[发明专利]OFDM系统中基于子信道划分实现双向通信的传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用双向数字通信系统，具体涉及一种正交频分复用通信系统中基于子信道划分实现双向通信的传输方法，属于数字通信领域。

背景技术

正交频分复用（OFDM）技术是现代双向数字通信系统中常用的通信技术。利用数字信号处理中的离散傅立叶变换（DFT）技术，OFDM通信系统可以将整个可用频域带宽划分成若干个相互正交的子载波，并在这些子载波上传输数据，具有频率效率高、传输资源分配灵活、抗多径效应能力强等特点。

在由中心节点AP和用户UE构成的局域网或接入网中，由于实现成本、工艺技术水平、传输资源调度控制等因素限制，AP和UE之间以及各个UE之间的频域工作带宽不一定相同。通常情况下，AP具有较大频域工作带宽；UE具有较小的频域工作带宽，且各UE之间也存在频带宽窄差异。OFDM通信系统将所传输数据放入相互正交子载波上实现并行传输，通过分配给UE不同数目的子载波可以保证不同带宽类型UE的接入。

然而，在实现双向通信之前，AP和各个UE之间如何交互链路信令信息和链路控制信息是一个关键问题。其中，链路信令信息包括节点接纳、链路维护流程中的交互信息等；链路控制信息包括AP下行发送给各个UE的分配其所占用传输资源的媒质接入规划（MAP）信息、各个UE向AP报告自身状态的上行报告信息等。如果将AP和各个UE之间交互的链路信令信息和控制信息通过AP或者各个UE的整个频域工作带宽传输，则会出现由于频域工作带宽不同而导致的链路信令信息和链路控制信息的丢失，进而无法实现双向通信。如果将AP和各个UE之间的链路信令信息和链路控制信息交互按照各个子载波通道独立进行发布，则AP和各个UE之间需要按一定规则选定某些子载波进行节点接纳、链路维护等信令信息传输，否则随意选择会导致接入调度实现复杂；同时对于时分多址（TDMA）的OFDM系统由于链路控制信息中的MAP信息在每个子载波上传输的内容实际相同，导致冗余太多；即使对于正交频分多址（OFDMA）系统，由于带宽分配最小颗粒度的存在，带宽颗粒度范围内子载波上传输的控制信息也是相同的。

发明内容

本发明提供一种适用于OFDM通信系统中实现双向通信的传输方法。本传输方法利用OFDM技术频域上各子载波相互正交且可以独立传输数据的特点，将AP和各个UE的频域工作带宽按照正交子载波分组划分成若干个子信道，UE可通过使用不同数目的子信道以适应不同的工作带宽；同时本发明提供了利用特定子信道分别传输链路信令信息和链路控制信息的方法，以保证无论频域工作带宽是否不同，AP和各个UE之间均实现双向通信。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种OFDM通信系统中基于子信道划分实现双向通信的传输方法，其具体步骤为：

1）将AP和UE各自的频域工作带宽按照一定规则划分成若干子信道，每个子信道包含一定数目的正交子载波。

所述子信道可以根据其传输数据内容的不同分成两类，包括，基本子信道和扩展子信道，所述基本子信道可以用于链路信令信息、链路控制信息和数据信息的传输，所述扩展子信道仅支持链路控制信息和数据信息的传输。对于AP和UE，基本子信道必须至少存在一个。扩展子信道在AP和UE上可选择打开或者关闭。

2）在AP侧和UE侧，可以指定1个或者多个子信道为基本子信道。在AP和UE之间通过基本子信道进行链路信令信息的传输交互，实现节点接纳和链路维护功能。

3）在完成节点接纳后，AP按一定周期定期在各个子信道上分别发送针对本子信道的MAP信息。各个UE接收并解调自己频域工作带宽内所支持的各个子信道上的MAP信息，并根据各个子信道MAP信息定期获得AP给UE在该子信道上传输资源分配的控制信息。

4）AP根据一定规则，指示UE进行上行报告信息的传输。在接收并解调各个UE的上行报告信息之后，AP可根据上行报告信息的内容调整各个子信道MAP信息的内容，进而调整AP与各个UE之间传输资源的分配。

5）AP和UE之间根据AP在各个子信道定期下行发送的MAP信息中关于数据传输资源的分配控制进行数据信息的传输，从而实现双向通信。

所述步骤1）中将AP和UE各自的频域工作带宽按照一定规则划分成若干子信道，其中的一定规则，可以包括但不限于：按照AP和各个UE之中的最小频域工作带宽进行划分、按照AP和各个UE之间传输数据的最小带宽颗粒度进行划分或者实际应用中的其他带宽需求等。