用于基站和窄带用户设备的数据发送和接收方法及装置制造方法及图纸

本公开的实施例涉及用于基站和窄带用户设备的数据发送和接收方法及装置。用于基站的数据发送方法包括：对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域-频域变换处理；以及将所述经时域-频域变换处理的数据信号与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理以进行发送。根据本公开实施例的方案，窄带用户设备侧仅需要进行纯时域窄带处理，因而可以使得窄带用户设备更加简化且成本和功耗得以降低。另外，由于实现了窄带和宽带波形聚合，因而提高了整个系统频谱效率。由于机器类型通信设备对成本和功耗的高要求，该方法和装置较适用于机器至机器通信。

【技术实现步骤摘要】
用于基站和窄带用户设备的数据发送和接收方法及装置
本公开的实施例涉及无线通信领域，具体地涉及机器至机器(M2M)通信，特别是涉及用于基站和窄带用户设备的数据发送和接收的方法和装置。
技术介绍
随着智能终端的快速普及以及网络通信容量的爆炸式增长，面向第五代(5G)的无线通信技术的演进需求也更加明确和迫切。在面向5G的无线通信技术的演进中，机器至机器(M2M)通信被认为是待支持的一项必备服务。伴随着物联网(IoT)的发展，在IoT/M2M应用中通常涉及诸如智能传感器、智能电表之类的机器类型通信(MTC)设备与基站(eNB、NodeB)之间的通信。例如，在一个应用场景中，MTC设备可以是雾霾传感器，其被安置在全国各个城市，以收集各个城市的空气质量信息。这些雾霾传感器可以定时测量相应的空气质量信息并将相应的空气质量信息都上报给基站，基站可以将空气质量信息传送给核心网，例如全国空气质量监测中心的远程服务器。另外，远程服务器可以通过基站向雾霾传感器发送指令，例如指示其从一小时测量一次更改为一分钟测量一次。在这样的情况下，在无线传输中不仅涉及数据速率较高的宽带用户设备(UE)与基站之间的通信，而且涉及数据速率较低的MTC设备与基站之间的通信。其中，从eNB至MTC设备或UE的数据传输称为下行链路传输，从MTC设备或UE至eNB的数据传输称为上行链路传输。通常，基于在增加的频率分集效应与信道评估准确性的降低之间的折衷关系，根据数据速率可以分配最佳传输带宽。然而，在3GPPLTE现有空中接口中规定，上行链路数据传输使用SC-FDMA机制并且下行链路数据传输使用OFDMA机制，其中传输带宽基于单一的多载波方法。在这种情况下，对于具有诸如2kbps至10kbps的较低数据速率的MTC设备而言，假设信道带宽为100MHz，则基于单一的多载波方法的传输带宽无法针对MTC设备实现最佳频谱效率。此外，伴随着进一步的优化和更窄的带宽需求，期望5GM2M相比3GPPLTER13的低复杂度MTC设备而言成本降低20％。对于这样的设备，窄带处理将可以消耗比宽带处理更少的功率，这可以为MTC设备提供最大电池寿命。目前，LTE-M是在常规LTE载波内的低成本MTC部署的解决方案。该系统支持单独的200kHz带宽操作。然而，LTE-M是一个独立的系统，其与LTE没有关系，而仅使用LTE保护带频谱。
技术实现思路
由上可见，传统设计仅涉及一种波形，例如在3G或4G中选择CDMA或OFDM来简化终端和基站中的收发器。然而，这种专门的波形无法满足5G的不同要求，例如MTC设备(窄带用户设备)与UE(宽带用户设备)的不同要求。本公开实施例提出5G空中接口的概念，该空中接口用于整合针对宽带用户设备的吉比特传输和针对窄带用户设备的数百比特传输。该空中接口不是单一的一种波形，而是旨在将窄带和宽带波形聚合在一起。本公开实施例的目的就在于，提供一种可以实现窄带和宽带波形聚合的解决方案，以针对窄带用户设备实现频谱效率的提高和成本的降低。根据本公开的一个实施例，提供一种用于基站的数据发送方法，包括：对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域-频域变换处理；以及将所述经时域-频域变换处理的数据信号与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理以进行发送。根据本公开的一个实施例，提供一种用于窄带用户设备的数据接收方法，包括：对来自基站的数据信号进行滤波处理；对经滤波处理的数据信号进行时域均衡处理；以及在时域上从所述经时域均衡处理的数据信号中提取来自所述基站的数据信号。根据本公开的一个实施例，提供一种用于窄带用户设备的数据发送方法，包括：对待发送给基站的数据信号进行内插处理；以及对经内插处理的数据信号进行滤波处理以进行发送。根据本公开的一个实施例，提供一种用于基站的数据发送装置，包括：时域-频域变换模块，用于对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域-频域变换处理；以及正交频分复用模块，用于将所述经时域-频域变换处理的数据信号与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理以进行发送。根据本公开的一个实施例，提供一种用于窄带用户设备的数据接收装置，包括：滤波模块，用于对来自基站的数据信号进行滤波处理；时域均衡模块，用于对经滤波处理的数据信号进行时域均衡处理；以及提取模块，用于在时域上从所述经时域均衡处理的数据信号中提取来自所述基站的数据信号。根据本公开的一个实施例，提供一种用于窄带用户设备的数据发送装置，包括：内插模块，用于对待发送给基站的数据信号进行内插处理；以及滤波模块，用于对经内插处理的数据信号进行滤波处理以进行发送。根据本公开的实施例，可以使得在基站与窄带用户设备之间的数据传输期间，在窄带用户设备侧仅进行窄带单载波处理，而在基站侧针对窄带用户设备的窄带单载波信号进行时域-频域变换预处理，然后针对预处理后的窄带用户设备的窄带单载波信号和宽带用户设备的宽带多载波信号执行与LTE系统一致的OFDM处理过程，进而在LTE路径的演进上实现窄带和宽带波形聚合方案。由于根据本公开实施例的窄带用户设备侧仅需要进行纯时域窄带处理，因而可以使得窄带用户设备更加简化且成本和功耗得以降低。另外，由于实现了窄带和宽带波形聚合，因而提高了整个系统频谱效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：图1示出了根据本公开实施例的用于基站的数据发送过程的信号流程图；图2示出了根据本公开实施例的用于窄带用户设备的数据接收过程的信号流程图；图3示出了根据本公开实施例的用于窄带用户设备的数据发送过程的信号流程图；图4示出了根据本公开实施例的将窄带和宽带波形聚合的OFDM信号的频谱示意图；图5示出了根据本公开实施例的用于基站的数据发送装置的示意框图；图6示出了根据本公开实施例的用于窄带用户设备的数据接收装置的示意框图；以及图7示出了根据本公开实施例的用于窄带用户设备的数据发送装置的示意框图。具体实施方式本公开实施例的基本构思就在于，提供一种用于整合针对宽带用户设备的吉比特传输和针对窄带用户设备的数百比特传输的波形聚合的空中接口方案，使得提高系统频谱效率并降低窄带用户设备的成本和功耗。具体地，从多址模式的角度而言，上行链路是SC-FDMA机制，针对UE的下行链路是OFDM机制，并且针对窄带用户设备的下行链路是SC-FDMA机制。下行链路中的窄带用户设备的信号通过OFDM中保留的空闲子载波来传输，其通过FDM而独立于承载宽带用户设备信号的多载波子频带。从基带处理的角度而言，在窄带用户设备中仅存在时域信号处理模块，并且在基站中存在频域信号处理模块以继承传统LTE系统。从成本和功率节约的角度而言，由于窄带用户设备中的处理是纯时域的，在CMOS芯片中没有FFT和DFT，因而芯片的尺寸将仅为在具有频域处理设计的情况下的25％。原因在于，如果没有FFT和DFT过程，则将节约芯片中的大量存储器和计算单元。由此，直接的好处就是这样的方案可以最大化地降低窄带用户设备的成本和功耗。由于MTC设备对成本和功耗的高要求，根据本申请实施例的方法和装置特别适用于M2M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基站的数据发送方法，包括：对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域‑频域变换处理；以及将所述经时域‑频域变换处理的数据信号与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理以进行发送。

【技术特征摘要】
1.一种用于基站的数据发送方法，包括：对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域-频域变换处理；以及将所述经时域-频域变换处理的数据信号与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理以进行发送。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述时域-频域变换处理包括离散傅立叶变换处理。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述正交频分复用处理包括快速傅立叶逆变换处理。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：对所述待发送给窄带用户设备的数据信号进行编码调制，以对所述数据信号进行时域-频域变换处理。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：对所述待发送给宽带用户设备的数据信号进行编码调制，以进行正交频分复用处理。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述窄带用户设备为机器类型通信设备。7.一种用于窄带用户设备的数据接收方法，包括：对来自基站的数据信号进行滤波处理；对经滤波处理的数据信号进行时域均衡处理；以及在时域上从所述经时域均衡处理的数据信号中提取来自所述基站的数据信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中在时域上从所述经时域均衡处理的数据信号中提取来自所述基站的数据信号包括：对经时域均衡处理的数据信号进行采样处理，以在时域上提取出来自基站的数据信号。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：接收来自所述基站的数据信号，其中所述数据信号在所述基站中进行时域-频域变换处理之后，与待发送给宽带用户设备的数据信号一起进行正交频分复用处理。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述窄带用户设备为机器类型通信设备。11.一种用于窄带用户设备的数据发送方法，包括：对待发送给基站的数据信号进行内插处理；以及对经内插处理的数据信号进行滤波处理以进行发送。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：对所述待发送给基站的数据信号进行编码调制，用以对所述数据信号进行内插处理。13.根据权利要求12所述的方法，其中对所述待发送给基站的数据信号进行编码调制，以使所述数据信号的一个传输块的时域点对准到2048/2k个采样点，其中k为0至9中的任意整数。14.根据权利要求11所述的方法，其中对所述待发送给基站的数据信号进行内插处理包括：通过插入零点，使得所述数据信号的一个传输块的时域点为2048个。15.根据权利要求11所述的方法，其中所述窄带用户设备为机器类型通信设备。16.一种用于基站的数据发送装置，包括：时域-频域变换模块，用于对待发送给窄带用户设备的数据信号进行时域-频域...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪勇刚，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31