用于使用频谱掩模填充来降低无线通信系统中的峰均功率的方法和设备技术方案

本公开涉及预第五代(5G)或5G通信系统，提供所述预第五代或5G通信系统以用于支持超过例如长期演进(LTE)的第四代(4G)通信系统的更高的数据速率。根据各种实施例的无线通信系统中的设备包括控制器和操作性地耦合到控制器的收发器。控制器被配置成识别在第一信号中包括的未使用的可用频谱。控制器还被配置成基于未使用的可用频谱而产生时域中的频谱掩模填充(SMF)序列。控制器还被配置成产生与第一信号相对应的第二信号，在所述第二信号中，通过使用时域中的SMF序列而消除第一信号中的第一峰，其中时域中的SMF序列包括对应于第一峰的第二峰。收发器被配置成传输第二信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用频谱掩模填充来降低无线通信系统中的峰均功率的方法和设备
本申请大体上涉及无线通信系统，并且更具体来说，涉及降低的峰均功率比。
技术介绍
为了满足自从部署4G通信系统以来日渐增加的对无线数据业务的需求，已经努力开发出改进的5G或预5G通信系统。因此，5G或预5G通信系统还被称为‘超4G网络’或‘后LTE系统’。5G通信系统被认为是以更高的频带(毫米波)(例如，60GHz频带)实施，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的损耗并且增加传输距离，在5G通信系统中论述了大规模多输入多输出(MIMO)、全维度MIMO(fD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大型天线技术。另外，在5G通信系统中，对系统网络改进的开发正基于以下各项在进行：高级小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、装置-装置(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)、接收端干扰消除等。在5G系统中，已经开发出作为高级编码调制(ACM)的混合FSK和QAM调制(FQAM)以及滑动窗叠加编码(SWSC)，和作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)以及稀疏码多址(SCMA)。正交频分多路复用(OFDM)已经由于频谱带宽效率、对频率选择性衰落信道的稳健性等而被采用为各种高数据速率无线通信系统的标准。然而，实施OFDM系统会遇到若干难题。主要缺陷之一是主要由于高功率放大器的非线性而引起的高峰均功率比，这导致载波间干扰、高带外辐射和比特误码率方面的性能下降。峰均功率比是峰值振幅的平方除以RMS值的平方。为了降低峰均功率(PAPR)而考虑的一个方案是在放大信号之前在时域中对信号进行限幅。限幅可以将PAPR降低2dB至3dB，但可能会导致EVM下降并且导致频谱带外生长。已经提出其它时域技术，例如部分传输序列(PTS)，其中信号被分割为多个子块并且使每个子块乘以不同相移以使PAPR最小化。此类方案的缺点是需要分割发射器信号、搜索最佳相移的复杂性以及需要在接收器处发送边带信息(或盲搜索)。还已经在过去考虑过频域方法，例如主动星座扩展(ACE)、音调注入(TI)和音调预留(TR)。在ACE和TI中，对星座进行调整以使PAPR最小化，使得不存在PER损失并且在接收器处不需要边带信息。然而，在找到最佳星座点、计算时域中的PAPR以及重复此过程中仍然存在复杂性。大QAM调制的增益也在ACE和TI中受到限制。在TR中，预留了数个音调(5％至15％)以有助于降低PAPR。此导致频谱效率损失。
技术实现思路
问题的解决方案提供了能够降低峰均功率比的设备和方法(例如，移动站)。在第一实施例中，提供了用于与至少一个基站进行无线通信的用户设备。用户设备包括收发器，所述收发器被配置成通过将射频信号传输到至少一个基站并且通过从至少一个基站接收射频信号而与至少一个基站通信。用户设备还包括处理电路。处理电路被配置成识别射频信号的被占用信号带宽。处理电路还被配置成识别被占用信号带宽的频谱掩模。处理电路还被配置成识别被占用信号带宽与频谱掩模之间的未使用的可用频谱。处理电路还被配置成调制未使用的可用频谱中的频谱掩模填充(SMF)信号，SMF信号被配置成降低射频信号的峰均功率比。在第二实施例中，设备包括被配置成存储射频信号的存储器元件。设备还包括耦合到存储器元件的控制器。控制器被配置成识别射频信号的被占用信号带宽。控制器还被配置成识别被占用信号带宽的频谱掩模。控制器还被配置成识别被占用信号带宽与频谱掩模之间的未使用的可用频谱。控制器还被配置成调制未使用的可用频谱中的频谱掩模填充(SMF)信号，SMF信号被配置成降低射频信号的峰均功率比。在第三实施例中，提供了用于降低峰均功率比的方法。所述方法包括识别射频信号的被占用信号带宽。所述方法还包括识别被占用信号带宽的频谱掩模。所述方法还包括识别被占用信号带宽与频谱掩模之间的未使用的可用频谱。所述方法还包括调制未使用的可用频谱中的频谱掩模填充(SMF)信号，SMF信号被配置成降低射频信号的峰均功率比。根据各种实施例的无线通信系统中的设备包括控制器和操作地耦合到控制器的收发器。控制器被配置成识别在第一信号中包括的未使用的可用频谱。控制器还被配置成基于未使用的可用频谱而产生时域中的频谱掩模填充(SMF)序列。控制器还被配置成产生与第一信号相对应的第二信号，在所述第二信号中，通过使用所述时域中的SMF序列而消除所述第一信号中的第一峰，其中时域中的SMF序列包括对应于第一峰的第二峰。收发器被配置成传输第二信号。根据各种实施例的无线通信系统中的设备的方法包括：识别在第一信号中包括的未使用的可用频谱；基于未使用的可用频谱而产生时域中的频谱掩模填充(SMF)序列；产生与第一信号相对应的第二信号，在所述第二信号中，通过使用所述时域中的SMF序列而消除所述第一信号中的第一峰；以及传输第二信号，其中时域中的SMF序列包括对应于第一峰的第二峰。在进行以下具体实施方式的描述之前，陈述在整个此专利文献中使用的某些词语和短语的定义是有利的：术语“包括”和“包括”以及其派生词是指不限制地包括；术语“或”是包括性的，意味着和/或；短语“与……相关联”和“与其相关联”以及其派生词可指包括、包括在……内、与……互连、含有、含有在……内、连接到……或与……连接、耦合到……或与……耦合、可与……连通、与……协作、交错、并置、接近、结合到……或与……结合、具有、具有……性质等；且术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何装置、系统或其部分，此装置可以实施于硬件、固件或软件中，或其中的至少两者的某一组合中。应注意，可以在本地或远程地集中或分布与任何特定控制器相关联的功能性。将理解，单数形式“一”和“所述”包括复数参照物，除非上下文另有清楚规定。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对此类表面中的一个或多个的引用。在整个本专利文献中提供对某些词语和短语的定义，本领域技术人员应理解，在许多(如果不是大多数)情况下，这些定义适用于这些所定义的词和短语的先前用途以及未来用途。本专利技术的有益效果根据各种实施例的设备和方法可以通过使用频谱掩模填充(SMF)来降低峰均功率比(PAPR)。附图说明为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，附图中相同的附图标记表示相同的部分：图1示出根据本公开的示例性无线网络；图2示出根据本公开的示例性eNodeB(eNB)；图3示出根据本公开的示例性用户设备(UE)；图4A和图4B示出根据本公开的示例性无线发射和接收路径；图5示出根据本公开的实施例的用于降低PAPR的频谱掩模填充；图6示出根据本公开的实施例的具有频谱掩模填充的示例性无线发射路径；图7示出根据本公开的实施例的时域中的频谱掩模填充序列；图8提供根据本公开的实施例的使SMF序列与信号峰对准以用于在时域中降低PAPR的图解；图9示出根据本公开的实施例的用于在时域中降低PAPR的迭代SMF算法；图10示出根据本公开的实施例的用于在时域中实施SMF的前馈架构；图11示出根据本公开的实施例的用于SMF的复杂性降低的架构；图12示出根据本公开的实施例的使用在频谱掩模下可用的其它音调的频谱掩模填充；图13A和图13B示出根据本公开的实施例的用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线通信系统的方法，所述方法包括：识别在第一信号中包含的未使用的可用频谱；基于所述未使用的可用频谱而产生时域中的频谱掩模填充(SMF)序列；产生与所述第一信号相对应的第二信号，在所述第二信号中，通过使用所述时域中的SMF序列而消除所述第一信号中的第一峰；以及传输所述第二信号，其中所述时域中的SMF序列包括对应于所述第一峰的第二峰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 KR 10-2015-0119774;2015.03.31 US 14/6751.一种用于无线通信系统的方法，所述方法包括：识别在第一信号中包含的未使用的可用频谱；基于所述未使用的可用频谱而产生时域中的频谱掩模填充(SMF)序列；产生与所述第一信号相对应的第二信号，在所述第二信号中，通过使用所述时域中的SMF序列而消除所述第一信号中的第一峰；以及传输所述第二信号，其中所述时域中的SMF序列包括对应于所述第一峰的第二峰。2.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述未使用的可用频谱包括：识别所述第一信号的被占用信号带宽；识别所述被占用信号带宽的频谱掩模；以及基于所述被占用信号带宽和所述频谱掩模来识别未使用的可用频谱。3.根据权利要求2所述的方法，其中产生所述时域中的SMF序列包括：产生与所述未使用的可用频谱相对应的频域中的SMF序列；以及调制所述频域中的SMF序列以产生所述时域中的SMF序列。4.根据权利要求3所述的方法，其中基于如下定义的等式来产生所述频域中的SMF序列：其中fS是采样频率，fD是所述被占用信号带宽，f1是所述频谱掩模下的最大频率，A(f)是对应的功率谱密度掩模的归一化振幅，并且C(f)是所述频域中的所述序列。5.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述第二信号包括：检测所述第一信号中的所述第一峰；检测所述时域中的SMF序列中的所述第二峰；以及通过使用所述第二峰来消除所述第一信号中的所述第一峰。6.根据权利要求5所述的方法，其中消除所述第一信号中的所述第一峰包括：使所述时域中的SMF序列与所述第一信号对准，以使所述第一峰与所述第二峰匹配；以及使用所述对准的所述时域中的SMF序列和所述第一信号来消除所述第一信号中的所述第一峰。7.根据权利要求6所述的方法，其中消除所述第一信号中的所述第一峰进一步包括在所述对准步骤与所述使用步骤之间缩放所述对准的所述时域中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里达尔·拉贾戈帕尔，莎蒂·阿布苏拉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR