基于不连续快速卷积的滤波处理制造技术

根据一个方面，提供了一种波形处理设备。所述波形处理设备包括用于接收输入信号的部件，所述输入信号包括一个或多个后续的正交频分复用OFDM符号块，每个OFDM符号块包括循环前缀和OFDM数据块且对应于一个或多个子带。此外，所述波形处理设备包括用于将所述输入信号的每个OFDM符号块分段成具有相等长度的预定义数目的部分重叠信号块的集合、使得每个集合中的所述预定义数目的部分重叠信号块的非重叠样本结合地包括OFDM数据块的部件。而且，所述波形处理设备包括用于对每个集合中的每个信号块进行滤波的部件以及用于通过使用重叠和保存处理来组合每个集合中的经滤波的信号块以针对每个子带产生一个或多个经滤波的OFDM数据块的部件。

Filtering based on discontinuous fast convolution

【技术实现步骤摘要】
基于不连续快速卷积的滤波处理
各个示例实施例一般涉及无线通信，更具体地涉及通信系统中的波形处理。
技术介绍

技术介绍
部分的如下描述可以包括见解、发现、理解或公开、或本专利技术以前的相关技术未知而由本专利技术提供的公开及关联。本专利技术的一些这种贡献可以在下面被特别指出，而本专利技术的其它这种贡献根据上下文将是显而易见的。第五代(5G)蜂窝系统旨在将吞吐量提高多倍(甚至1000倍或更大)，这代表具有许多挑战，尤其是考虑低频带处频谱稀缺和需要支持各种使用情况集合的情况。为了达到此目标，除了更多传统低频以外，重要的是开发例如毫米波频率的高频。为了满足5G系统的需求，提出了一种称为新无线电(NR)的新的全球标准化无线电接入技术。由于NR施加的多种服务要求，要求发送器中的高频谱约束来隔离具有不同数字基本配置(所谓的混合数字基本配置场景)或异步业务的发送。这又需要用于实现足够高性能但不会牺牲计算效率或灵活性的新型波形处理方案。
技术实现思路
下面给出了本专利技术的简化
技术实现思路
以提供对本专利技术的一些方面的基本理解。本
技术实现思路
不是本专利技术的扩展概述。它不旨在标识本专利技术的关键要素或描绘本专利技术的范围。其唯一目的是以简化形式给出本专利技术的一些理念作为稍后给出的更详细描述的前序。本专利技术的各个方面包括独立权利要求中限定的方法、装置和计算机程序。从属权利要求公开了本专利技术的其它实施例。附图说明下面参考附图描述一些示例实施例，在附图中：图1图示了实施例可以应用于其中的通信系统的示例；图2图示了根据现有技术的基于快速傅里叶变换的正交频分复用信号生成；图3A和图3B分别图示了基于简化的快速傅里叶变换的正交频分复用发送器和接收器架构；图4和图5图示了根据实施例的示例过程；图6图示了根据实施例的处理多个数字基本配置的示例；图7至图11、图12A和图12B图示了根据实施例的示例过程；图13和图14图示了根据实施例的示例方法；以及图15图示了根据实施例的示例装置。具体实施例下面的实施例是示例的。尽管说明书可以在若干位置引用“一个(an)”、“一个(one)”或“一些”实施例，但是这不一定表示每次这种引用都是相同的实施例、或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单独特征也可以组合以提供其它实施例。下面，通过使用基于高级长期演进(高级LTE，LTE-A)或新无线电(NR，5G)的无线电接入架构作为实施例可以应用的接入架构的示例描述不同的示例实施例，但是不会将实施例限于这样的架构。对本领域技术人员而言明显的是，实施例还可以通过适当地调整参数和程序应用于具有合适装置的其它类型的通信网络。用于合适系统的其它选项的一些示例是通用移动电信系统(UMTS)无线电接入网(UTRAN或E-UTRAN)、长期演进(LTE，与E-UTRA相同)、无线局域网(WLAN或WiFi)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、个人通信服务(PCS)、宽带码分多址接入(WCDMA)、使用超宽带(UWB)技术的系统、传感器网络、移动自组网(MANET)和网际协议多媒体子系统(IMS)或它们的任意组合。图1描绘了简化的系统架构的示例，仅示出了均为逻辑单元的一些元件和功能实体，它们的实现可能不同于所示出的实现。图1中示出的连接是逻辑连接，实际的物理连接可能不同。对本领域技术人员而言明显的是，系统典型地还包括除了图1中示出的功能和结构以外的其它功能和结构。然而，实施例不限于作为示例给出的系统，本领域技术人员可以将解决方案应用于设置有必要属性的其它通信系统。图1的示例示出了示例无线电接入网的一部分。图1示出了用户设备100和102，用户设备100和102被配置为在小区的一个或多个通信信道上与提供该小区的接入节点(例如(e/g)节点B)104无线连接。从用户设备至(e/g)节点B的物理链路被称为上行链路或反向链路，从(e/g)节点B至用户设备的物理链路被称为下行链路或前向链路。应该理解，(e/g)节点B或它们的功能可以使用任意节点、主机、服务器或接入点等、适用于该用途的实体实现。通信系统典型地包括多于一个的(e/g)节点B，在该情况中(e/g)节点B还可以被配置为通过被设计用于此目的的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于发信。(e/g)节点B是被配置为对其耦合的通信系统的无线电资源进行控制的计算设备。节点B也可以被称为基站、接入点、接入节点或包括能够在无线环境中工作的中继站的任意其它类型的接口设备。(e/g)节点B包括或耦合至收发器。提供了从(e/g)节点B的收发器至天线单元的连接，该连接创建了到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)节点B进一步连接至核心网110(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，CN侧的匹配者可以是服务网关(S-GW、路由和前向用户数据包)、包数据网络网关(P-GW)以提供用户设备(UE)至外部包数据网、或移动管理实体(MME)等的连接。用户设备(也称为UE、用户装置、用户终端、终端设备等)图示了空中接口上的资源所分配和指派到的一类装置，因此本文中以用户设备描述的任意特征可以使用如中继节点的相应装置实现。所述中继节点的示例是朝向基站的层3中继(自回传中继)。用户设备典型地指代包括用或不用用户识别模块(SIM)操作的无线移动通信设备的便携计算设备，包括但不限于下面类型的设备：移动站(移动电话)、智能电话、个人数字助理(PDA)、手机、使用无线调制解调器的设备(警报或测量设备等)、膝上型电脑和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏控制台、笔记本和多媒体设备。应该理解，用户设备还可以是仅上行链路设备，其示例为将图像或视频片段上传到网络的照相机或视频摄像机。用户设备还可以是具有在物联(IoT)网中工作的能力的设备，其中IoT网是物体被提供有通过网络传送数据的能力而不需要人与人交互或人与计算机交互的场景。用户设备还可以利用云。在一些应用中，用户设备可以包括具有无线电部件的小型便携设备(例如，手表、耳机或眼镜)而且计算在云中实现。用户设备(或在一些实施例中为层3中继节点)被配置为执行用户设备功能的一个或多个。用户设备还可以被称为用户单元、移动站、远程终端、接入终端、用户终端或用户设备(UE)，这里仅列举了一些名称或装置。本文中描述的各种技术也可以应用于信息物理系统(CPS)(融合了控制物理实体的计算元件的系统)。CPS可以实现和开发在不同位置嵌入物理对象中的大量互连的ICT(信息和通信技术)设备(传感器、致动器、处理器、微控制器等)。移动信息物理系统是信息物理系统的子类，其中所讨论的物理系统具有固有移动性。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子装置。另外，尽管装置被描绘成单独的实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(未全部在图1中示出)。5G使得能够使用多入多出(MIMO)天线、远多于LTE(所谓的小小区概念)的基站或节点，包括与较小站协同操作的宏站点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波形处理设备，包括用于执行以下的部件：/n接收输入信号，所述输入信号包括一个或多个后续的正交频分复用OFDM符号块，每个所述OFDM符号块包括循环前缀和OFDM数据块并且对应于一个或多个子带；/n将所述输入信号的每个OFDM符号块分段成预定义数目的、相等长度的部分重叠信号块的集合，其中每个集合中的所述预定义数目的部分重叠信号块的非重叠样本结合地包括OFDM数据块；/n对每个集合中的每个信号块进行滤波；以及/n使用重叠和保存处理来组合每个集合中的经滤波的信号块，以针对每个子带产生一个或多个经滤波的OFDM数据块。/n

【技术特征摘要】
20180629 FI 201856021.一种波形处理设备，包括用于执行以下的部件：
接收输入信号，所述输入信号包括一个或多个后续的正交频分复用OFDM符号块，每个所述OFDM符号块包括循环前缀和OFDM数据块并且对应于一个或多个子带；
将所述输入信号的每个OFDM符号块分段成预定义数目的、相等长度的部分重叠信号块的集合，其中每个集合中的所述预定义数目的部分重叠信号块的非重叠样本结合地包括OFDM数据块；
对每个集合中的每个信号块进行滤波；以及
使用重叠和保存处理来组合每个集合中的经滤波的信号块，以针对每个子带产生一个或多个经滤波的OFDM数据块。


2.根据权利要求1所述的波形处理设备，其中每个OFDM符号块的所述循环前缀被包括在对应的第一信号块的在前的重叠部分中。


3.根据权利要求1所述的波形处理设备，其中部分重叠信号块的所述预定义数目等于2。


4.根据权利要求1所述的波形处理设备，其中所述滤波包括：
使用第一正交变换将每个集合中的每个信号块变换为对应的变换域信号；
将每个变换域信号划分成一个或多个子带特定的变换域信号，以产生变换域信号的一个或多个子带特定集合；
将第一变换域窗函数应用于每个子带特定集合中的每个变换域信号，其中所述变换域窗函数针对每个子带被独立地定义；以及
使用第一逆变换将每个加窗的变换域信号变换为经滤波的信号块，其中所述第一逆变换是所述第一正交变换的逆变换。


5.根据权利要求1所述的波形处理设备，其中所述部件被进一步配置为执行：
在所述滤波之后，基于与OFDM符号块对应的第一经滤波的信号块的在先的重叠样本、和/或与所述OFDM符号块对应的最后的经滤波的信号块的在后的重叠样本，分别针对每个子带调整所述经滤波的信号块的定时；和/或
在所述滤波中，基于用于每个子带的估计的定时误差来修改用于每个子带的所述第一变换域窗函数的权值，以调整所述一个或多个经滤波的OFDM数据块的定时。


6.根据权利要求1所述的波形处理设备，其中所述部件被进一步配置为执行：
使用第二正交变换来变换所述一个或多个经滤波的OFDM数据块中的每个经滤波的OFDM数据块，以产生OFDM子载波样本用于信道均衡处理。


7.根据任一前述权利要求所述的波形处理设备，其中所述部件被进一步配置为执行：
响应于所述输入信号除了包括与第一数字基本配置和第一子载波间隔对应的所述一个或多个后续的OFDM符号块以外还包括一个或多个次级OFDM符号块的一个或多个集合，针对与所述第一数字基本配置对应的所述一个或多个后续的OFDM符号块正常地执行所述分段、所述滤波和所述组合，并且针对一个或多个次级OFDM符号块的每个集合执行以下，其中每个集合与不同的第二数字基本配置对应，所述第二数字基本配置具有大于所述第一子载波间隔的不同的第二子载波间隔：
将所述一个或多个次级OFDM符号块分段成次级信号块，所述次级信号块具有与所述第一数字基本配置的所述一个或多个部分重叠信号块相等的长度并且与所述第一数字基本配置的所述一个或多个部分重叠信号块对齐，每个次级信号块包括所述一个或多个次级OFDM符号块的至少一个OFDM数据块；
通过至少应用第二变换域窗函数来对每个次级信号块进行滤波，其中所述第二变换域窗函数子带特定地并且数字基本配置特定地被定义和应用；以及
重采样经滤波的次级信号块，以针对每个子带和数字基本配置产生两个或更多个经滤波的次级OFDM数据块。


8.根据权利要求3所述的波形处理设备，其中所述部件被配置为执行所述滤波和所述组合作为与后续接收器OFDM处理的联合过程的一部分，所述联合过程包括在所述分段之后执行以下：
使用第一正交变换将在所述分段中创建的每对信号块中的每个信号块变换为对应的频域信号，其中所述第一正交变换是离散傅里叶变换和快速傅里叶变换中的一个；
将每对中的每个频域信号划分成一个或多个子带特定的频域信号，以产生多对频域信号的一个或多个子带特定集合，每对对应于OFDM符号块的子带；
将第一频域窗函数应用于每个子带特定集合中的每个频域信号，其中所述频域窗函数针对每个子带特定集合被独立地定义；以及
分别针对与OFDM符号块的第一半部分和第二半部分对应的每个子带特定对的加窗的频域信号执行以下，以产生OFDM子载波样本用于信道均衡处理：
将所述对中的每个加窗的频域信号划分成偶数频域信号和奇数频域信号，其中所述偶数频域信号包括对应加窗的频域信号的偶数样本，并且所述奇数频域信号包括所述对应加窗的频域信号的奇数样本，
计算所述对中的偶数频域信号的和与差以形成偶数和频域信号与偶数差频域信号，以及计算所述对中的奇数频域信号的和与差以形成奇数和频域信号与奇数差频域信号，
使用第一逆变换将所述奇数和频域信号变换为奇数和信号块以及将所述偶数差频域信号变换为偶数和信号块，其中所述第一逆变换是所述第一正交变换的逆变换，
将所述奇数和信号块与第一旋转因子相乘以及将所述偶数差信号块与第二旋转因子相乘，
使用第二正交变换将每个相乘的信号块变换为对应的频域信号，以形成修改的奇数和频域信号和修改的偶数差频域信号，其中所述第二正交变换是离散傅里叶变换和快速傅里叶变换中的一个，以及
计算所述修改的奇数和频域信号和所述偶数和频域信号的和以形成偶数OFDM子载波样本，以及计算所述修改的偶数差频域信号和所述奇数差频域信号的和以形成奇数OFDM子载波样本。


9.根据权利要求8所述的波形处理设备，其中所述部件被配置为实现所述奇数和频域信号的所述变换和所述奇数和信号块与所述第一旋转因子的相乘作为第一基数2分解，包括：
将所述奇数和频域信号划分成偶数-奇数和频域信号和奇数-奇数和频域信号，其中所述偶数-奇数和频域信号包括所述奇数和频域信号的偶数样本，并且所述奇数-奇数和频域信号包括所述奇数和频域信号的奇数样本；
使用第二逆变换将所述偶数-奇数和频域信号变换为偶数-奇数和信号块，以及将所述奇数-奇数和频域信号变换为奇数-奇数和信号块；
将所述偶数-奇数和信号块与第三旋转因子相乘以及将所述奇数-奇数和信号块与第四旋转因子相乘；
计算相乘的偶数-奇数和信号块与奇数-奇数和信号块的和与差；以及
将所计算的和信号块和与虚数单位相乘的所计算的差信号块进行级联。


10.根据权利要求9所述的波形处理设备，其中所述部件被配置为实现所述偶数差信号块与第二旋转因子的所述相乘以及所述相乘的偶数差信号的所述变换作为第二基数2分解，包括：
将所述偶数差信号块分段成所述偶数差信号块的第一半部分和第二半部分；
计算所述偶数差信号块的所述第一半部分和与所述虚数单位相乘的所述偶数差信号块的所述第二半部分的和与差；
将相加的所述第一半部分和所述第二半部分与第五旋转因子相乘，以及将相减的所述第一半部分和所述第二半部分与第六旋转因子相乘；
使用第...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·朗福尔斯，K·P·帕尤科斯基，T·A·勒瓦南，J·雅丽卡基南，A·E·卢卢，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI