[发明专利]多点多用户OFDMA系统的频偏补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及多点多用户正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)系统通信技术领域中，基于“最大容忍剩余误差限松弛”技术，对传输点与用户终端进行联合频偏补偿的方法，用于解决在高速运动信道环境下多点多用户通信的频率不同步问题。

背景技术

在多点多用户OFDMA中，为确保传输信息的可靠性和系统的整体性能，需要传输点(BS)和用户终端(UE)满足同步协调。由于用户高速移动引起的多普勒频移、用户终端在不同位置等因素，从而引起无论传输点还是用户终端都面对着多个具有不同频偏的链路。

现有技术提供了一些用于多点多用户OFDMA系统的频偏补偿方法。这些方法大多利用信道感知技术，直接估计出每条链路的频偏量，然后通过对用户终端进行频偏后补偿，或者对传输点进行频偏预补偿的方法。在高速移动多点多用户OFDMA系统场景下，这些方法存在明显的不足，已有的频偏补偿方法无法确保每个用户终端都能实现可靠的频率同步和多普勒补偿，即不能满足多用户频率同步协调，最终导致系统整体性能降低。

POSDATA株式会社申请的专利“用于在基于OFDM/OFDMA的MIMO系统中估计和补偿时间偏移和/或载频偏移的设备和方法”(专利申请号200780032006.5，公开号CN101512999A)。该专利申请主要是计算通过接收天线收到的同一发射天线的导频信号的相位差，然后对导频信号的相位差执行反正切运算，以计算时间偏移线性相位和/或载频偏移线性相位，最后完成对导频和数据的载波偏移补偿。该专利申请公开的设备和方法存在的不足是，对所有接收信号频偏补偿时没有考虑到每条链路的频偏量可能不同，无法保证各用户终端接收到的每路信号频偏在可容忍频差范围之内，因此不能有效解决高速移动场景下多点多用户OFDMA系统的频偏补偿问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于“最大容忍剩余误差限松弛”技术来实现传输点和用户终端进行联合频偏补偿的方法，使本发明可以应用于多点多用户OFDMA系统中，解决由每个用户高速移动引起的多普勒频移和在不同的位置引起的频率不同步问题，让各用户终端都可以克服频偏的影响，从而确保用户终端解调信息的可靠性和提高协作系统的整体性能。

为实现上述目的，本发明具体步骤包括如下：

(1)各用户终端利用同步技术估计出每条链路的链路频偏量；

(2)各用户终端将估计出的链路频偏量反馈给各传输点；

(3)建立优化方程

3a)选定所有传输点的预补偿频偏量与链路频偏量之差最小作为优化方程的目标函数；

3b)获得约束条件：将用户终端剩余频偏量成线性关系的松弛量，进行不大于最大容忍剩余误差限的松弛，获得剩余频偏量的约束条件；

3c)建立由目标函数和约束条件组成的优化方程：