用于超奈奎斯特速率多载波调制的方法及设备技术

技术编号:13176389 阅读:83 留言:0更新日期:2016-05-10 19:58
本公开涉及用于超奈奎斯特(FTN)调制方案以增加多载波通信系统的吞吐量的方法及设备,且其中滤波器组多载波系统(FBMC)的内在延时问题可通过在子帧或分组的仅一个或多个部分使用非正交波形(即,超奈奎斯特调制)并在其他一个或多个部分使用正交波形而得以减小或消除。可选择FTN脉冲之间的间隔和数量以使得最后脉冲的最后样本在分配至对应子帧/分组的时隙内被接收,从而消除所增加的延时。可在时间及频率上采用所述FTN调制方案(例如,信道的频率间隔可相比于奈奎斯特频率间隔条件更为紧凑)。FTN信号发送还可用作用于对不同节点之间的干扰进行控制/协调的方法。例如,如果节点使用FTN,更多的脉冲可被封装至时域中的给定时段,和/或更多信道可被封装至频域内的给定带宽,从而部分频带可被空出,以由其他方使用、由同一节点用于额外的信道、或以减小的功率进行使用。该干扰控制/协调可扩展至时间及频率。此FTN方案可用于不同类型的多载波系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请要求2013年提交、题为"Methods and Apparatus for Faster than Nyquist Rate Multi-Carrier Modulation"的美国临时专利申请No.61/871,559的权益, 该申请的内容被整体结合于此。
本申请设及超奈奎斯特速率(FTN)调制方案技术。更为具体的,本申请设及用于减 小滤波器组多载波调制方案内的延时W及减小FTN调制方案内的干扰的技术。
技术介绍
多载波调制(MCM)基于将高速率宽频带信号分割为低速率信号,其中每一信号占 用较窄的带宽(被称之为子信道)。正交频分复用(OFDM)已证实其自身为最为流行的MCM技 术之一,且其目前被用于许多无线通信系统(诸如,3GPP长期演进化TE)W及IE邸802.11) 中。[000引作为OFDM的一替代,滤波器组多载波(FBMC)调制方案(特别是OFDM-偏移QAM ((FDM-0QAM))最近得到了关注。FBMC系统为复用转换器配置中的滤波器组。复用转换器(合 成-分解配置)具有作为发射机的合成滤波器组(SFB)W及作为接收机的分解滤波器组 (AFB)。在合成滤波器组中,并行信号在被上采样之后被滤波并加和W形成复合信号。该滤 波器被适当地设计W使得旁瓣被大幅减小。一般而言,FBMC可被表示为离散时间模型中的 通用N信道L抽样滤波器组结构,例如如图1中所示的一可能的简化形式。在发射机11处,将 在第k个子信道上发射的数据符号12在上采样器13中被上采样,并由滤波器14进行滤波。所 有滤波器14的输出在加和器15中被加和,且信号在延时电路16中被延时,W形成发射信号。 在接收机19处,所接收的信号被解复用成Μ个子信道,在分解滤波器17中被滤波,并由下采 样器23进行下采样,W生成数据符号估计25。 (FDM-0QAM(正交频分复用-偏移正交幅度调制)为一 FBMC技术,其中每一子载波上 的数据通过采用适当设计的脉冲而被整形,从而显著减小了旁瓣。在0抑M-0QAM中,QAM符号 的实际同相分量与正交分量相互之间时间偏移半个符号间距(symbol interval),并在同 一子载波内被发射。相邻子载波相重叠 W最大化频谱效率,产生了载波间干扰(ICI)。另外, 由于长脉冲,多个连续0抑M-0QAM符号相互干扰,产生了符号间干扰(ISI)。在无失真信道 内,可通过适当的收发信机架构实现正交,运可利用多相滤波器有效实施。 超奈奎斯特(FTN)信号发送指的是运样的信号发送:波形的时间和/或频率间隔被 选择W使得脉冲W高于奈奎斯特速率的速率出现,在理想信道条件下,此情况的载波间干 扰和/或符号间干扰为零。换句话说,相较于奈奎斯特速率,更多的脉冲可被封装至时间/频 率网格,从而导致非正交波形及自干扰。该自干扰可在接收机处被消除。在FTN中,由于更多 的脉冲在同一时间/频率资源中发送,因此可增大吞吐量。
技术实现思路
本公开设及用于超奈奎斯特(FTN)调制方案W增加多载波通信系统的吞吐量的方 法及设备,其中滤波器组多载波系统的内在延时问题可通过在子帖的仅一个或多个部分使 用非正交波形(即,超奈奎斯特调制)并在其他一个或多个部分使用正交波形而得W减小或 消除。可选择FTN脉冲之间的间隔和数量W使得最后脉冲的最后样本在分配至对应子帖/分 组的时隙内被接收,从而消除所增加的延时。 FTN信号发送还可用作用于对不同节点之间的干扰(该不同节点的传输潜在地相 互干扰)进行控制/协调的方法。例如,如果节点使用FTN,更多的脉冲可被封装至时域中的 给定时期。在此情况下,由于存在更多的时域资源可用,从而可减小对频域资源的需求。因 此,部分频带(例如,子信道)可被留作未使用(或W减小的发射功率进行使用)。运些子信道 可由其他节点使用。可将干扰控制/协调延伸至时间和/或频率。在此所公开的FTN方案可用 于不同类型的多载波系统。【附图说明】 通过结合附图而W示例性方式给出的W下描述,可得到更为详尽的理解。 图1为FBMC发射机及接收机对的框图;图2为绘示了相比于正交调制方案的FTN的时序图; 图3为绘示了使用空出频谱W进行不同发射机之间的干扰抵消/协调的时间频率 图; 图4A及4B示出了绘示根据实施方式的FTN调制方案的数个选项的一对时序图; 图5A为可于其内实施一个或多个所公开的实施方式的示例性通信系统的系统框 图; 图5B为可用于图5A所绘示的通信系统内的示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系 统框图;W及 图5C-5E为可用于图5A所绘示的通信系统内的示例性无线电接入网络及示例性核 屯、网络的系统框图。【具体实施方式】 [001引 1、综述 FBMC的一个潜在的缺陷在于长滤波器所引入的大延时。具体而言,在处理信号W 恢复符号之前,接收机一般必须等待接收最后滤波的所发射脉冲的所有样本。因此,如果子 帖的长度固定(例如,如在LTE中那样),在处理信号W恢复符号之前,接收机必须等待一与 滤波器长度成比例的额外的时间周期W接收整个子帖。 -种可能的方案包括减小滤波器长度。然而,该方案会导致较大的频谱泄漏。另一 可能的方案为不发射最后数个脉冲。然而,该方案会导致显著的吞吐量损耗。 根据一些实施方式的一方面,可通过在子帖的仅一个或多个部分使用非正交波形 并在其他一个或多个部分使用正交波形来消除延时问题。更为具体的,可通过在子帖/分组 内使用W奈奎斯特速率或低于奈奎斯特速率的速率发射的脉冲与W高于奈奎斯特速率的 速率发射的脉冲的组合来实现利用非正交波形所进行的延时减小或消除。选择FTN脉冲之 间的间隔和数量W使得最后脉冲的最后样本在分配至对应子帖/分组的时隙内被接收。在 整个子帖/分组上执行数据的编码及交织W使得比特误差率(BER)的损失被最小化。可在子 载波信道的频率间隔内引入类似的压缩。也就是说,一些相邻子载波对之间频率间隔可为 非FTN间隔(即,W避免相邻子载波之间干扰所需的间隔或者大于避免相邻子载波之间干扰 所需的间隔来进行频率间隔),而其他的相邻子载波则不是如此(即,其他相邻子载波被间 隔得更为紧密W使得存在载波间干扰(ICI))。在脉冲频率间隔(相对于时间间隔)的情况 下,FTN意味着相邻子载波频率被W小于确保两个信道的频率正交所需的频率间距的频率 间距而被间隔开。无论如何,术语FTN在此有时是结合频率间隔和时间间隔使用的。 在几乎所有无线通信中,干扰协调是另一基本问题。现已提出多种技术来管理并 控制不同发射机之间的干扰。 根据另一方面,FTN信号发送还可用作用于对不同节点之间的干扰进行控制/协调 的方法。更为具体的,举例而言,如果节点使用FTN,则更多的脉冲可被封装至时域上的给定 时段和/或更多的频率信道可被封装至给定带宽。因此,一些时间/频率资源可能不被需要, 运些资源可被保持为未使用(或可减小的发射功率来使用)。于是,其他用户可利用运 些资源,而不产生干扰或产生减小的干扰。 更为具体的,利用非正交波形进行干扰协调可包括发射机在至少一些时间和/或 部分频段W高于奈奎斯特速率(FTN)的速率进行发射。用于发射给定信号的传输资源的减 小(该减小是FTN调制方案所固有的)使得发本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种对输入信号进行滤波器组多载波调制的方法,该方法包括:接收多个符号流,每一流用于在不同载波频率上传输;以及将每一符号流调制到各自的载波频率上,以使得在每一调制后的流内,一些所述符号以高于奈奎斯特速率的速率在时间上被间隔且一些所述符号以所述奈奎斯特速率或低于所述奈奎斯特速率的速率在时间上被间隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·巴拉杨瑞李嘉玲
申请(专利权)人:交互数字专利控股公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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