[发明专利]下一代通信系统中宽带卫星通信链路多址信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信及移动通信技术领域，具体涉及下一代通信系统中宽 带卫星通信链路多址信号处理方法。

背景技术

卫星通信系统是下一代通信系统中最基本的一部分，利用卫星进行通信可 以更好的满足下一代通信中高速、高质及多媒体业务的需求。采用卫星的空间 段部分和地面段部分组成一个一体化的多层通信体系结构。

尽管目前的卫星系统能够通过使用不同的频带，提供比传统的系统更高的 比特速率和更高的容量，但是它们的比特速率仍然要远远低于3G或4G地面 移动系统。为了满足这种新的空间段和地面段的一体化系统中的业务需要，因 此给空中接口技术带来了更多的挑战。由于卫星系统和地面无线系统的差异， 对于未来卫星系统来说，目前没有最终最优的多址体制。尽管现在有多种多址 技术，如CDMA、TDMA、FDMA，但是每一种只适合于不同的应用形式。虽 然这些方法能够对固定的业务提供较优化的解决方法，但是它们不能在下一代 的宽带通信业务中同样表现出较好的特性。未来B3G或4G的宽带通信系统 的目标是空间段和地面段的无缝漫游。因此，如何选择适合卫星链路的多址接 入方式是下一代无线通信系统需要解决的一个必要的问题。

下一代无线通信系统是一个由基于卫星的空间段和地面段组成的一体化 系统。尽管已经提出多种多址接入体制，但是对于宽带卫星通信链路，尤其下 行链路的接入方式还不十分清楚。基于OFDM技术的OFDMA和基于 DFT-S-OFDM的SC-FDMA体制，因为它们本身的优势而成为卫星链路的可选 接入方式。然而，问题在于OFDM具有较高的峰均值功率比(PAPR)特性，将 导致高功率放大器(HPA)的损耗。

发明内容

本发明为了解决未来宽带多媒体卫星系统目前尚没有最优的多址接入体 制的星上处理方法的问题，而提出了下一代通信系统中宽带卫星通信链路多址 信号处理方法。

本发明中有两种下一代通信系统中宽带卫星通信链路多址信号处理方法： 一种是采用OFDMA方式的下一代通信系统中宽带卫星通信链路多址信号处 理方法，另一种采用SC-FDMA方式的下一代通信系统中宽带卫星通信链路 多址信号处理方法。

上行链路采用OFDMA方式的发射信号处理方法：

步骤A1、输入的比特流通过编码后经串/并转换得到并行的频域信号序 列，然后通过映射得到星座点符号，此星座点符号进行调制后得到并行符号流 X′(n)；

步骤A2、并行的频域信号序列X′(n)和并行的频域导频信号序列P′(n)进 行频域导频插入，后经快速傅立叶逆变换(IFFT)变换得到并行的时域信号序列 X(n)和时域导频信号序列P(n)；

步骤A3、并行的时域信号序列X(n)插入循环前缀后，得到并行的时域信 号序列Z(n)；

步骤A4、并行的时域信号序列Z(n)进行并/串转换，而后经过星地信道发 送到地面接收端；

下行链路采用OFDMA方式的接收信号处理方法：

步骤A5、接收到的时域接收信号序列C(n)分成两路进行传输：进行串/ 并转换，得到并行的时域接收信号序列和时域导频信号序列P(n)；

一路去除循环前缀后进行快速傅立叶变换(FFT)变换得到并行的频域信号 序列D′(n)；

另一路进行信道估计得到并行的信道频率响应序列

步骤A7、并行的频域信号序列D′(n)和并行的信道频率响应序列进 行迫零均衡后得到并行的估计信号序列

步骤A8、并行的估计信号序列进行并/串转换、解映射和解调后输出 信号。

上行链路采用SC-FDMA方式的发射信号处理方法：

步骤B1、输入的比特流通过编码后映射得到星座点符号，此星座点符号 进行调制后得到符号流，后经串/并转换得到并行的频域信号序列X″(n)；

步骤B2、并行的频域信号序列X″(n)和并行的时域导频信号序列P′(n)进 行频域导频插入后，经离散傅立叶变换(DFT)扩展模块得到X′(n)，后经快速傅 立叶逆变换(IFFT)变换得到并行的时域信号序列X(n)和时域导频信号序列 P(n)；

步骤B3、并行的时域信号序列X(n)插入循环前缀后，进行并/串转换，得 到并行的时域信号序列Z(n)；

步骤B4、并行的时域信号序列Z(n)而后通过星地信道发送到地面接收端；