1.一种离散共享频谱的OFDM通信系统,其特征在于:该系统包括发送端、接收端和共享信息模块;
所述发送端包括传输数据模块一、分组编码块分块模块、子载波编码块模块、信道编码模块、调制模块、导频模块一以及OFDM映射模块;
所述接收端包括OFDM解映射模块、导频模块二、信道估计模块、信道均衡模块、解调模块、信道译码模块、子载波编码块译码、分组编码块组装模块以及传输数据模块二;
所述共享信息模块包括分组编码块重传和子载波映射表,由发送端和接收端的信令交互完成;
所述传输数据模块一接收来自高层协议栈传输的数据块,发送端检测所述传输的数据块的传输块序号是否用完;
所述分组编码块分块模块,对所述传输的数据块分段处理,得到分段分组编码块;
所述子载波编码块模块,对所述得到的分段分组编码块进行分段处理,得到分段子载波编码块,对得到的每个分段子载波编码块独立增加校验信息;第一个分段子载波编码块包括分组编码块头信息,所述分组编码块头信息包括传输序列号、块内编码序号和传输块结束标志符;
所述信道编码模块对所述得到的分段子载波编码块进行独立编码,利用所述调制模块对编码后的分段子载波编码块进行调制,形成调制符号,即承载数据符号,每个子载资源生成的调制符号和传输资源块的OFDM符号数相同;
利用所述OFDM映射模块将所述承载数据符号和导频符号映射到传输资源块的子载波资源上,每个分段子载波编码生成的承载数据符号,对应传输资源上一个子载波资源;
所述OFDM映射模块中先映射时域,后映射频域;
完成所有分段子载波编码块映射传输资源块之后,进行OFDM调制,通过射频发送到空中;
所述OFDM解映射模块接收从无线信道接收帧数据,对接收的数据进行OFDM解调,所述OFDM解调是指将OFDM信号从时域信号转化成频域信号,提取出时频传输数据块数据;
所述时频传输数据块数据的子载波在时域上连续分配,在频域上离散分配使用;
时频传输资源块中提取出子载波的导频符号和承载数据符号,利用独立导频符号在所述信道估计模块中独立进行信道估计,然后在所述信道均衡模块中对承载数据符号独立进行均衡处理;
所述解调模块,对所述子载波均衡后的承载数据符号进行解调,得到承载数据符号的对数似然值;
所述信道译码模块,对所述得到承载数据符号的对数似然值进行信道译码,得到子载波编码块数据;
所述分组编码块组装模块,将连续的子载波编码块数据进行组合,形成完整分组编码块;
所述传输数据模块二接收正确的分组编码块,根据传输块序号将分组编码放入对应传输块缓存中;传输数据块二接收完所有正确的分组编码块,形成完整数据块,提交给高层协议栈,清除对应传输块序号的缓存。
2.一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:传输数据模块一接收来自高层协议栈传输的数据块,发送端检测所述传输的数据块的传输块序号是否用完,存在未使用的传输块序号,则使用未使用的传输块序号;
S2:分组编码块分块模块对所述传输的数据块进行分段处理,得到分段分组编码块;
S3:子载波编码块模块对所述得到的分段分组编码块进行分段处理,得到分段子载波编码块,对得到的每个分段子载波编码块独立增加校验信息;第一个子载编码块包括分组编码块头信息,所述分组编码块头信息包括传输序列号、块内编码序号和传输块结束标志符;
S4:信道编码模块对所述得到的分段子载波编码块进行独立编码,利用调制模块对编码后的分段子载波编码块进行调制,形成调制符号,即承载数据符号,每个子载资源生成的调制符号和传输资源块的OFDM符号数相同;
S5:利用OFDM映射模块将所述承载数据符号和导频符号映射到传输资源块的子载波资源上,每个子载波编码生成的承载数据符号,对应传输资源上一个子载波资源上;
所述S5中映射先映射时域,后映射频域;
S6:完成所有子载波编码块映射传输资源块之后,进行OFDM调制,通过射频发送到空中;
S7:OFDM解映射模块接收从无线信道接收帧数据,对接收的数据进行OFDM解调,所述OFDM解调是指将OFDM信号从时域信号转化成频域信号,提取出时频传输数据块数据;
所述S7中时频传输数据块的子载波在时域上连续分配,在频域上离散分配使用;
S8:从所述传输的数据块中提取出子载波的导频符号和承载数据符号,利用独立导频符号在信道估计模块中独立进行信道估计,在信道均匀模块中对承载数据符号独立进行均衡处理;
S9:对所述子载波均衡后的承载数据符号进行解调、信道译码,得到子载波编码块数据;
S10:分组编码组装模块对连续的子载波编码块数据进行组合,形成完整分组编码块;
S11:检测分组编码块子载波编码校验是否正确,子载波校验全部正确,分组编码块参与传输数据块二组合;第一个子载波编码块的校验错误,直接丢弃;第一个子载波编码块校验正确,其他子载波校验块校验失败,取出分组编码块头中的传输块序号和块内编码序号,接收端通过分组编码块重传模块,重传所述取出的传输块序号和块内编码序号来通知发送端重传此错误子载编码块的正确的分组编码块;
接收端将子载波映射表反馈给发送端哪些子载波上承载的子载波编码不能正确接收,推荐给发送端禁用的子载波列表,发送端最终确定使用哪些具体子载波;
S12:传输数据块二接收正确的分组编码块,根据传输块序号将分组编码放入对应传输块缓存中;
S13:传输数据块二接收完所有正确的分组编码块,形成完整数据块,提交给高层协议栈,清除对应传输块序号的缓存。
3.根据权利要求2所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:所述S2中分组编码块的第一个子载波编码块包括编码块头、校验和承载数据,其他子载波编码块则由承载数据和校验数据组成。
4.根据权利要求2所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:所述S3中传输块序号循环使用,每个分段的块内编码序号唯一。
5.根据权利要求2所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:所述S3中传输块结束标志符设置为“1”,表示为传输数据块中最后一个分组编码块,传输块结束标志符设置为“0”表示中间分组编码块。
6.根据权利要求2所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:所述S9中信道译码是对解调数据进行软信息译码。
7.根据权利要求2所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于:所述分组编码块重传,包括以下步骤:S71:接收端接收到传输资源块承载所有的分组编码块,依次从传输资源块承载数据中,取出分组编码块,检查每个分组编码块中每个子载波编码块的校验是否正确;
S72:分组编码块中的子载波编码存在校验错误,则记录对应校验错误的子载波编号,作为后续是否继续使用该子载波频点的依据,校验错误子载波编码块所在的分组编码块需要进行重传,接收端通过分组编码块头中的传输块序号和块内编码序号通知发送端;
S73:分组编码块中的子载波编码校验全部正确,记录分组编码块中正确的子载波编码对应的子载波编号,评估后续是否继续使用此正确的子载波频点;
S74:从正确分组编码中取出分组编码块头信息,根据传输块序号和块内编码序号,将分组编码块保存到对应的传输块缓存器中,在分组编码块中已经正确接收过包含传输块结束标志符为1的分组编码块,检查传输数据块是否已经接收完所有的分段;
S75:传输数据块中分组编码块都已经收到,从所有分组编码块中取出传输数据块比特数据,依次组装成一个完整的传输数据块,将传输数据块提交给高层协议栈,发送端收到来自接收端反馈,指明重传的传输数据块中所有分组编码块都已经收到,发送端清除重传的传输数据块,准备发送下一块传输数据块。
8.根据权利要求7所述的一种离散共享频谱的OFDM通信方法,其特征在于,所述S73评估后续是否继续使用此正确的子载波频点,具体包括:设定每个子载波优选初值,子载波对应的子载波编码块校验解析正确,正确的子载波值优选值增加一个奖励分;子载波对应的子载波编码块校验解析错误,错误的子载波优选值减去惩罚分;发送端优先选择优选值比较大的子载波使用,在选择过程中,优选值相同,则随机选择子载波频点即可,直到选择出传输资源块需要的子载波数目。