循环后缀(Cyclic suffix)

循环前缀(CP)一般见的多,用在OFDM系统,为了防止由于多径时延所造成的ISI和ICI所添加。

这里主要是记录下有关循环后缀CS(Cyclic suffix)的理解,这个出现的比较稀少,且一直不太明白其作用是什么。

在《MIMO-OFDM wireless communction with MATLAB》这本书中大致提到了下这个内容,如下图

循环后缀(Cyclic suffix)_第1张图片

循环后缀(Cyclic suffix)_第2张图片

这本书也有中文的,上面这段大意是循环后缀是放在OFDM symbol的后面,并且其是用来防止上下行之间的干扰,CS的长度需要根据上行发送时间和下行接收时间的差值决定。不过貌似对这个循环后缀CS所应用的场景理解还不是很清楚,不是很直观理解CS的用处。对此,下面的这幅图也许好理解一下,参考一篇小文章《INTERFERENCE TOLERANT MULTIUSER OFDMA FOR FEMTO CELLS》,文章大体不清楚如何,不过其中这幅图用来理解循环后缀是比较好的

循环后缀(Cyclic suffix)_第3张图片

之所以我们一般都采用循环前缀,是因为传输中的信道都是一个延迟信道,即只有delay属性,同时这个传输系统也是一个因果系统。而延迟的系统就好比上图的USER 0和USER 1,假设USER 0在0秒发送,由于传播延迟,经过tau1的时间,这个信号才到USER1,而OFDM symbol所用的窗口不变,从而在接收信号上就缺了一块。由于OFDM的正交性需要满足信号满周期的要求,即缺了一块会导致子载波之间的干扰,即ICI,从而需要加上CP,补上前面缺的一部分。

而在OFDMA系统,比如说这里三个USER都工作在一个基站下,每一个人就用部分子载波,所有人的symbol需要同步才可以工作。所有人都是与基站进行通信,但是由于环境的因素,USER之间就有可能出现时差,这里就不仅仅会出现延迟,也有可能会出现超前,即上图的USER2的情况,由于信号超前,就会导致后面缺一块。还是基本思想,OFDM正交性需要满周期,从而我们还需要补全这一块,故就采用了循环后缀CS(Cyclic suffix)的添加。

还有一部分,CS有点类似于GI的作用,即保护间隔,在LTE的OFDM中,GI也是添加在symbol之后的,不过这里也仅仅从相似度上进行了一下理解,不是很确定。

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这两天反过来读了下LTE的有关内容,发现CS,也就是循环后缀的使用场景是和LTE在特殊子帧中的保护间隔使用场景是类似的。在LTE特殊子帧中,分成三个部分,DwPTS,GP,UpPTS。其中的GP应用在其上下行切换中,做一个保护间隔,如同前面在书中所述CS是用来防止上下行干扰的。从这个角度上,我们也可以理解CS是一个保护间隔,用来防止上下行之间的干扰的且该干扰是由于上下行切换时候,所产生的时间差所导致。其中LTE是采用保护间隔的模式,即空间隔,貌似也可以采用CS,也就是循环后缀的模式。

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