子信道，各子信道間保持正交，頻i普相互重疊，提高了頻譜利用率。 OFDM符號是周期延伸的，將每個符號的後L個樣本複製到該符號前面構成循 環前綴(Cyclic Prefix, CP),這大大減少了OFDM系統對同步錯誤的敏感性， 能有效地抵抗多徑時延的損害。如圖1所示，OFDM符號的後L個樣本複製到符 號前端形成CP。
以OFDM在超移動寬帶(Ultra Mobile Broadband, 1MB)系統中的應用為 例，CP的長度有四種6.51|us, 13.02 jus, 19.53 |us, 26.04 |as,對應於不同的基 站覆蓋範圍。
基站的覆蓋範圍有大有小，大的基站覆蓋可以到幾十公裡，小的基站覆蓋 幾百米。現在出現了一種更小的基站——Femto基站
Femtocell (毫微微小區)主要針對的是在屋內覆蓋不完整的問題，通過在 屋內安裝一個小功率基站的方法改善屋內的信號覆蓋情況，增強在屋內的通信 能力。從實現上說，Femtocell的基站與正常的基站沒有區別，只是功率要小很 多，因此作用距離通常在幾十米以內。
UMB系統定義了4種CP，如果是同步系統，則全網使用同一CP。如果是異步系統，相鄰小區CP可以不一樣，但其缺點比較明顯，比如終端只能作硬切換， 無法作小區協同等等。
當UMB系統引入Femto這種小基站後，對於femto等小範圍覆蓋的通信系統， 由於距離非常近，因此多徑影響很小，同時，由於距離非常近，同步的精度也 可以很高。此時CP的用處已經不大。而接收端對於CP部分是直接丟棄的，因 此存在浪費。如圖2所示，小覆蓋基站應使用的CP長度僅佔普通基站CP長度很 小部分。
根據802.11n協議的模型， 一般室內傳播時延為80-1050ns。而UMB系統中， 一個OFDM符號長度為113.93 ias, CP的時長在6.51 ju s到26 ju s之間，CP的長 度為0FDM符號的1/16甚至更多。可見CP部分浪費得比較多。
以5M系統為例。 一個chip的時長約為200ns,而最大時延^f又5個chip長 度，但是CP部分佔用32-128個chip的長度，浪費比較大。

發明內容
本發明實施例提供一種利用循環前綴時隙傳輸信息的方法和裝置，通過對 循環前綴時隙的利用，提高了CP時隙的利用率，降低了CP時隙的浪費。
本發明實施例提供了一種利用循環前綴時隙傳輸信息的方法，該方法包
括
接收端接收發送端在CP時隙發送的信號，根據該信號功率的變化情況獲
取發送端傳輸的信息。
本發明實施例還提供了 一種接收端，包括
接收單元，用於接收發送端在循環前綴CP時隙發送的信號；
;險測判斷單元，用於^r測所述接收單元接收的CP時隙的信號的功率，並
將檢測結果和預設的門卩艮值進行比較判斷，大於該門限值時判斷為"1"，小於
該門限值時判斷為"0";或者，大於該門限值時判斷為"0",小於該門限值時
判斷為"1";信息獲取單元，根據所述檢測判斷單元輸出的判斷結果，獲取發送端傳輸 的信息。
本發明實施例還提供了一種發送端，包括
功率設定單元，用於才艮據待傳輸的信息內容，設定循環前綴CP時隙信號 的發送功率；
信號發送單元，用於根據所述功率設定單元輸出的設定值，在CP時隙發 送信號。
針對現有技術中接收端對於CP時隙不作任何處理，從而造成CP時隙浪費 的情況，本發明實施例利用CP時隙可以傳輸真正的循環前綴，也可以零功率
或極小功率發送真正的循環前綴或者預設的其他信號的特點，通過在發射端對
CP時隙的功率進行控制，利用功率的變化來攜帶信息。提高了CP時隙的利用 率，降低了CP時隙的浪費，並通過對CP時隙的利用，增強系統性能，增大系
統吞吐量。


圖1現有技術中普通基站應發送的OFDM符號示意圖2現有技術中小覆蓋基站應發送的OFDM符號示意圖3本發明實施例中CP時隙採用部分功率或無功率發送時的示意圖一；
圖4本發明實施例中CP時隙採用部分功率或無功率發送時的示意圖二；
圖5本發明實施例中CP時隙採用部分功率或無功率發送時的示意圖三；
圖6本發明實施例中利用CP時隙的功率變化指示二進位信息的示意圖7本發明實施例中CP時隙綁定示意圖8本發明實施例中利用CP時隙的功率變化指示多進位信息的示意圖。
具體實施例方式
為使本發明實施例目的、技術方案及優點更加清楚、明了，以下參照附圖，對本發明實施例進4亍詳細描述
首先，本方案利用OFDM符號中CP時隙可以傳輸真正的循環前綴，也可以 用零功率或極小功率來進行發送，獲取底噪信息。
發射端利用OFDM符號內CP時隙的功率變化來攜帶信息。比如，當用全 (滿)功率發送CP時，表示二進位信息"1",當用部分功率或無功率發送CP 時，表示二進位信息"0";或者，用滿功率發送CP時，表示二進位信息"0"， 用部分功率或無功率發送CP時，表示二進位信息"1"。為了敘述方便，下文 都以滿功率發送表示為'T，，部分功率或無功率(小功率)發送表示"0"來 說明，這並不構成對本發明實施例的任何限制。當CP時隙採用滿功率發送 OFDM符號時，其發送方式跟普通基站發送方式一樣，使用跟普通基站一樣的 CP時隙長度，如圖l所示，所發送的信號可以是真正的循環前綴，也可以是預
發送，CP時隙所發送的信號可以是真正的循環前綴，也可以是預設的其他信號 第一種方式，發送方式跟普通基站發送方式一樣，使用跟普通基站一樣的 CP時隙長度，但整個CP時隙內的發射功率明顯低於滿功率發送，所發送的信 號可以是真正的循環前綴，也可以是預設的其他信號。如圖3所示。
第二種方式，發送方式跟普通基站發送方式一樣，使用跟普通基站一樣的 CP時隙長度，所發送的信號可以是真正的循環前綴，也可以是預設的其他信號， 但對於小覆蓋基站應使用的CP時隙部分使用滿功率發送，而剩餘部分使用低功 率發送。如圖4所示。
第三種方式，和第二種方式類似，但滿功率部分傳輸的信號和低功率部分 傳輸的信號可以獨立，4氐功率部分甚至可以不傳任何信號，如圖5所示。
基站通過上述方法在CP中攜帶二進位信息。如圖6所示，第一個OFDM符 號中CP時隙的傳輸使用全功率，接收端收到該OFDM符號後判斷其CP時隙的 功率(能量)。 一個常用的功率檢測方法為用一個已知的信號和收到的信號 作相關處理，得到的相關值即可以認為是功率值，比如CP部分的信號依舊是真正的循環前綴時，接收端可以用檢測得到的OFDM信號找到CP時隙段對應的已 知信號，然後與在CP時隙對應收到的信號作相關即可。所述已知信號既可以是 預先設定的，也可以是檢測到的OFDM信號按照現有的CP生成方式本應生成的 CP信號。若4全測得到的功率超過一個門限值T則認為該CP時隙指示一個二進位 信息"1";在第二個OFDM符號內，CP時隙用極小功率或零功率發送，接收端 收到該OFDM後判決其CP能量小於門限值T,則該CP時隙指示二進位信息"O"。 這樣在三個連續的OFDM符號中，圖6所示的例子利用三個CP時隙可以攜帶二 進位信息，10r。依次類推，可以利用更多OFDM符號的CP時隙指示更多信息。 例如，在UMB系統中一個普通物理幀包含8個OFDM符號，這樣利用8個OFDM 符號的CP時隙則可以攜帶8比特的二進位信息。這裡涉及的門限值可以預先設 定，也可以動態調整，比如用已檢測的低功率或零功率的CP時隙得到的檢測值 或者靜默測試幀得到的檢測值對已有的門限進行修正。
每一個超幀包含一個前導幀與25幀普通物理幀。/人而一個超幀包含8 x 25 = 200個CP時隙。利用這200個CP時隙中的全部或部分來傳輸信息，理想情況下 可以攜帶200個比特信息。考慮到檢測誤差，可以將多個CP時隙進行綁定。比 如使用二進位碼發送時，可以設定多個CP時隙攜帶一個比特信息，檢測的時候 將多個CP時隙能量相加或者各自乘以一個權重相加，超過設定門限則判為"1"， 低於設定門限則判為"0"。例如用2個CP時隙指示一個比特信息，此時可以攜 帶100個比特信息。如圖7所示，發射端在第一、第二個OFDM符號中CP滿功率 發射，第三、第四個OFDM符號中CP極低功率發射，接收端把第一，第二個 OFDM符號中收到的CP能量合併後跟門P艮值T比較，若大於該門P艮值，則認為 第一，第二個OFDM符號的CP時隙攜帶一個二進位比特信息"1"。同樣道理， 接收端把第三，第四個OFDM符號中收到的CP能量合併後跟門卩艮值T比較，若 低於該門限值，則判斷第三，第四個OFDM符號的CP時隙攜帶二進位比特信息 "0"。所綁定的兩個CP時隙可以連續也可以不連續。
進一步，可以把CP時隙功率從全功率到零功率(考慮到功放的範圍，零功
8率與極小功率等同)範圍進行量化分成多個段，通過把CP時隙功率設置在不同
的功率段以攜帶多個二進位信息或者多進位信息。如圖8所示， 一個OFDM符 號內，CP時隙功率從滿功率到零功率分成N萃爻，則可攜帶10§2^個二進位信息。
隙對應的信息。
為了保證傳輸的正確性，可以在發射端對CP時隙指示的信息進行編碼，交 織，加擾等處理，以提高接收端可靠性，這裡不再做詳細敘述。這些利用CP 時隙段指示的信息可以用於攜帶系統廣播信息或者多4^f言息或者控制信息，也 可以攜帶傳輸用戶數據。
為了支持上述方案，系統需要增加參數指示來廣播CP時隙的用法，包括但 不限於CP時隙傳輸的功率如何量化、CP時隙綁定的設置、是否使用全部CP時 隙等等內容。該指示可以在廣播信道或控制信道中攜帶，也可以是系統默認或 利用既定的CP時隙攜帶的信息來傳輸。
如果CP時隙傳輸的是用戶數據，需要增加新的指配消息來通知終端如何^f吏 用該資源。
如果相鄰的基站使用不同的CP,必然面臨同步的問題，那麼可以配置為使 用較大的那個CP,但是覆蓋小的那個小區的CP可以部分傳輸數據。
本發明實施例提供了 一種利用循環前綴時隙傳輸信息的接收端。該接收端 可以集成在基站中，也可以集成在終端中。該接收端包括
接收單元，用於接收發送端在循環前綴CP時隙發送的信號；
檢測判斷單元，用於檢測所述接收單元接收的CP時隙的信號的功率，並 將檢測結果和門限值進行比較判斷，大於該門限值，則判斷為"1",小於該門 限值，則判斷為"0";或者，大於該門限值時判斷為"0"，小於該門限值時判 斷為"1";
信息獲取單元，根據所述檢測判斷單元輸出的判斷結果，獲取發送端傳輸 的信息。本發明實施例還提供了 一種利用循環前綴時隙傳輸信息的發送端。該發送
端可以集成在基站中，也可以集成在終端中。該發送端包括
功率設定單元，用於根據待傳輸的信息內容，設定循環前綴CP時隙的發 送功率；
信號發送單元，用於根據所述功率設定單元輸出的設定值的功率，在CP 時隙發送。
進一步的，該發送端還包括
時隙綁定單元，用於將至少兩個連續或者不連續的CP時隙進行綁定，所 述綁定的CP時隙的發送功率相同。
編碼交織加擾單元，用於將所述待傳輸信息進行編碼、交織、加擾處理。
通過本發明實施例提供的技術方案，可以提高CP時隙的利用率，降低CP 時隙的浪費，並通過對CP時隙的利用，增強系統性能，增大系統吞吐量。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明 可藉助軟體加必需的硬體平臺的方式來實現，當然也可以全部通過硬體來實 施，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方 案對背景技術做出貢獻的全部或者部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計 算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如R0M/RAM、 -茲石乘、光碟等，包括若干 指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發 明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及 其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1、一種利用循環前綴CP時隙傳輸信息的方法，其特徵在於，該方法包括接收端接收發送端在CP時隙發送的信號，根據該信號功率的變化情況獲取發送端傳輸的信息。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述發送端根據待傳輸信息 的內容，選擇在CP時隙進行全功率發送或零功率發送或者小功率發送。
3、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據功率的變化情況獲 取發送端傳輸的信息為所述接收端檢測在CP時隙接收到的信號功率，並將檢測結果和預設的門 限值進行比較判斷，大於該門限值時判斷為'T，，小於該門卩艮值時判斷為"0"; 或者，大於該門限值時判斷為"0"，小於該門限值時判斷為"1";根據判斷結果，獲得所述發送端傳輸的信息。
4、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，將至少兩個連續或者不連續 的CP時隙進行綁定，所述綁定的CP時隙的發送功率相同。
5、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在所述發送端，將所述待傳 輸信息進行編碼、交織、加擾處理。
6、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述待傳輸信息包括系統 廣播消息或多播消息或控制信息或用戶數據。
7.—種接收端，其特徵在於，包括^接收單元，用於4妄收發送端在循環前綴CP時隙發送的信號； 檢測判斷單元，用於檢測所述接收單元接收的CP時隙信號的功率，並將 檢測結果和預設的門卩艮值進行比較判斷，大於該門限值時判斷為"1"，小於該 門限值時判斷為"0";或者，大於該門限值時判斷為"0",小於該門P艮值時判 斷為'T';信息獲取單元，根據所述檢測判斷單元輸出的判斷結果，獲取發送端傳輸 的信息。
8、 一種發送端，其特徵在於，包括功率設定單元，用於根據待傳輸的信息內容，設定循環前綴CP時隙信號 的發送功率；信號發送單元，用於根據所述功率設定單元輸出的設定值，在CP時隙發 送信號。
9、 如權利要求8所述的一種發送端，其特徵在於，還包括 時隙綁定單元，用於將至少兩個連續或者不連續的CP時隙進行綁定，所述綁定的CP時隙的發送功率相同。
10、 如權利要求8所述的一種發送端，其特徵在於，還包括 編碼交織加擾單元，用於將所述待傳輸信息進行編碼、交織、加擾處理。
全文摘要
本發明實施例公開了一種利用循環前綴CP時隙傳輸信息的方法，該方法包括接收端接收發送端在CP時隙發送的信號，根據該信號功率的變化情況獲取發送端傳輸的信息。針對現有技術中接收端對於CP時隙不作任何處理，從而造成CP時隙浪費的情況，本發明實施例利用CP時隙可以傳輸真正的循環前綴，也可以零功率或極小功率發送真正的循環前綴或者預設的其他信號的特點，通過在發射端對CP時隙的功率進行控制，利用功率的變化來攜帶信息。提高了CP時隙的利用率，降低了CP時隙的浪費，並通過對CP時隙的利用，增強系統性能，增大系統吞吐量。
文檔編號H04W52/04GK101505528SQ200810065358
公開日2009年8月12日 申請日期2008年2月5日 優先權日2008年2月5日
發明者萍 於, 夏林峰, 鵬 李, 杜穎鋼, 許明霞, 鄧敏智 申請人:華為技術有限公司