CN105493460A - 用于超奈奎斯特速率多载波调制的方法及设备 - Google Patents

Abstract

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。

Description

用于超奈奎斯特速率多载波调制的方法及设备

相关申请

本申请要求2013年提交、题为“MethodsandApparatusforFasterthanNyquistRateMulti-CarrierModulation”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。

技术领域

本申请涉及超奈奎斯特速率(FTN)调制方案技术。更为具体的，本申请涉及用于减小滤波器组多载波调制方案内的延时以及减小FTN调制方案内的干扰的技术。

背景技术

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(LTE)以及IEEE802.11)中。

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(OFDM-OQAM))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)以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以形成复合信号。该滤波器被适当地设计以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，以形成发射信号。在接收机19处，所接收的信号被解复用成M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，以生成数据符号估计25。

OFDM-OQAM(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OFDM-OQAM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(symbolinterval)，并在同一子载波内被发射。相邻子载波相重叠以最大化频谱效率，产生了载波间干扰(ICI)。另外，由于长脉冲，多个连续OFDM-OQAM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，这可利用多相滤波器有效实施。

超奈奎斯特(FTN)信号发送指的是这样的信号发送：波形的时间和/或频率间隔被选择以使得脉冲以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。

发明内容

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，其中滤波器组多载波系统的内在延时问题可通过在子帧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。

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(或以减小的发射功率进行使用)。这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

通过结合附图而以示例性方式给出的以下描述，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以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；以及

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心网络的系统框图。

具体实施方式

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，在处理信号以恢复符号之前，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，如果子帧的长度固定(例如，如在LTE中那样)，在处理信号以恢复符号之前，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以接收整个子帧。

一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，可通过在子帧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，可通过在子帧/分组内使用以奈奎斯特速率或低于奈奎斯特速率的速率发射的脉冲与以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。在整个子帧/分组上执行数据的编码及交织以使得比特误差率(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，以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以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以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，这些资源可被保持为未使用(或可以以减小的发射功率来使用)。于是，其他用户可利用这些资源，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/或部分频段以高于奈奎斯特速率(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)使得发射机能够空出某些时间/频率资源。之后，该新产生的空出资源可由其他方(例如，一个或多个干扰节点)来使用。可选的，他们可由同一节点用于其他通信信道。有关哪些资源将被释放的决定可由中央控制器进行控制或以分布式方式进行控制。例如，在分布式技术的一实施例中，一节点可从正交调制方案切换至FTN方案，从而释放一些时间和/或频率资源。另一节点可使用数个已知感测机制(例如，能量检测)中的任何感测机制来检测所释放的资源。如果特定资源的能量水平低于阈值，则该资源可由该另一节点使用。

2、用于干扰控制/协调的FTNMCM

对于一般多载波调制方案而言，将在第k个子载波及n个符号上发射的输入数据序列可被表示为x_k[n]。之后，在输入发射信号可被写作：

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\mathrm{\Σ}}}{x}_k\[n\]g\left(t-{\mathrm{nT}}_0\right)e^{j2{\mathrm{\πkF}}_{s}t}---\left(1\right)$

其中g(t)为原型滤波器，T₀为符号间距，M为子载波总数量，以及为子载波之间的间隔。对于OFDM-OQAM而言，输入数据符号被分割为实部与虚部，并通过间隔由半个符号间距的脉冲而被发射。OFDM-OQAM发射信号可被写作如下公式(2)所示(P.Siohan,C.SicletandN.Lacaille"AnalysisanddesignofOFDM/OQAMsystemsbasedonfilterbanktheory",IEEETrans.SignalProcess.,vol.50,pp.1170-1183,2002)：

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{e}^{{\mathrm{j\θ}}_{k,n}}{x}_k^R\[n\]g\left(t-n\frac{T_0}{2}\right)e^{j2{\mathrm{\πkF}}_{s}t}---\left(2\right)$

其中 ${\mathrm{\θ}}_{k,n}=\frac{\mathrm{\π}}{2}(k+n).$

对于正交MCM而言，采样频率及符号时序满足关系式T₀F_s＝1。如果脉冲以超出无ISI传输所允许的奈奎斯特条件的速率出现，则信号发送系统可被称之为超奈奎斯特。请参阅例如J.E.Mazo,“Faster-than-Nyquistsignaling,”BellSyst.Tech.J.,Oct.1975以及Dasalukunte,D.；Rusek,F.；V.,"MulticarrierFaster-Than-NyquistTransceivers:HardwareArchitectureandPerformanceAnalysis,"CircuitsandSystemsI:RegularPapers,IEEETransactionson,vol.58,no.4,pp.827,838,April2011。FTN信号发送为一种改善传统正交调制方案的带宽效率的方法。由于以超过奈奎斯特速率的速率且在相互重叠的信道内发射脉冲，因此在时间及频率上都有引入的干扰(通常被分别称之为符号间干扰(ISI)及载波间干扰(ICI))。

如果以ΔT及ΔF来定义压缩使得(ΔTT_o)(ΔFF_s)＜1，则当表示FTNMCM方案的发射信号时，公式(1)可被表达为如公式(3)所示。

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\mathrm{\Σ}}}{x}_k\[n\]g\left(t-n\left({\mathrm{\ΔTT}}_0\right)\right)e^{j2\mathrm{\π}k\left({\mathrm{\ΔFF}}_s\right)t}---\left(3\right)$

图2示出了FTN的概念。注意该图示出了单个子信道，横轴表示时间，纵轴表示功率，该图并未明确表示出频率。该图的上部分示出了例如OFDM中的4个时间正交脉冲201、202、203、204。出于简化说明的目的，这些脉冲被表示为相同的理想矩形脉冲。然而，应该理解的是，实际的脉冲将不会是理想的矩形，且当脉冲携带实际数据时，他们不可能是相同的。

图的下部分示出了FTN调制方案(其中，ΔT＜1且ΔF不变)中的相同的四个脉冲。第一及第三脉冲201、203通过实线表示，而第二及第四脉冲202、204完全通过虚线表示，以便于在视觉上对图中的脉冲进行区分。在此情况下，可以看出脉冲是以更高的速率而被发射的，从而导致吞吐量的增加(假定所产生的自干扰可在接收机处被消除(部分消除))。

如果整个传输方案的吞吐量保持不变，则可释放一些子信道(即，ΔF＞1)，从而所空出的子载波可由潜在地干扰该节点的其他节点使用。

可选的，可保持ΔF＝1，但使用少于总可用带宽的带宽，保持剩余带宽未使用，从而空出的频谱部分可由潜在地干扰该节点的其他节点使用。

整体而言，由于更多的数据被挤压至可用时间资源，因此发射机可利用少于整体带宽的带宽。可将未充分利用的频率用于不同发射机之间的干扰消除/协调。图3示出了该理念。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示频率(或不同载波/子载波/信道)。图3示出了用于网络中两个不同节点的相同时间及频率资源，即频率子载波f₁及f₂以及时隙t₁–t₅。深色矩形300表示正在由特定发射机使用的时间及频率资源，而浅色矩形310表示未被特定发射机使用的时间及频率资源。未被一发射机使用的频率资源可由其他发射机使用。整体而言，不同发射机可尽可能地尝试利用不相交的频率资源集合。

存在数种能够对发射机之间进行协调的方法。一种情形为如果系统具有中央控制器(诸如蜂窝系统中的基站)，则该控制器可发送可用资源至各个发射机。可选的，如果发射机为基站自身，则他们可以交换一些控制信息。另一情形为如果系统是分布式的，则发射机可使用诸如能量检测这样的感测技术来寻找他们可以使用的空出资源。这些资源的可用性不被期望进行从分组到分组的改变，因为业务需求不会突然改变。

上述示例可被总结为可选择ΔT及ΔF以优化系统吞吐量。例如，一种情形为可将子载波封装至频域，而不对时间资源进行充分利用。

3、用于减小延时的FTMMCM

如上所述，FBMC的缺陷在于长滤波器的使用所引入的额外延时。接收机必须等待接收所发射的最后滤波脉冲的所有样本。由于此，如果子帧的长度固定(例如，如在LTE中那样)，接收机必须等待额外的时间周期以接收整个子帧。例如，假设LTE系统的FFT大小为1024(即，OFDM符号包含1024个样本(不考虑循环前缀))。如果OFDM-OQAM滤波器长度为4096(1024x4)，则相比于OFDM，接收机需等待接收4096–1024＝3072个额外的样本，这对应于3个OFDM符号的持续时间。这是额外的延时。

可采用数种方法来减小延时。最直接的方法为使用较短的滤波器。然而，相较于较长滤波器，较短滤波器将提供较少的带外发射减少。另一方法为发射较少的符号以使得最后发射的符号的最终样本在子帧的时隙内被接收。然而，该方法将导致使用FTN所获得的吞吐量增益的大量丢失。

根据实施方式，可通过仅在子帧/分组的部分内使用非正交波形(即，FTN)来消除或减小延时。该理念基于以下两者的结合：以奈奎斯特速率(或低于奈奎斯特速率的速率)发射脉冲与以高于奈奎斯特速率的速率发射脉冲。可将子帧分组调制方案配置为以下两者的结合：以高于奈奎斯特速率的速率发射脉冲与以奈奎斯特速率(或低于奈奎斯特速率的速率)发射脉冲，以使得最后脉冲的最后样本在通信系统为子帧所提供的时隙内被接收。从本质上来说，这意味着FTNMCM可被归纳如下：

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\mathrm{\Σ}}}{x}_k\[n\]g\left(t-n\left({\mathrm{\ΔT}}_{k,n}{T}_0\right)\right)e^{j2\mathrm{\π}k\left({\mathrm{\ΔF}}_{k,n}{F}_s\right)t}---\left(4\right)$

这意味着ΔT及ΔF为符号索引n及子信道索引k的潜在函数。而相比于公式(3)，公式(3)中的ΔT及ΔF为常数。该方案在将更多脉冲封装至仅某些时间/频率资源方面提供了灵活性。

ΔT_k，n及ΔF_k，n的值应该是由发射机及接收机预先知晓的，从而使解码成为可能。这可通过多种方式实现，包括：在发射机及接收机预先编入预定值、发射机在于负荷信道内发射负荷数据之前在控制信道内发射此数据至接收机、以及基站或其他网络节点在开始发射机与接收机之间的FTN通信之前在控制信道上发射所述值至发射机及接收机。

可以以任何物理或功能性组件和/或以本领域已知的、或迄今为止所发现的用于在任何滤波器组多载波调制方案中设置T_o及F_s的任何方式来在发射机及接收机内建立ΔT_k，n及ΔF_k，n的值。仅出于示例性的目的，可在上采样器(例如参见图1)中或在模数/数模转换过程中设置子载波内脉冲之间的时间间隔。可在滤波器自身(参见图1)中或在设备的其他组件中建立子载波之间的频率间隔。

图4A及4B可助于阐述所提议的方案。图4A示出了以奈奎斯特速率在给定子载波信道内发射的4个连续脉冲401、402、403、404。为了不对视图进行混淆，该图将所有该4个脉冲示为是相同的(例如，仅示出了其上无数据的脉冲、或者每一脉冲包含相同的数据，在此情况下，所有脉冲均具有相同的幅度及零相位偏移)。对于所有脉冲而言，每一脉冲的长度为4096个样本，且ΔT被设置为1024个样本。在图4B中，第一脉冲411与第二脉冲412之间的ΔT为1024个样本，而第二脉冲412与第三脉冲413之间的ΔT以及第三脉冲413与第四脉冲414之间的ΔT均被设置为512个样本，而非1024个样本。因此，这些脉冲将被视为是FTN，因为它们相互重叠，以接收机所采样的值将由两个脉冲的组合来决定的方式(即，他们相互干扰)。在此示例中，图4B中的第四脉冲414的最后样本的发射时间将比图4A中的第四脉冲的最后样本早1024个样本。这是由于在第二脉冲被发射之后，ΔT被二分为了512个样本。

通过集体设置所有脉冲之间ΔT以使得子帧中的最后脉冲在通信系统提供给该子帧的时隙内被接收到，该FTN调制方案可不产生延时。

ΔT的变化可采取几乎任何形式，例如ΔT在子帧期间增大(稳步增大或以其他方式增大)、ΔT在子帧期间减小(稳步减小或以其他方式减小)、ΔT在子帧期间开始增大并在之后减小等等，只要子帧中的最后脉冲在通信系统提供给该子帧的时隙内被接收到，该FTN调制方案就不会产生延时。

该FTN方案内引入的非正交性将带来额外的干扰，该干扰应该在接收机处被解决。然而，由于该干扰是已知的(假设信道知晓)，因此损耗(例如所测量的BER(误码率))将不会很显著。参见例如B.Farhang-Boroujeny,"OFDMVersusFilterBankMulticarrier,"SignalProcessingMagazine,IEEE,vol.28,no.3,pp.92-112,May2011。另外，所发射的数据被在整个子帧上(即，在以低于或高于奈奎斯特速率的速率发射的所有脉冲上)编码并交织。因此，因干扰所导致的损耗是有限的。

针对FTN发射机的接收机可基于干扰消除。如果奈奎斯特速率脉冲与FTN脉冲均被发射，通过首先检测奈奎斯特脉冲上发射的符号、重新生成那些脉冲、并之后从分组中减去所重新生成的脉冲，接收机的性能可得到提升。这样会仅剩下FTN脉冲，该FTN脉冲之后可通过仅针对FTN脉冲的其他检测操作而被检测。

4、用于实施的网络

图5A是在其中可以实施一个或更多个实施方式的示例通信系统100的框图。通信系统100可以是向多个无线用户提供内容(例如，语音、数据、视频、消息发送、广播等)的多接入系统。通信系统100可以使多个无线用户通过系统资源共享(包括无线带宽)访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FMDA(SC-FDMA)等。

如图5A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d，无线电接入网(RAN)104，核心网106，公共交换电话网(PSTN)108、因特网110和其他网络112，不过应该理解的是，公开的实施方式考虑到了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU102a、102b、102c、102d的每一个可以是配置为在无线环境中进行操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，可以将WTRU102a、102b、102c、102d配置为发送和/或接收无线信号，并可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或者移动用户单元、寻呼器、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a，114b中的每一个可以是被配置成与WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一者无线交互，以便于接入一个或多个通信网络(例如，核心网络106、因特网110和/或网络112)的任何类型的装置。例如，基站114a、114b可以是基站收发信站(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a，114b每个均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站114a、114b可以包括任何数量的互联基站和/或网络元件。

基站114a可以是RAN104的一部分，该RAN104还可以包括其他基站和/或诸如站点控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点之类的网络元件(未示出)。基站114a和/或基站114b可以被配置成传送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。

基站114a、114b可以通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信，该空中接口116可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外线(UV)、可见光等)。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

更为具体地，如前所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN104中的基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。

在另一实施方式中，基站114a和WTRU102a，102b、102c可以实施诸如演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE(LTE-A)来建立空中接口116。

在其他实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如IEEE802.16(例如全球微波互联接入(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001x、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、GSMEDGE(GERAN)之类的无线电技术。

举例来讲，图5A中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或者接入点，并且可以使用任何合适的RAT，以用于促进在诸如公司、家庭、车辆、校园之类的局部区域的通信连接。在一种实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络(WLAN)。在另一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.15之类的无线电技术以建立无线个人局域网络(WPAN)。在又一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立超微型(picocell)小区和毫微微小区(femtocell)。如图5A所示，基站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此，基站114b不必经由核心网络106来接入因特网110。

RAN104可以与核心网络106通信，该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音(VoIP)服务提供到WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何类型的网络。例如，核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等，和/或执行高级安全性功能，例如用户验证。尽管图5A中未示出，需要理解的是RAN104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他RAN进行通信，这些其他RAT可以使用与RAN104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN104，核心网络106也可以与使用GSM无线电技术的其他RAN(未显示)通信。

核心网络106也可以用作WTRU102a、102b、102c、102d接入PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装置，所述公共通信协议例如传输控制协议(TCP)/网际协议(IP)因特网协议套件的中的TCP、用户数据报协议(UDP)和IP。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或操作的无线或有线通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络，这些RAN可以使用与RAN104相同的RAT或者不同的RAT。

通信系统100中的WTRU102a、102b、102c、102d中的一个或者多个或者全部可以包括多模式能力，即WTRU102a、102b、102c、102d可以包括用于通过不同无线链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图5A中显示的WTRU102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信，并且与使用IEEE802无线电技术的基站114b进行通信。

图5B描述了示例WTRU102的系统框图。如图5B所示，WTRU102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统芯片组136和其他外围设备138。需要理解的是，在与以上实施方式一致的同时，WTRU102可以包括上述元件的任何子集。

处理器118可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU102能够操作在无线环境中的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120，该收发信机120可以耦合到发射/接收元件122。尽管图5B中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件，但是可以理解的是处理器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。

发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号传送到基站(例如基站114a)，或者从基站(例如基站114a)接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成传送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中，发射/接收元件122可以被配置成传送和接收RF信号和光信号两者。需要理解的是发射/接收元件122可以被配置成传送和/或接收无线信号的任意组合。

此外，尽管发射/接收元件122在图5B中被描述为单个元件，但是WTRU102可以包括任何数量的发射/接收元件122。更特别地，WTRU102可以使用MIMO技术。由此，在一种实施方式中，WTRU102可以包括两个或更多个发射/接收元件122(例如多个天线)以用于通过空中接口116传送和接收无线信号。

收发信机120可以被配置成对将由发射/接收元件122传送的信号进行调制，并且被配置成对由发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU102可以具有多模式能力。由此，收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得WTRU102能够经由多RAT进行通信，例如UTRA和IEEE802.11。

WTRU102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126、和/或显示屏/触摸板128(例如，液晶显示(LCD)单元或者有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126、和/或显示屏/触摸板128输出数据。此外，处理器118可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息，以及向任何类型的合适的存储器中存储数据，所述存储器例如可以是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机接入存储器(RAM)、可读存储器(ROM)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等类似装置。在其他实施方式中，处理器118可以访问来自物理上未位于WTRU102上而位于服务器或者家用计算机(未示出)上的存储器的数据，以及向上述存储器中存储数据。

处理器118可以从电源134接收功率，并且可以被配置成将功率分配给WTRU102中的其他组件和/或对至WTRU102中的其他组件的功率进行控制。电源134可以是任何适用于给WTRU102加电的装置。例如，电源134可以包括一个或多个干电池(镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组136可以被配置成提供关于WTRU102的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或者替代，WTRU102可以通过空中接口116从基站(例如基站114a，114b)接收位置信息，和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。需要理解的是，在与实施方式一致的同时，WTRU102可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器118还可以耦合到其他外围设备138，该外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速度计、电子指南针(e-compass)、卫星收发信机、数码相机(用于照片或者视频)、通用串行总线(USB)端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。

图5C描述了根据一种实施方式的RAN104和核心网络106的系统框图。如上所述，RAN104可以使用UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c通信。RAN104还可以与核心网络106通信。如图5C所示，RAN104可以包含节点B140a、140b、140c，其中节点B140a、140b、140c每个可以包含一个或多个收发信机，该收发信机通过空中接口116来与WTRU102a、102b、102c通信。节点B140a、140b、140c中的每个可以与RAN104范围内的特定单元(未示出)相关联。RAN104还可以包括RNC142a，142b。应该理解的是RAN104可以包含任意数量的节点B和RNC而仍然与实施方式保持一致。

如图5C所示，节点B140a、140b可以与RNC142a进行通信。此外，节点B140c可以与RNC142b进行通信。节点B140a、140b、140c可以通过Iub接口与对应的RNC142a、142b进行通信。RNC142a、142b可以通过Iur接口相互进行通信。RNC142a、142b可以分别被配置成控制与其连接的对应的节点B140a、140b、140c。此外，RNC142a、142b可以分别被配置成实施或者支持其它功能，诸如外环功率控制、负载控制、准许控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全性功能、数据加密等等。

图5C中所示的核心网络106可以包括媒体网关(MGW)144、移动交换中心(MSC)146、服务GPRS支持节点(SGSN)148，和/或网关GPRS支持节点(GGSN)150。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络106的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。

RAN104中的RNC142a可以通过IuCS接口被连接至核心网络106中的MSC146。MSC146可以被连接至MGW144。MSC146和MGW144可以向WTRU102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如PSTN108)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。

RAN104中的RNC142a还可以通过IuPS接口被连接至核心网络106中的SGSN148。SGSN148可以被连接至GGSN150中。SGSN148和GGSN150可以向WTRU102a、102b、102c提供至分组交换网络(例如因特网110)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。

如以上所述，核心网络106还可以连接至其它网络112，其中所述其它网络112可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

图5D描述了根据另一种实施方式的RAN104和核心网络106的系统图。如上所述，RAN104可以使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c进行通信。RAN104还可以与核心网络106进行通信。

RAN104可以包括e节点B160a、160b和/或160c，尽管应该理解的是RAN104可以包含任意数量的e节点B而仍然与实施方式保持一致。e节点B160a、160b、160c每个可以包含一个或多个收发信机，所述收发信机通过空中接口116来与WTRU102a、102b、102c通信。在一种实施方式中，e节点B160a、160b、160c可以使用MIMO技术。由此，例如e节点B160a可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU102a并且从WTRU102a中接收无线信息。

e节点B160a、160b、160c中的每个可以与特定小区(未示出)相关联并且可以被配置成在上行链路和/或下行链路中处理无线电资源管理决定、切换决定、用户调度等。如图5D中所示，e节点B160a、160b、160c可以通过X2接口彼此进行通信。

图5D中所示的核心网络106可以包括移动性管理网关(MME)162、服务网关164和分组数据网络(PDN)网关166。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络106的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。

MME162可以通过S1接口被连接到RAN104中的e节点B160a、160b、160c中的每个并且可以作为控制节点。例如，MME162可以负责认证WTRU102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在WTRU102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关等。MME162也可以为RAN104与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的RAN(未示出)之间的交换提供控制平面功能。

服务网关164可以通过S1接口被连接到RAN104中的e节点B160a、160b、160c的每个。服务网关164通常可以路由和转发用户数据分组至WTRU102a、102b、102c，或者路由和转发来自WTRU102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关164也可以执行其他功能，例如在e节点B间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于WTRU102a、102b、102c时触发寻呼、为WTRU102a、102b、102c管理和存储上下文等。

服务网关164也可以被连接到PDN网关166，该网关166可以向WTRU102a、102b、102c提供至分组交换网络(例如因特网110)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。

核心网络106可以促进与其他网络之间的通信。例如，核心网络106可以向WTRU102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如PSTN108)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络106可以包括，或可以与下述通信：作为核心网络106和PSTN108之间接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)。另外，核心网络106可以向提供WTRU102a、102b、102c至网络112的接入，该网络112可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

图5E是根据另一种实施方式的RAN104和核心网络106的系统图例。RAN104可以是接入服务网络(ASN)，该ASN使用IEEE802.16无线电技术通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c进行通信。正如下文将继续讨论的，WTRU102a、102b、102c、RAN104和核心网络106的不同功能实体之间的通信线路可以被定义为参考点。

如图5E所示，RAN104可以包括基站170a、170b、170c和ASN网关172，尽管应该理解的是RAN104可以包含任意数量的基站和ASN网关而仍然与实施方式保持一致。基站170a、170b、170c分别与RAN104中的特定单元(未示出)相关联，并且可以分别包括一个或多个收发信机，该收发信机通过空中接口116来与WTRU102a、102b、102c通信。在一种实施方式中，基站170a、170b、170c可以使用MIMO技术。由此，例如基站170a可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU102a并且从WTRU102a中接收无线信息。基站170a、170b、170c还可以提供移动性管理功能，例如切换触发、隧道建立、无线电资源管理、业务分类、服务质量(QoS)策略执行，等等。ASN网关172可以作为业务汇聚点且可以负责用户配置文件的分页、缓存，路由到核心网络106等。

WTRU102a、102b、102c与RAN104之间的空中接口116可以被定义为执行IEEE802.16规范的R1参考点。另外，WTRU102a、102b、102c中的每个可以建立与核心网络106间的逻辑接口(未示出)。WTRU102a、102b、102c与核心网络106间的逻辑接口可以被定义为R2参考点，可以被用来认证、授权、IP主机配置管理和/或移动管理。

基站170a、170b、170c中的每个之间的通信链路可以被定义为包括用于便于WTRU切换和基站之间的数据传输的协议的R8参考点。基站170a、170b、170c和ASN网关172之间的通信链路可以被定义为R6参考点。R6参考点可以包括用于便于基于与每个WTRU102a、102b、100c相关的移动性事件的移动管理的协议。

如图5E所示，RAN104可以被连接到核心网络106。RAN104和核心网络106之间的通信链路可以被定义为例如包括用于促进数据传输和移动性管理能力的协议的R3参考点。核心网络106可以包括移动IP本地代理(MIP-HA)174，验证、授权、计费(AAA)服务器176和网关178。尽管每个上述元素被描述为核心网络106的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任意一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。

MIP-HA174可以负责IP地址管理，且可以使得WTRU102a、102b、102c在不同的ASN和/或不同的核心网络之间漫游。MIP-HA174可以向WTRU102a、102b、102c提供至分组交换网络(例如因特网110)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c和IP使能设备之间的通信。AAA服务器176可以负责用户认证和支持用户服务。网关178可以促进与其他网络之间的交互工作。例如，网关178可以向WTRU102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如PSTN108)的接入，从而便于WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。另外，网关178可以向WTRU102a、102b、102c提供至网络112的接入，该网络112可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

虽然在图5E中未示出，应该理解的是RAN104可以被连接到其他ASN且核心网络106可以被连接到其他核心网络。RAN104和其他ASN之间的通信链路可以被定义为R4参考点，该R4参考点可以包括用于协调RAN104和其他ASN之间的WTRU102a、102b、102c移动性的协议。核心网络106和其他核心网络之间的通信链路可以被定义为R5参考点，该R5参考点可以包括用于便于本地核心网络和受访核心网络之间的交互工作的协议。

5、结论

通过本公开，本领域技术人员可理解某些典型实施方式可选择性使用或与其他典型实施方式结合使用。

虽然以上以特定组合的形式各个特征及元素，但本领域技术人员可以理解，每一特征或元素可被单独使用、或以与其他特征及元素结合使用。另外，在此所述的方法可以在由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件被包含在计算机可读存储介质中。非易失性计算机可读存储介质的实例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、磁介质(例如内部硬盘和可移动磁盘)、磁光介质、以及CD-ROM光盘和/或数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。与软件有关的处理器可以被用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机中使用的无线电频率收发信机。

此外，在上述实施方式中，提及了处理平台、计算系统、控制器、以及其他含处理器的设备。这些设备可包含至少一个中央处理单元(“CPU”)以及存储器。根据计算机编程领域的技术人员的实践，所提及的动作及操作或指令的象征性表示可由各种CPU及存储器执行。该动作及操作或指令可被描述为正被“执行”、“计算机执行”或“CPU执行”。

本领域技术人员可以理解，所述动作及象征性表示的操作或指令包含CPU对电信号的操作。电系统提供数据比特，该数据比特可导致电信号的最终转换或减小、存储系统内存储位置处的数据比特的维持(从而对CPU的操作进行重配置或转而改变CPU的操作)以及其他信号处理。数据比特被维持的存储位置为具有对应于所述数据比特或表示所述数据比特的特定电、磁、光、或有机属性的物理位置。

所述数据比特还可被维持在计算机可读媒介上，该计算机可读媒介包括可由CPU读取的磁盘、光盘、以及任何其他易失性(例如，随机存取存储器(“RAM”))或非易失性(例如，只读存储器(“ROM”))大型存储系统。所述计算机可读媒介可包括整合的或互连的计算机可读媒介，其可专有地存在于处理系统上、或分布在位于所述处理系统本地或远离所述处理系统的多个互连处理系统中。应该理解的是，所述典型实施方式并不限于上述存储器，其他平台及存储器亦可支持所描述的方法。

除非明确说明，在本发明的描述中所用到的元素、动作、或指令不应该被理解为对于本发明而言是至关重要的或者必须的。另外，在此所使用的冠词“一(a)”意味着包含一个或多个对象。只有当使用术语“一个(one)”或类似用语时方表示一个对象。此外，在此使用的，其后跟随着一列多个对象和/或多个对象类别的术语“任意(anyof)”意味着包含“任意”所述对象和/或对象类别、所述对象和/或对象类别的“任意组合”、所述对象和/或对象类别中的“任意多个”对象和/或对象类别、和/或所述对象和/或对象类别单独的或与其他对象和/或其他对象类别的“任意多个组合”。进一步的，在此使用的术语“集合”意味着包含任意数量的对象，包含0个对象。进一步的，在此使用的术语“数量”意味着任意数量，包含0。

此外，权利要求不应该被解读为受限于所描述的顺序或元素，除非对此进行特别说明。另外，任意权利要求中所使用的术语“装置(means)”意味着引用35U.S.C.§112,6，而无单词“装置(means)”的权利要求并不涉及此法条。

适当的处理器可包括例如通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任意其他类型的集成电路(IC)、和/或状态机。

可使用与软件相关联的处理器来实施用于无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、移动管理实体(MME)或演进分组核心(EPC)、或任意主机计算机中的无线电频率收发信机。所述WTRU可结合由硬件和/或软件(包含软件定义无线电(SDR))实施的模块以及其他组件而被使用，该其他组件诸如为摄像机、视频摄像机模块、视频电话、扬声电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视机收发信机、耳机、键盘、模块、调频(FM)无线电单元、近场通信(NFC)模块、液晶显示(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器、和/或无线局域网(WLAN)或超宽带(UWB)模块。

虽然已依照通信系统对本发明进行了描述，但可以预见的是，该系统还通过微处理器/通用计算机(未示出)上的软件实施。在一些实施方式中，可通过控制通用计算机的软件实施各种组件的一个或多个功能。

另外，虽然在此参考具体实施方式解释并描述了本发明，但本发明并不意欲受限于所示的细节。相反，可在权利要求的范围及等价范围内且不背离本发明的情况下在细节上做出各种变化。

Claims (16)

1.一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。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每一调制后的流包含至少一数据分组，每一数据分组包括多个符号且被分配了传输持续时间，且其中每一分组内的符号被调制以使得在每一分组内，一些所述符号以高于所述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，使得发射每一分组所需的整体时间不超过所分配的持续时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述分组包括通信系统内的子帧。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：

对每一流进行上采样；

对每一流进行滤波；以及

对所述流进行加和。

5.根据权利要求2所述的方法，该方法进一步包括：

向调制后的数据流的接收机发射有关所述调制后的数据流内的所述符号的间隔的指示。

6.根据权利要求2所述的方法，该方法进一步包括：

从所述网络接收有关将在符号之间使用的时间和/或频率间隔的指示。

7.根据权利要求1所述的方法，其中每一发射的调制后的数据流为：

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\Σ}}\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{x}_k\[n\]g(t-n({\mathrm{\ΔT}}_{k,n}{T}_0\left)\right)e^{j2\mathrm{\π}k\left({\mathrm{\ΔF}}_{k,n}{F}_s\right)t}$

其中，

y(t)为所述发射的调制后的数据流；

t为时间；

g(t)为滤波器函数；

T₀为奈奎斯特速率下的符号间距；

x_k[n]为将在第k个子载波及第n个符号上发射的输入数据序列；

M为子载波总数量；

为奈奎斯特间隔下的载波之间的间隔；

ΔT_k,n为第k个子载波上第n个符号与第n-1个符号之间相对于所述奈奎斯特速率的时间压缩，该时间压缩被表达作为所述奈奎斯特速率的比值；以及

ΔF_k,n为第n个符号的第k个子载波与第k-1个子载波之间相对于奈奎斯特频率分离的频率压缩，该频率压缩被表达作为奈奎斯特频率分离率的比值。

8.根据权利要求2所述的方法，其中相邻载波频率对之间的频率间隔使得一些相邻载波频率对被间隔为不符合内奎斯特频率间隔条件而其他相邻载波频率对被间隔为满足或超出所述奈奎斯特频率间隔条件。

9.一种对接收信号进行滤波器组多载波处理的方法，该方法包括：

接收无线信号，该无线信号包括位于不同载波频率上的多个符号流，其中所述多个流中的每一者包括在时间和/或频率上以高于奈奎斯特速率的速率被间隔的一些符号以及在时间和/或频率上以所述奈奎斯特速率或低于所述奈奎斯特速率的速率被间隔的一些符号；

根据所述多个数据流的频率间隔，将所述无线信号频率解复用成所述多个数据流；

对每一数据流进行滤波；以及

根据每一数据流内的所述符号的时间间隔，检测每一数据流内的所述符号。

10.一种调制用于从发射机至接收机的数据的方法，该方法包括：

将具有符号率及带宽的输入信号划分为多个流，每一流具有比所述输入信号低的符号率和/或窄的带宽；

对每一流进行滤波；

对所述流进行加和；以及

将每一符号流调制至各自的载波频率，以使得在每一调制后流内，一些所述符号在时间和/或频率上以高于奈奎斯特速率的速率被间隔以及一些所述符号在时间和/或频率上以所述奈奎斯特速率或低于所述奈奎斯特速率的速率被间隔。

11.一种滤波器组多载波调制器设备，该设备包括：

处理器，被配置为：

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。

12.根据权利要求12所述的滤波器组多载波调制器设备，其中每一调制后的流包含至少一数据分组，每一数据分组包括多个符号且被分配了传输持续时间，且其中所述处理器被进一步配置为对每一分组内的符号进行调制以使得在每一分组内，一些所述符号以高于所述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，使得发射每一分组所需的整体时间不超过所分配的持续时间。

13.根据权利要求12所述的滤波器组多载波调制器设备，其中所述分组包括所述通信系统内的子帧。

14.根据权利要求11所述的滤波器组多载波调制器设备，其中所述处理器被进一步配置为对每一流进行上采样，对每一流进行滤波，并合并所述流。

15.根据权利要求11所述的滤波器组多载波调制器设备，其中每一发射的调制后的数据流为：

$y\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{M-1}{\Σ}}\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{x}_k\[n\]g(t-n({\mathrm{\ΔT}}_{k,n}{T}_0\left)\right)e^{j2\mathrm{\π}k\left({\mathrm{\ΔF}}_{k,n}{F}_s\right)t}$

其中，

y(t)为所述发射的调制后的数据流；

t为时间；

g(t)为滤波器函数；

T₀为奈奎斯特速率下的符号间距；

x_k[n]为将在第k个子载波及第n个符号上发射的输入数据序列；

M为子载波总数量；

为奈奎斯特间隔下的载波之间的间隔；

ΔT_k,n为第k个子载波上第n个符号与第n-1个符号之间相对于所述奈奎斯特速率的时间压缩，该时间压缩被表达作为所述奈奎斯特速率的比值；以及

ΔF_k,n为第n个符号的第k个子载波与第k-1个子载波之间相对于奈奎斯特频率分离的频率压缩，该频率压缩被表达作为奈奎斯特频率分离率的比值。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述处理器被进一步配置为在相邻载波频率对之间建立频率间隔，使得一些相邻载波频率对被间隔为不符合内奎斯特频率间隔条件而其他相邻载波频率对被间隔为满足或超出所述奈奎斯特频率间隔条件。