基于滤波器组多载波调制的信号发送方法、接收方法和装置制造方法及图纸

本申请提出了一种基于滤波器组多载波调制的信号发送方法、接收方法和装置，通过在第一资源块传输原始数据，在第二资源块传输经过预处理的数据块，能够增强基于滤波器组多载波调制的无线系统对抗衰落信道的能力，提高系统的链路稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种基于滤波器组多载波调制的信号发送方法、接收方法及其装置。
技术介绍
信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internetofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-RM.[IMT.BEYOND2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-RM.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURETECHNOLOGYTRENDS]提供了针对5G技术趋势的相关信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。调制波形和多址方式是无线通信空中接口(Air-interface)设计的重要基础，在5G中也不会例外。当前，多载波调制技术家族(Multi-carrierModulation,MCM)中的典型代表正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，例如第三代移动通信合作伙伴项目(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)制定的演进通用地面无线接入(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess，E-UTRA)协议对应的长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统，欧洲的数字视频(DigitalVideoBroadcasting,DVB)和数字音频广播(DigitalAudioBroadcasting,DAB)、甚高速数字用户环路(Very-high-bit-rateDigitalSubscriberLoop,VDSL)、IEEE802.11a/g无线局域网(WirelessLocalArea,WLAN)、IEEE802.22无线城域网(WirelessRegionalAreaNetwork,WRAN)和IEEE802.16全球微波互联接入(WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,WiMAX)等等。OFDM技术的基本思想是将宽带信道划分为多个并行的窄带子信道/子载波，使得在频率选择性信道中传输的高速数据流变为在多个并行的独立平坦子信道上传输的低速数据流，因此大大增强了系统抵抗多径干扰的能力,且OFDM可以利用快速反傅里叶变换和快速傅里叶变换(IFFT/FFT)实现简化的调制和解调方式；其次，通过添加循环前缀(CyclicPrefix,CP)使与信道的线性卷积变为圆周卷积，从而根据圆周卷积的性质，当CP长度大于信道最大多径时延时，利用简单的单抽头频域均衡就可实现无符号间干扰(Inter-symbolInterference,ISI)接收，从而降低接收机处理复杂度。虽然基于CP-OFDM调制波形能很好的支持4G时代的移动宽带(MobileBroadband,MBB)业务需求，不过由于5G将面临更具挑战和更丰富的场景，这使得CP-OFDM在5G的场景中出现很大的限制或者不足之处，主要表现在：(1)添加CP来抵抗ISI在5G低时延传输的场景会极大的降低频谱利用率，因为低时延传输将极大缩短OFDM的符号长度，而CP的长度只是受制于信道的冲击响应，那么CP的长度跟OFDM的符号长度之比会大大增加，这样的开销造成频谱效率损失非常大，是难以接受的。(2)严格的时间同步要求在5G的IoT场景中会造成很大的闭环同步维护所需的信令开销，而且严格的同步机制造成数据帧结构无弹性，不能很好的支持多种业务不同的同步需求。(3)OFDM采用矩形脉冲成型(RectangularPulse)使得其频域旁瓣滚降很慢，造成很大的带外泄露。因此OFDM对频偏(CarrierFrequencyOffset，CFO)非常敏感。然而5G将会有很多的碎片化频谱灵活接入/共享的需求，OFDM的高带外泄露极大的限制了频谱接入的灵活性，或者说需要很大的频域保护带，从而降低了频谱的利用率。这些不足主要是由OFDM自身的固有特性造成的，尽管通过采取一定的措施，可以降低这些缺点造成的影响，但同时会增加系统设计的复杂度，且无法从根本上解决问题。正因为如此，如ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURETECHNOLOGYTRENDS]所述，一些新波形调制技术(基于多载波调制)被纳入5G的考虑范围之内。其中，基于滤波器组的多载波(FilterBankMultipleCarrier，FBMC)调制技术成为热点研究对象之一，由于其提供了成型滤波器(PrototypeFilter)设计的自由度，可以采用时频域聚焦性(Time/frequencyLocalization,TFL)很好的滤波器对传输波形进行脉冲成型，使得传输信号能表现出多种较优的特性，包括不需要CP来对抗ISI从而提高频谱效率，较低的带外泄露从而很好的支持灵活的碎片化频谱接入，以及对频偏不敏感的特性。比较典型的FBMC系统通常使用一种叫做偏置正交幅度调制(OffsetQuadratureAmplitudeModulation，OQAM)的技术来达到频谱效率最大化，所以通常称这种技术为FBMC/OQAM系统，也可称作OFDM/OQAM系统。关于FBMC如何用于数字通信可以简单参考一篇早期文献“AnalysisanddesignofOFDM/OQAMsystemsbasedonfilterbanktheory”,IEEETransactionsonSignalProcessing,Vol.50,No.5,2002。FBMC有一些OFDM不具备的好的特性从而在5G研究中获得关注，不过其本身固有的一些缺点使得其在无线通信系统中的应用也存在着不少挑战，这些急需解决的挑战正在被不断的研究中。其中一个问题是FBMC/OQAM系统的固有干扰(IntrinsicInterference)问题。为了使用时频域聚焦性更好的成型滤波器，FBMC系统的相邻子载波间往往存在载波间干扰(Inter-carrierInterference，ICI)，而较长的时域拖尾则会造成符号间干扰(Inter-symbolInterference，ISI)。ICI与ISI的同时存在造成了FBMC系统的固有干扰问题。通过将实数符号分别调制在相邻子载波的实部/虚部上，并在时间上交替发送，FBMC/OQAM系统引入了相邻载波、符号间的实数域正交性，在无衰落环境下完美消除了ICI与ISI。但是在衰落信道下，实数域正交性将被破坏，使得子载波、符号上传输的信息泄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滤波器组多载波调制的信号发送方法，其特征在于，包括：发射机将包含至少一个符号的原始数据块映射于第一资源块，对原始数据块做预处理后映射于第二资源块；发射机使用滤波器组多载波调制第一资源块和第二资源块上的数据；发射机发送调制后的数据。

【技术特征摘要】
2015.08.21 CN 20151052004371.一种基于滤波器组多载波调制的信号发送方法，其特征在于，包括：发射机将包含至少一个符号的原始数据块映射于第一资源块，对原始数据块做预处理后映射于第二资源块；发射机使用滤波器组多载波调制第一资源块和第二资源块上的数据；发射机发送调制后的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：发射机为所述第一资源块与第二资源块分配相同的时间资源，并分配不重叠且数量相等的频率资源；或者，发射机为所述第一资源块与第二资源块分配相同的频率资源，并分配不重叠且数量相等的时间资源。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下处理的至少一种：发射机根据接收机反馈的信道状态信息动态选择为所述第一资源块和第二资源块分配所述时频资源的方式，并在下行控制信道或下行共享信道中向接收机指示资源分配方式；其中，指示的方式包括：在下行控制信道或下行共享信道中发送资源分配方式索引，所述索引用于接收机通过查表的方式获取对应的资源分配方式。发射机根据接收机反馈的信道状态信息动态调整原始数据块的大小以及预处理数据块的映射顺序，并在下行控制信道或下行共享信道中通知接收机当前需要处理的数据块大小以及映射顺序；其中，通知的方式包括：发送数据块大小指示以及映射顺序指示，所述指示用于接收机通过查表的方式获取对应的数据块大小和预处理数据块的映射顺序；发射机从接收机接收接收机根据信道估计结果确定的资源分配方式、数据块大小以及映射顺序的索引，并通过查表的方式确定对应的资源分配方式、数据块大小以及映射顺序；其中，所述查表的方式包括：资源分配方式、数据块大小与映射顺序分别对应一个查找表，并分别有相应的索引；或者，资源分配方式、数据块大小与映射顺序对应一个查找表。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：当信道时间选择性指标值满足设定的第一条件时，发射机选择在频域分配所述时频资源；当信道频率选择性指标值满足设定的第二条件时，发射机选择在时域分配所述时频资源；当信道时间选择性指标值满足设定的第一条件且信道频率选择性指标值满足设定的第二条件时，发射机选择在频域分配所述时频资源。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于：所述对原始数据块做预处理后映射于第二资源块包括：将经过预处理的数据块顺序映射于第二资源块；或者，将经过预处理的数据块倒序映射于第二资源块；所述对原始数据块做预处理包括：对原始数据块中的每个符号做共轭；或者，先对原始数据块中的每个符号做共轭，然后对偶数子载波或奇数子载波上的符号取相反数；或者，先对原始数据的偶数子载波或奇数子载波上的符号取相反数，然后对每个符号做共轭；或者，对原始数据的偶数子载波或奇数子载波上的符号取相反数；或者，对原始数据的偶数或奇数OQAM符号上的符号取相反数。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述动态调整原始数据块的大小包括：将信道变化速度分类，每一类对应一个原始数据块大小，根据信道变化速度通过相应索引得到对应的数据块大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱辰，孙鹏飞，喻斌，孙程君，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京;11