中继模式在OFDMA系统中的应用设计

摘要：中继技术能够对原有基站进行覆盖增强，同时0FDMA技术是下一代移动通信的主要多址方式，因而研究设计OFDMA技术约束下的中继方案，具有非常现实的意义。以LTE物理层帧结构为基础，针对0FDMA调制系统的中继实现方式进行了深入分析，结合OFDMA系统灵活的时频资源分配特点，提出针对0FDMA的多跳／单跳资源分配方法，最后，还提出一种针对FDD模式的0FDMA中继实现方案。对认为中继只能用于TDD系统的传统观念进行了前沿性的拓展。
关键词：LTE；OFDMA；中继；FDD

0 引 言
NGMN(下一代移动网络组织)首先把引入(Wire―less Board Bandwidth，wBB)作为重要目标，无线接入点AP是达到这一目标的关键性产品，AP很好地实现了移动宽带数据解决方案TCO最优化。
NGMN网络中，3GPP空口长期演进LTE项目是最为重要的无线接入技术，主要目标是提供高速率、低时延和分组(IP)化的无线接入网络。自然的，基于LTE的AP将是NGMN部署中解决无线宽带接入最为主要的基站形态。LTE空口物理层关键技术中，支持FDD／TDD两种双工模式，支持OFDMA方式进行资源分配和用户区分。
中继技术能够对原有基站特别是AP型基站进行覆盖增强，并有效提升区域特别是小区边缘的吞吐量，因而研究设计LTE／OFDMA技术约束下的中继方案，具有非常现实的意义。
该文首先对LTE物理层帧结构进行简要介绍，然后给出0FDMA系统中继引入后空口资源分配方法；最后，提出一种针对FDD模式的0FDMA中继实现方案，对认为中继只能用于TDD系统的传统观念进行了前沿性的拓展。

l LTE帧结构
0FDMA作为未来数年最重要和最有希望的接入方案，允许把一个宽频率带宽分裂成小的片断来服务于不同的终端。目前，LTE／UMB以及WiMAX等体制都将OFDMA作为空口物理层基本调制技术。
图1为LTE的基本帧结构，适用于FDD和TDD两种模式。基本帧长10 ms，一共分为20个0．5 ms子帧，两个子帧组成一个1 ms TTI。FDD模式下，20个子帧分别同时用于上行和下行；TDD模式下，上下行比例可以配置(#0／5子帧用于下行)。

在基本帧结构下，当采用短CP模式时，下行／上行每个子帧7个OFDM／SC―FDMA符号；当为了克服更大多径延时而采用长CP模式时，下行／上行每个子帧支持6个OFDM／SC―FDMA符号。