专利名称：区域预留方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种区域预留方法及设备。
背景技术：
在通信网络中，以IEEE 802. 16e标准为基础的宽带无线技术已经逐渐成为无线通信主流技术之一，IEEE802. 16e协议中使用的正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)技术已经成为Winmax以及LTE系统的关键技术之一，从而得到越来越广泛的应用。但是峰均功率比(PAPR，Peak-to_Average Power Ratio)值过高， 却始终是该技术在上述领域中应用的主要瓶颈之一。PAI3R简称为峰均比，其定义为一定时间内信号的峰值功率和平均功率之比，一般用来描述信号波动的幅度并以此衡量信号的质量。OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 0FDMA)
PAI^R值之所以过高，是因为OFDM是一种多载波传输技术，它是由多个相互正交的子载波共同组成，如果多个子载波在波峰或者波谷处叠加在一起，形成峰峰叠加或者谷谷叠加，就会产生较高的峰均比。如果峰均比过高，则OFDMA发射机的输出信号的瞬时值就会存在较大的波动。这就要求系统内的一些部件，例如功率放大器、A/D、D/A转换器等需要具有很大的线性范围，因为这些部件的非线性会对动态范围较大的信号产生非线性失真，所产生的谐波会造成子信道之间的相互干扰，从而严重影响OFDMA系统的性能。进一步地，要求有极大线性范围的功率放大器在硬件上是很难实现的，因此，将PAPR降低到合理范围就显得尤其重要。针对上述问题，现有技术中也已经提出了限幅、限幅滤波、编码、部分传送序列 (Partial Transmit kquence，PTS)、选择性映射(Selected Mapping，SLM)和区域预留 (Tone Reservation, TR)等多种解决方法。其中，区域预留方法，也称为预留子载波或者预留子信道，其优点是不会造成 OFDMA信号的失真，且对峰均比过高的信号有很好的改善作用。但是现有的TR解决方法都是直接预留某个子信道用来降低峰均比，从而可能会出现使用信道条件差的子信道来传输有用数据，而预留的子信道的信道条件很好，进而增大数据传输误码率的问题，降低OFDMA 系统的性能。
发明内容
本发明实施例提供一种区域预留的方法及装置，用以解决现有技术中可能会出现使用信道条件差的子信道来传输有用数据，而预留的子信道的信道条件很好，进而增大数据传输误码率的问题。本发明提供了一种区域预留的方法，包括分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据方差；并将具有最大导频数据方差的子信道确定为预留子信道。本发明提供了一种区域预留方法，包括分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据的期望值；并将具有最大期望值和或最小期望值的子信道确定为预留子信道。本发明提供了一种实现区域预留的设备，包括导频数据处理单元，用于分别确定 OFDMA系统中每个子信道的导频数据方差；预留子信道确定单元，用于将具有最大导频数据方差的子信道确定为预留子信道。本发明还提供了一种实现区域预留的设备，包括导频数据处理单元，用于分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据期望值；预留子信道确定单元，用于将具有导频数据最大期望值和或最小期望值的子信道确定为预留子信道现有的区域预留降低峰均比的方法都是直接将最后一个子信道或者某个子信道作为预留子信道，进行降峰均比处理。这样做的缺点在于会出现被预留的子信道的信道条件很好，而信道条件不好的子信道被用来传输有用数据，不能充分利用信道条件好的子信道传输有用数据。本发明根据导频数据方差的大小，或者根据导频数据期望值的大小，确定信道条件不好的子信道作为预留子信道，从而把信道条件好的子信道用来传输有用数据， 能够降低数据传输的误码率，降低峰均比，提高OFDMA系统性能。
图1是本发明实施例1提供的一种区域预留方法的流程图；图2是本发明实施例2提供的一种区域预留方法的流程图；图3是本发明实施例3提供的一种区域预留方法的流程图；图4是本发明实施例4提供的一种实现区域预留的设备的结构示意图；图5是本发明实施例5提供的一种实现区域预留的设备结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例1提供一种区域预留方法，其流程图如图1所示，包括步骤S101、获取OFDMA每个子信道的导频数据的方差；S102、将具有最大导频数据方差的子信道作为预留子信道。后续执行区域预留相应的削峰处理步骤，达到降低OFDMA系统传送的序列的峰均比的目的，同时由于确定信道条件不好的子信道作为预留子信道，从而可以用信道条件好的子信道用来传输有用数据，能够降低数据传输的误码率，提高OFDMA系统性能。本发明实施例2提供一种区域预留方法，其流程如图2所示，包括步骤S201、以OFDMA的子信道为操作对象，提取每个子信道的导频数据，根据提取的导频数据，计算每个子信道所有导频数据的方差；具体分为两步首先利用公式μ = Ε(Χ)，计算出每个子信道导频数据的期望值， 然后根据方差计算公式var (X) = E ((X-μ )2)，计算出每个子信道导频数据的方差；S202、确定导频数据方差最大的子信道为预留子信道；此处本实施例中可以认定方差最大的子信道是信道质量最差的子信道，原因在于方差越大的子信道的波形波动越剧烈，显然波动过于剧烈的信道的用来传输信号时易受到影响，所以其信道质量较差，若用方差最大的子信道来传送数据，由于子信道本身的影响， 如噪声等的存在，将使得OFDMA系统传送数据的质量受到影响。而将方差最大的子信道预留以后，将不能使用其来传输数据，因而能够提高传输质量。
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实际可以应用子信道导频数据的期望值来判断子信道的质量，即将每个子信道的导频数据提取出来之后，计算每个子信道的导频数据的期望值μ = E(X)，由于信道的导频数据理论上都是一个固定值，而信道质量使得实际的导频数据发生或者变大或者变小的畸变，因此可以确定导频数据期望值最大或者期望值最小的子信道可能为信道质量最差的子信道。所以可以确定导频数据期望值最大和或期望值最小的子信道为预留子信道。预留子信道不再用来传送数据。S203、根据预留子信道的子载波的载波位置信息，确定初始削峰序列kernel (i)， i e [1，N]。具体来说，首先获取的预留子信道的子载波的载波位置a = Ia1, a2, a3. . . aj , (η < N)，其中，η为预留子载波的总数，N是一个OFDM符号的长度，为10Μ。然后通过与子载波位置相对应产生一个新的序列b(i)，(i e [1，N])，
权利要求
1.一种区域预留的方法，其特征在于，包括分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据方差；并将具有最大导频数据方差的子信道确定为预留子信道。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，应用如下公式计算每个子信道的导频数据方差，var (X) = E ((Χ- μ )2)其中，X是子信道的导频数据，μ =E(X)是子信道导频数据的期望值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括获取由待发送数据构成的待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置； 根据确定的预留子信道的子载波的载波位置，确定对应的削峰序列； 对确定的削峰序列进行循环移位处理，将削峰序列的最大功率值移位到与获取的待削峰序列中的最大功率值相对应的位置；用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列，完成对待削峰序列的削峰处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列之前，还包括利用待削峰序列的最大功率值和设定的削峰目标功率值，确定削峰序列的加权系数； 以及基于确定的加权系数对削峰序列进行加权处理。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，应用以下公式计算削峰序列的加权系数 beta = (valmax-target)*const*ej* θ (val)其中beta削峰序列加权系数，target为削峰目标功率值，const为削峰步长值， θ (val)为最大功率峰值valmax所对应的相位角。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，应用以下公式对削峰序列进行循环移位处理kernel' (i) = kernel(mod(i+1-pos,1024)), i e [1,1024] 其中，pos是待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置，mod是取模运算函数，kernel是削峰序列，kernel'是循环移位的结果。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 设定削峰迭代次数；在削峰迭代次数不为零时，重复以下步骤 削峰迭代次数减1 ；获取待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置； 根据确定的预留子信道的子载波的载波位置，确定对应的削峰序列； 对确定的削峰序列进行循环移位处理，将削峰序列的最大功率值移位到与获取的待削峰序列中的最大功率值相对应的位置；用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列，得到削峰处理结果； 将得到的削峰处理结果作为待削峰序列。
8.一种区域预留方法，其特征在于，包括分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据的期望值；并将具有最大期望值和或最小期望值的子信道确定为预留子信道。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括获取由待发送数据构成的待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置； 根据确定的预留子信道的子载波的载波位置，确定对应的削峰序列； 对确定的削峰序列进行循环移位处理，将削峰序列的最大功率值移位到与获取的待削峰序列中的最大功率值相对应的位置；用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列，完成对待削峰序列的削峰处理。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列之前，还包括利用待削峰序列的最大功率值和设定的削峰目标功率值，确定削峰序列的加权系数； 以及基于确定的加权系数对削峰序列进行加权处理。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，应用以下公式计算削峰序列的加权系数 beta = (valmax-target)*const*ej* θ (val)其中beta削峰序列加权系数，target为削峰目标功率值，const为削峰步长值， θ (val)为最大功率峰值valmax所对应的相位角。
12.—种实现区域预留的设备，其特征在于，包括导频数据处理单元，用于分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据方差； 预留子信道确定单元，用于将具有最大导频数据方差的子信道确定为预留子信道。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，还包括最大功率值位置确定单元，用于获取由待发送数据构成的待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置；削峰序列生成单元，用于根据确定的预留子信道的子载波的载波位置，确定对应的削峰序列；移位处理单元，用于对确定的削峰序列进行循环移位处理，将削峰序列的最大功率值移位到与获取的待削峰序列中的最大功率值相对应的位置；削峰处理单元，用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列，完成对待削峰序列的削峰处理。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，还包括加权处理单元，用于在削峰处理单元对待削峰序列进行削峰处理之前，利用待削峰序列的最大功率值和设定的削峰目标功率值，确定削峰序列的加权系数，以及基于确定的加权系数对削峰序列进行加权处理。
15.一种实现区域预留的设备，其特征在于，包括导频数据处理单元，用于分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据期望值； 预留子信道确定单元，用于将具有导频数据最大期望值和或最小期望值的子信道确定为预留子信道。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，还包括最大功率值位置确定单元，用于获取由待发送数据构成的待削峰序列中的最大功率值在待削峰序列中的位置；削峰序列生成单元，根据确定的预留子信道的子载波的载波位置，生成对应的削峰序列；移位处理单元，对确定的削峰序列进行循环移位处理，将削峰序列的最大功率值移位到与获取的待削峰序列中的最大功率值相对应的位置；削峰处理单元，用待削峰序列减去移位处理后的削峰序列，完成对待削峰序列的削峰处理。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，还包括加权处理单元，用于在削峰处理单元对待削峰序列进行削峰处理之前，利用待削峰序列的最大功率值和设定的削峰目标功率值，确定削峰序列的加权系数，以及基于确定的加权系数对削峰序列进行加权处理。
全文摘要
本发明实施例提供一种区域预留方法，包括分别确定OFDMA系统中每个子信道的导频数据方差；并将具有最大导频数据方差的子信道确定为预留子信道。本发明实施例提供区域预留的方法及装置，可以解决现有区域预留方法中由于直接预留某个子信道，可能会出现使用信道条件差的子信道来传输有用数据，而预留的子信道的信道条件很好，进而增大数据传输误码率的问题。本发明根据导频数据方差的大小，或者根据导频数据期望值的大小，确定信道条件不好的子信道作为预留子信道，从而把信道条件好的子信道用来传输有用数据，能够降低数据传输的误码率，降低峰均比，提高OFDMA系统性能。
文档编号H04L27/26GK102244629SQ20101017281
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者严海消 申请人:中兴通讯股份有限公司