[发明专利]在宽带无线局域网中实现OFDMA技术的收发方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在宽带无线局域网中实现正交频分多址(OFDMA)技术的收发方法和装置，属于无线通信技术领域。

背景技术

无损视频等超高速业务的激增，高吞吐率成为下一代无线局域网的目标。增加频谱宽度和提高频谱利用率是提高系统吞吐率的有效方法。由于无线资源的紧缺，提高频谱利用率是下一代无线局域网技术的关键。

MIMO可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅地增加系统的数据吞吐量及发送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目。MIMO的核心概念为利用多根发射天线与多根接收天线所提供之空间自由度来有效提升无线通信系统之频谱效率，以提升传输速率并改善通信质量。

由于OFDMA技术可以提高吞吐率及减小用户接入的延时而非常具有前景。通过将资源块分配给具有高信干噪比的站点，OFDMA系统可以获得多用户增益和频率分集增益。OFDMA技术由于能够提高吞吐率和减少用户接入延时而被广泛的采用于无线通信系统中，比如蜂窝移动通信系统中。

目前的无线局域网标准，如IEEE 802.11n，IEEE802.11ac等，仅仅提供了通过空分多址的方式实现多用户。通过引入正交频分多址(OFDMA)的机制，即将数据子载波划分成不同的资源块分配给不同的用户，实现多用户方案具有更高的灵活性。发送端即可以配置成每个用户独占一个资源块时，也可以配置成多个用户复用一个资源块，当多个用户复用一个资源块时，发送端通过空分多址技术减少用户间的干扰。

现有无线局域网标准发展具有宽带化的特新，如IEEE 802.11ac最大支持160MHz的带宽，目前正在制定的毫米波无线局域网标准IEEE 802.11aj支持1080MHz和540MHz两种带宽。在宽带的通信系统中，频率选择性更加严重，通过调度资源块上信噪比高的用户可以获得额外的增益，提升系统性能。

发明内容

发明目的：针对现有的无线局域网标准，提出了一种引入OFDMA机制的方法。本发明所提供的方案在OFDMA机制的基础上支持空分多址，以进一步提高系统吞吐率和减小用户接入延时的机制。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种在宽带无线局域网中实现OFDMA技术的数据发送方法，所述无线局域网通信的帧格式包括前导码、信令字段A、多载波训练字段、信令字段B和数据字段，其中，信令字段A中包括用于指示发送站点调度的用户的分组号的字段、用于指示各个用户空时流个数的字段和用于指示资源块与用户分配关系的字段，信令字段B中包括用于指示各个用户调制编码方式的字段和数据字节数的字段；

所述方法包括如下步骤：

(11)根据发送站点调度的用户的分组号、各个用户空时流个数以及资源块与用户分配关系配置信令字段A中的相应字段；

(12)根据各个用户的调制编码方式和数据字节数分别配置各个用户的信令字段B中的相应字段；

(13)发送前导码和信令字段A；

(14)生成用于估计OFDM-MIMO发送的等效信道的多载波训练字段，并经过空间映射操作送到各个发射链路；

(15)将各个用户的信令字段B经过基本基带信号处理、空间映射、逆快速傅里叶变换和加入保护间隔形成各个射频链路上的发送序列；

(16)将各个用户的数据分别经过基本基带信号处理后，再经过资源块映射、空间映射、逆快速傅里叶变换和加入保护间隔形成各个射频链路上的发送序列。

优选的，所述用于指示资源块与用户分配关系的字段由子字段Bitmap[r]，r＝0,...,N_RB-1构成，Bitmap[r]子字段的长度为N_U个比特，分别指示资源块r关于用户u的分配，u＝0,...,N_U-1，N_RB为资源块数目，N_U为用户数。

资源块数目N_RB取值的计算步骤如下：

A)计算系统相关度大于0.5的带宽B_c，其计算公式如下：

Bc≈15στ]]>    (公式1)