CN106797366B - 在通信设备中实现的发送和接收方法及相关联的通信设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种在具有多天线的通信设备中实现的发送方法和相关联的通信设备。该方法包括:将要发送的比特块分割为每个由k+2q个比特组成的多个组,其中k和q是自然数,并且每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组。该方法还包括:分别对来自k+2q个比特组成的组的q个比特组成的子组执行2q进制QAM调制,以获得QAM符号。根据发射分集方案,处理QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至所述多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。通过使用2k进制FSK调制,根据来自所述k+2q个比特组成的每个组的k个比特组成的子组,选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。最后,通过所述多个天线发送经处理的QAM符号。本公开还提供了一种在通信设备中实现的接收方法和相关联的通信设备。

Description

在通信设备中实现的发送和接收方法及相关联的通信设备
技术领域
本发明一般涉及无线通信技术领域,具体涉及在具有多个天线的通信设备中实现的发送方法、在通信设备中实现的接收方法及相关联的通信设备。
背景技术
本节意在提供本公开中描述的技术的各个实施例的背景技术。本节中的描述可以包括可要求保护的构思,但其不一定是之前已经想到或要求保护的构思。因此,除非本文另有指示,否则本节中描述的内容不是本公开的说明书和/或权利要求书的现有技术,也不因其仅仅被包含在本节中而被承认为现有技术。
随着无线通信的发展,已经提出了各种先进技术,包括例如混合频移键控-正交幅度调制(FSK-QAM)。
已经在一些文献中以不同名称研究了组合FSK和QAM的混合FSK-QAM技术。理论分析和仿真结果表明,对于低信噪比区域中的适中代码率,混合FSK-QAM方案的归一化吞吐量接近于传统QAM或FSK方案的归一化吞吐量。
代替使用普通的2n进制QAM方案在单个频率音调上调制每组n(n>1)个比特,混合FSK-QAM方案需要将n个比特组成的每个组分割为由k个比特组成的子组和由q=n-k个比特组成的子组。根据k个比特组成的子组,通过使用2k进制FSK方案,在2k个候选中选择活动频率音调。另一方面,可以对q个比特的子组执行2q进制QAM以获得QAM符号。因此,以这样的方式组合FSK方案和QAM方案:使得2q进制QAM符号由2k个频率音调候选中所选的一个频率音调承载。
作为说明,图1描绘了混合FSK-QAM方案的示例,其中来自n=4个比特组成的组的k=2个比特组成的子组用于从2k=4个候选(f0,f1,f2和f3)中选择活动频率音调,来自4个比特组成的组的q=2个比特组成的另一个子组用于从2q=4QAM个星座点(q0,q1,q2和q3)中选择QAM符号,并在所选的频率音调上承载所选的QAM符号。图2进一步示出了执行上述比特分割操作的结果,其中将n个比特组成的每个组分割为k个比特组成的子组和q个比特组成的子组。
另一种先进技术是发射分集。作为鲁棒和成熟的多入多出(MIMO)传输技术,可以从各种MIMO传输模式中选择发射分集方案,以通过在发射侧部署的多个天线提供冗余传输来保证可靠的接收性能。作为示例,对于包括物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合自动重复请求指示符信道(PHICH)和物理控制格式指示符信道(PCFICH)的所有下行链路控制信道,发射分集方案可以用于保证接收可靠性。对于物理下行链路共享信道(PDSCH),也可以将发射分集方案选为回退模式以保证可靠性。这对于位于小区边缘并因此经受大的小区间干扰的终端设备尤其如此。
由第3代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)定义的特定发射分集方案分别是用于2个天线端口的空间频率块码(SFBC)方案和用于4个天线端口的SFBC频率切换发射分集(FSTD)。
作为说明,图3示意性地描绘了用于2个天线端口的SFBC方案的示例性实施方式。如图所示,最初,通过层映射块,将每对连续调制符号d(2i)和d(2i+1)映射至两个层上,如x(0)(i)=d(2i)和x(1)(i)=d(2i+1)。然后,在发射分集预编码块处,将Alamouti编码应用于x(0)(i)和x(1)(i),使得获得如下编码符号,
Figure BDA0001230351030000021
其中符号*表示共轭运算,第一行连续编码符号x(0)(i)和x(1)(i)将通过天线端口0发送,而第二行连续编码符号-(x(1)(i))*和(x(0)(i))*将通过天线端口1发送。
接下来,编码符号通过资源元素(RE)映射块,其中第一列编码符号x(0)(i)和-(x(1)(i))*被分配给RE(表示为RE(k)),而第二列编码符号x(1)(i)和(x(0)(i))*被分配给另一个RE(表示为RE(k+1))。
现有的混合FSK-QAM方案不能与现有的发射分集方案一起使用,原因在于前一方案的应用阻止后一方案实现令人满意的性能。
发明内容
因此,本公开的目的是提供一种能够组合使用混合FSK-QAM和发射分集的解决方案。
根据本公开的第一方案,提供一种在具有多个天线的通信设备中实现的发送方法。该方法包括:将要发送的比特块分割为每个由k+2q个比特组成的组。每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组,并且k和q是自然数。该方法还包括:分别对来自k+2q个比特组成的组的q个比特组成的子组执行2q进制QAM调制,以获得QAM符号。根据发射分集方案,处理QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。通过使用2k进制频移键控“FSK”调制,根据来自k+2q个比特组成的相应组的k个比特组成的子组来选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。最后,通过多个天线发送经处理的QAM符号。
根据本公开的第二方案,提供了一种通信设备,包括多根天线、处理器和发射机。处理器被配置为:将要发送的比特块分割为每个由k+2q个比特组成的组。每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组,并且k和q是自然数。处理器还被配置为:分别对来自k+2q个比特组成的组中的q个比特组成的子组执行2q进制QAM调制,以获得QAM符号。根据发射分集方案,处理器处理QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至多个天线中的至少两个天线的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。通过使用2k进制FSK调制,处理器根据来自k+2q个比特组成的相应组的k个比特组成的子组来选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。发射机被配置为通过多个天线发送经处理的QAM符号。
通过将要发送的比特分割为组,每组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组,将从两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号映射至多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为2个连续的经处理QAM符号,并且根据k个比特组成的子组选择用于两个连续的经处理QAM符号的频率音调,可以确保将连续的经处理QAM符号分配给相同的频率音调。因此,使混合FSK-QAM和发射分集的组合使用成为可能。
根据本公开的第三方案,提供了一种在通信设备中实现的接收方法。该方法包括:处理接收信号,所述接收信号根据发射分集方案承载混合FSK-QAM符号,以获得每个由k个软比特组成的第一数量的比特组,以及每个由q个软比特组成的第二数量的比特组。每个k个软比特组成的组表示频率音调,每个q个软比特组成的组表示QAM符号,并且第一数量等于第二数量。该方法还包括:通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合,根据所述第一数量的比特组生成第三数量的比特组。第三数量等于第二数量的一半。然后,根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组构造软比特序列。
根据本公开的第四方案,提供了一种通信设备,包括:至少一根天线、接收机和处理器。接收机被配置为:通过所述至少一个天线接收无线信号,所述无线信号根据发射分集方案承载混合FSK-QAM符号。处理器还被配置为:对接收到的无线信号进行处理,以获得每个由k个软比特组成的第一数量的比特组,以及每个由q个软比特组成的第二数量的比特组。每个k个软比特组成的组表示频率音调,并且每个q个软比特组成的组表示QAM符号,并且第一数量与第二数量相同。处理器还被配置为:通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合,根据所述第一数量的比特组生成第三数量的比特组。第三数量等于第二数量的一半。处理器根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组构造软比特序列。
根据本公开的第三和第四方案的接收方法和通信设备可以用于接收根据本公开的第一和第二方案的混合FSK-QAM符号的分集传输。通过处理接收信号以获得每个由表示频率音调的k个软比特组成的第一数量的比特组,并对来自第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合以生成第三数量的比特组,可以充分利用由于来自表示相同频率音调的第一数量的比特组的每对连续比特组的冗余度。因此,可以提高接收性能。
附图说明
参考附图,根据对本公开实施例的以下描述,本公开的上述和其它目的、特征和优点将更清楚,附图中:
图1是示出根据现有技术的混合FSK-QAM方案的示例性实施方式的示意图;
图2是示出根据现有技术的混合FSK-QAM方案执行比特分割操作的示例性结果的示意图;
图3是示出了根据现有技术的发射分集方案的示意图;
图4是示出根据本公开的在通信设备中实现的发送方法的流程图;
图5是示出执行图4所示的发送方法的比特分割步骤的示例性结果的示意图;
图6是示出图4中所示方法的步骤的操作的示意图;
图7是示出根据现有技术如何在OFDM系统中实现混合FSK-QAM的示意图;
图8是示出涵盖图4所示的发送方法的主要操作以及其他可选操作的发送侧的示例性数据处理过程的示意图;
图9是示出根据本公开的可以用于接收根据图4所示的发送方法的混合FSK-QAM符号的分集传输的接收方法的流程图;
图10是示出根据本公开可以实现图4所示的发送方法的通信设备的结构的示意图;以及
图11是示出根据本公开的通信设备的结构的示意图,其中可以实现图9所示的接收方法。
具体实施方式
在以下描述中,为了说明而非限制的目的,阐述了本技术特定实施例的具体细节。本领域技术人员将理解,除了这些特定细节,可以使用其它实施例。此外,在一些情况下,省略了对公知方法、节点、接口、电路和设备的详细描述,以避免以不必要的细节模糊描述。
本领域技术人员将清楚描述的功能可以实现在一个或若干节点中。一些或全部所描述的功能可以使用硬件电路来实现,例如被互联以执行特殊功能的模拟和/或分立逻辑门、ASIC、PLA等。同样地,可以使用软件程序和数据与一个或更多数量微处理器或通用计算机相结合来实现功能中的一些或全部。在描述了使用空中接口进行通信的节点的情况下,将认识到这些节点还具有合适的无线电通信电路。此外,可以另外将该技术视为整个实现在任意形式的计算机可读存储器中,所述计算机可读存储器包括非瞬时性实施例,例如固态存储器、磁盘或光盘,其包含将使处理器执行本文描述的技术的合适的计算机指令集。
本公开技术的硬件实现可以包括或包含(而不限于)数字信号处理器(DSP)硬件、精简指令集处理器、硬件(例如,数字或模拟)电路(包括但不限于专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA))、以及能够执行这种功能的状态机(在恰当的情况下)。
就计算机实施而言,计算机一般被理解为包括一个或多个处理器或一个或多个控制器,并且术语计算机、处理器和控制器可以互换使用。当由计算机、处理器或控制器提供时,可以由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器、或者由多个独立计算机或处理器或控制器(其中的一些可以被共享或分布)来提供功能。此外,术语“处理器”或“控制器”还指能够执行这种功能和/或执行软件的其它硬件,例如如上所述的示例硬件。
由于各种无线系统可以受益于充分利用本公开内容所涵盖的思想,因此应当在广义上理解如本文所使用的例如“接入节点”和“终端设备”的术语。具体地,接入节点应当被理解为更广泛地指能够直接与一个或多个无线终端通信的任意种类的无线通信站。例如,接入节点可以是任意合适的无线通信中间设备,例如无线中继节点、无线路由器、无线接入点、基站或基址。终端设备应当被理解为涵盖移动电话、智能电话、具有无线功能的平板或个人计算机、无线机器对机器单元等。
为实现满意的发射分集性能,发射每行连续的编码符号的信道需要几乎相同。这进而要求将连续的编码符号分配给相同的频率音调。对于SFBC,通过将每行连续的编码符号分配给属于相同频率音调的连续正交频分复用(OFDM)子载波,能够很好地满足该条件。在非OFDM系统中,可以使用空时块码(STBC)代替SFBC,并且将连续的编码符号将分配至相同频率载波。
然而,如背景技术部分所述,现有混合FSK-QAM方案不能与现有的发射分集方案一起使用,原因在于前一方案的应用阻止后一方案实现令人满意的性能。具体地,返回参考图3,由于现有的混合FSK-QAM方案可以导致由不同频率音调承载连续QAM符号d(2i)和d(2i+1),所以发射分集方案不可能将连续的编码符号x(0)(i)和x(1)(i)或-(x(1)(i))*和(x(0)(i))*分配给相同的频率音调。
为充分利用混合FSK-QAM和发射分集的优点,这里提出了实现组合使用混合FSK-QAM和发射分集的发送方法和相关联的通信设备。
图4示意性地示出了根据本公开在具有多个天线的通信设备中实现的发送方法400。
如图所示,首先,在步骤s410中,将要发送的比特块分割为多个组,每个组由k+2q个比特组成。每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组。这里,k和q是自然数。
在包含在比特块中的比特的数量不是k+2q的倍数的情况下,填充比特可以视情况附加至比特块。
为了说明,图5描绘了执行上述比特分割操作的结果。注意,尽管在图5中示出了k个比特组成的子组,接着是两个q个比特组成的子组,但在实际实施方式中,k个比特组成的子组和两个q个比特组成的子组可以用任意其他顺序排列。
在步骤s410之后,在步骤s420中分别对来自k+2q个比特组成的组中的q个比特组成的子组执行2q进制QAM调制,以获得QAM符号。
然后,在步骤s430中,根据发射分集方案对所获得的QAM符号进行处理,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。
与步骤s420和s430的执行并行或串行,在步骤s440执行2k进制FSK调制,以根据来自所述k+2q个比特组成的每个组的k个比特组成的子组来选择用于两个连续的经处理的符号的频率音调。
用这种方式,可以确保将连续的经处理的符号分配至相同的频率音调。因此,使混合FSK-QAM和发射分集的组合使用成为可能。
最后,在步骤s450中,通过所述多个天线发送经处理的QAM符号。
如背景技术部分所述,如果通信设备配备有两个天线,则可以在步骤s430中根据SFBC或STBC方案来处理所获得的QAM符号。在这种情况下,可以应用与背景部分中使用的相同的符号表示。具体地,在步骤s430参考的所述两个QAM符号可以被表示为d(2i)和d(2i+1),并将它们映射至两个天线之一上作为连续的经处理的符号x(0)(i)和x(1)(i)并映射至另一天线上作为-(x(1)(i))*和(x(0)(i))*
注意,仅作为实现发射分集的示例性实施方式给出SFBC和STBC,并且可以替代地使用许多备选实现方式。例如,如果通信设备配备有四个天线,则发射分集方案可以是STBC时间切换发射分集(TSTD)或SFBC-频率切换发射分集(FSTD)。在这种情况下,成对的所获得的QAM符号d(2i)和d(2i+1)可以交替地映射至四个天线中的两个天线中的每一个和另外两个天线中的每一个上。
在一个实施例中,步骤s440可以包括如图6所示的子步骤s441和s442。在步骤s441中,可以复制k个比特组成的子组以获得两个相同的k个比特组成的子组。在步骤s442中,分别对两个相同的k个比特组成的子组执行2k进制FSK调制,以选择将所述两个连续的经处理的符号分配到的相同频率音调。
在一个实施例中,方法400可以在OFDM系统中实现,以从混合FSK-QAM和OFDM的组合使用中受益。具体地,与传统的QAM和OFDM的组合相比,这种组合不仅可以降低峰值平均功率比(PAPR),而且可以提高小区边缘用户的传输速率。这就是为什么已经提出混合FSK-QAM作为用于5G蜂窝无线通信系统的高级调制技术候选的原因(见参考文献[1])。
图7示意性地描述了如何在根据现有技术的OFDM系统中实现混合FSK-QAM。如图所示,要发送的比特被分割为n=4个比特组成的组,并且每个组包括k=2个比特组成的子组和q=2个比特组成的子组。k=2个比特组成的子组被用于选择22=4个候选频率音调中的一个,候选频率音调的每一个对应于一组连续的QFDM子载波。q=2个比特组成的子组用于选择要在所选频率音调上承载的4进制QAM符号。从第m个比特组中的q=2个比特组成的子组获得的QAM符号被分配给第m个子载波,该第m个子载波属于基于第m个比特组中的k=2个比特组成的子组选择的频率音调。
除混合FSK-QAM和OFDM的组合使用的上述益处(例如较低PAPR和较高传输速率)之外,在OFDM系统中实现具有分集能力的发送方法400当然可以带来分集增益。
由于步骤s410的执行,这种实施方式将要发送的比特分割为组,每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组,而不是如图7所示那样分割比特。自适应地,这种实施方式可以进一步要求将在步骤s430参考的所述两个连续的经处理的符号被分配给与在步骤s440选择的频率音调相对应的OFDM子载波组中的两个连续子载波。
在一个实施例中,发送方法400可以在接入节点或终端设备中实现。
为便于更好地理解所提出的方法400,图8给出了在发送侧的示例性数据处理过程,其涵盖发送方法400的主要操作以及其他可选操作。具体地,图8中的框802、803、804和805执行的操作分别与图4中的步骤s410、s420、s430和s440相对应。
如图8所示,最初,在块801可以对比特块b={b(0),...,b(Mbit-1)}进行加扰。在此,假设比特块b={b(0),...,b(Mbit-1)}是码字中的信道编码比特,并且Mbit表示码字中的比特数。
然后,可以在块802将加扰的比特块
Figure BDA0001230351030000101
分割为多个比特组,多个比特组中的每一个包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组。
将k个比特组成的第m子组和q个比特组成的第m子组分别表示为
Figure BDA0001230351030000111
Figure BDA0001230351030000112
可以将k个比特组成的子组的集合和q个比特组成的子组的集合分别表示矢量
Figure BDA0001230351030000113
Figure BDA0001230351030000114
其中MF,bit=Mbit/(2q+k)表示k个比特组成的子组的数量,并且MQ,bit=2Mbit/(2q+k)表示q个比特组成的子组的数量。
在图8的下部分支中,可以在块803调制q个比特组成的子组
Figure BDA0001230351030000115
以分别获得QAM符号。这里,可以将所获得的QAM符号统一表示为矢量d={d(0),...,d(Msymb-1)},并且Msymb=MQ,bit=2Mbit/(2q+k)表示矢量中的QAM符号的数量。
随后,QAM符号d(0),...,d(Msymb-1)可以通过框804,在框804中根据发射分集方案对其进行处理,并且因此将每对QAM符号d(2i)和d(2i+1)映射至在发送侧的多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。
对于两个连续的经处理的符号,在图8的上部分支中的框805处通过对k个比特组成的第i个子组
Figure BDA0001230351030000118
执行2k进制FSK调制来选择相同的频率音调。在框806,将两个连续的经处理的符号分配至所选的频率音调。
可选地,块804可以包括两个子块8041和8042,在这两个子块处可以分别执行层映射和Alamouti编码。在多个天线的数量为2的情况下,可以将块805的输出如下写出:
X(0)={d(0),d(1),...,d(Msymb-2),d(Msymb-1)}
X(1)={d*(1),-d*(0)...,d*(Msymb-1),-d*(Msymb-2)}.
附加地,块805可以包括两个子块8051和8052,其中可以复制k个比特组成的子组中的每一个
Figure BDA0001230351030000116
以获得k个比特组成的两个相同子组
Figure BDA0001230351030000117
并且可以对k个比特组成的两个相同子组分别执行2k进制FSK调制,以选择相同的频率音调。
注意,给出图8的过程是为了说明而不是限制。示例性过程中的某些操作可以用上文所述的变型替代,或者甚至视情况省略。
图9示意性地示出了根据本公开的接收方法900,其可以用于接收根据发送方法400的混合FSK-QAM符号的分集传输。此外,在可以是接入节点或终端设备的通信设备中实现接收方法900。
如图所示,最初,在步骤s910中处理根据发射分集方案承载混合FSK-QAM符号的接收信号,以获得每个由k个软比特组成的第一数量的比特组和每个由q个软比特组成的第二数量的比特组。每个k个软比特组成的组表示频率音调。每个q个软比特组成的组表示QAM符号。第一数量等于第二数量。
在该步骤中,例如最大似然检测和相干检测的现有算法可以用于解调混合FSK-QAM符号,以获得第一数量的比特组和第二数量的比特组。省略这些公知算法的描述,以便不以不必要的细节模糊描述。
为了说明,第一数量的比特组和第二数量的比特组可以分别统一表示为
y′F={y′f(0),y′f(1)...,y′f(MQ,bit-2),y′f(MQ,bit-1)}和
yQ={yq(0),yq(1)...,yq(MQ,bit-2),yq(MQ,bit-1)}。
然后,在步骤s920中,通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合{yf(0),...,yf(MF,bit-1)}={y′f(0)+y′f(1),...,y′f(MQ,bit-2)+y′f(MQ,bit-1)},根据所述第一数量的比特组y′F={y′f(0),y′f(1)...,y′f(MQ,bit-2),y′f(MQ,bit-1)}构造第三数量的比特组yF={yf(0),...,yf(MF,bit-1)},其中第三数量等于第二数量的一半。也就是说,MF,bit=MQ,bit/2。
在该步骤中,可以使用例如最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)和选择合并(SC)的各种现有算法来进行组合。因此,可以充分利用由于来自表示相同频率音调的第一数量的比特组y′F={y′f(0),y′f(1)...,y′f(MQ,bit-2),y′f(MQ,bit-1)}的每对连续比特组的冗余度。因此,可以提高接收性能。
接下来,在步骤s930,根据所述第三数量的比特组yF={yf(0),...,yf(MF,bit-1)}和所述第二数量的比特组yQ={yq(0),yq(1)...,yq(MQ,bit-2),yq(MQ,bit-1)}构造软比特序列。在发送侧的比特分割操作给出图5所示的结果的情况下,可以如下根据第三数量的比特组和第二数量的比特组构造软比特序列y={yf(0),yq(0),yq(1)...,yf(i),yq(2i),yq(2i-1)...,yf(MF,bit-1),yq(MQ,bit-2),yq(MQ,bit-1)}。也就是说,来自第三数量的比特组的每个比特组之后接着是来自第二数量的比特组的相应连续比特组对。
在下文中,将分别参照图10和图11来描述可以实现上述发送方法400的通信设备1000和可以实现上述接收方法900的通信设备1100的结构。
如图10中所示,通信设备1000包括多根天线1010、处理器1020和发射机1030。处理器1020被配置为:将要发送的比特块分割为每个由k+2q个比特组成的组,其中k和q是自然数。每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组。处理器1020还被配置为:分别对来自k+2q个比特组成的组中的q个比特组成的子组执行2q进制QAM调制,以获得QAM符号。根据发射分集方案,处理器1020处理QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至所述多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号。通过使用2k进制FSK调制,处理器1020根据来自k+2q个比特组成的组中的所述每个组的k个比特组成的子组来选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。发射机1030被配置为通过所述多个天线1010发送经处理的QAM符号。
在一个实施例中,处理器1020可以被配置为复制k个比特组成的子组以获得两个相同的k个比特组成的子组。处理器1020还可以被配置为:分别对两个相同的k个比特的子组执行2k进制FSK调制,以选择将所述两个连续的经处理的符号分配到的相同频率音调,从而选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。
在一个实施例中,通信设备1000可以用在OFDM系统中,在该OFDM系统中一组连续的OFDM子载波与一个频率音调相对应。可以将所述两个连续的经处理的符号分配给与所选的频率音调相对应的OFDM子载波组中的两个连续的子载波。
在一个实施例中,天线的数量可以是2,并且发射分集方案可以是STBC方案或SFBC方案。
在一个实施例中,天线的数量可以是4,并且发射分集方案可以是STBC-TSTD方案或SFBC-FSTD方案。
如图11所示,通信设备1100包括至少一个天线1110、接收机1120和处理器1130。接收机1120被配置为:通过所述至少一个天线1110接收无线信号,所述无线信号根据发射分集方案承载混合FSK-QAM符号。处理器1130还被配置为:对接收到的无线信号进行处理,以获得每个由k个软比特组成的第一数量的比特组,以及每个由q个软比特组成的第二数量的比特组。每个k个软比特组成的组表示频率音调,并且每个q个软比特组成的组表示QAM符号,并且第一数量与第二数量相同。处理器1130还被配置为:通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合,根据所述第一数量的比特组生成第三数量的比特组。第三数量等于第二数量的一半。处理器1130根据第三数量的比特组和第二数量的比特组构造软比特序列。
在一个实施例中,处理器1130可以被配置为:根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组,以使得来自所述第三数量的比特组的每个比特组之后接着是来自第二数量的比特组的相应一对连续比特组的方式,来构造所述软比特序列。
在一些实施例中,通信设备1000可以是接入节点或终端设备。相应地,通信设备1100可以是终端设备或接入节点。
以上参考本公开的实施例描述了本公开。然而,这些实施例仅用于说明目的,而不是为了限制本公开。通过所附权利要求及其等同物来限定本公开的范围。本领域技术人员可以进行多种变型和修改,而不脱离本公开的范围,其中这些变型和修改都落入在本公开的范围内。
参考文献
Sungnam Hong,et al.“FQAM_A Modulation Scheme for Beyond4G CellularWireless Communication Systems”,Globecom 2013workshop.

Claims (18)

1.一种在具有多个天线的通信设备中实现的发送方法(400),包括:
将要发送的比特块分割(s410)为每个由k+2q个比特组成的多个组,其中k和q是自然数,并且每个组包括由k个比特组成的子组和每个均由q个比特组成的两个子组;
分别对来自k+2q个比特组成的组中的q个比特组成的两个子组执行(s420)2q进制正交幅度调制“QAM”,以获得QAM符号;
根据发射分集方案处理(s430)QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至所述多个天线中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号;
通过使用2k进制频移键控“FSK”调制,根据来自所述k+2q个比特组成的每个组的k个比特组成的子组,选择(s440)将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调;以及
通过所述多个天线发送(s450)经处理的QAM符号。
2.根据权利要求1所述的发送方法(400),其中所述选择(s440)将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调包括:
复制(s441)k个比特组成的子组以获得两个相同的k个比特组成的子组;
分别对两个相同的k个比特组成的子组执行(s442)2k进制FSK调制,以选择将所述两个连续的经处理的符号分配到的相同频率音调。
3.根据权利要求1或2所述的发送方法(400),其中,所述方法(400)在正交频分复用“OFDM”系统中实现,在OFDM系统中,一组连续的OFDM子载波与一个频率音调相对应,并将所述两个连续的经处理的符号分配给与所选频率音调相对应的OFDM子载波组中的两个连续子载波。
4.根据权利要求1或2所述的发送方法(400),其中所述多个天线的数量是2,并且所述发射分集方案是空时块码“STBC”方案或空间频率块码“SFBC”方案。
5.根据权利要求1或2所述的发送方法(400),其中所述多个天线的数量是4,并且所述发射分集方案是STBC-时间切换发射分集“TSTD”方案或SFBC-频率切换发射分集“FSTD”方案。
6.根据权利要求1或2所述的发送方法(400),其中所述通信设备是接入节点或终端设备。
7.一种在通信设备中实现的接收方法(900),所述接收方法(900)包括:
处理(s910)接收信号,所述接收信号根据发射分集方案承载混合频移键控-正交幅度调制“FSK-QAM”符号,以获得每个由表示频率音调的k个软比特组成的第一数量的比特组,以及每个由表示QAM符号的q个软比特组成的第二数量的比特组,其中所述第一数量等于所述第二数量;
通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合,根据所述第一数量的比特组生成(s920)第三数量的比特组,其中所述第三数量等于所述第二数量的一半;以及
根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组构造(s930)软比特序列。
8.根据权利要求7所述的接收方法(900),其中根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组,以使得来自所述第三数量的比特组的每个比特组之后接着是来自第二数量的比特组的相应一对连续比特组的方式,来构造所述软比特序列。
9.根据权利要求7或8所述的接收方法(900),其中所述通信设备是接入节点或终端设备。
10.一种通信设备(1000),包括:
多个天线(1010);
处理器(1020),被配置为:
将要发送的比特块分割为每个由k+2q个比特组成的多个组,其中k和q是自然数,并且每个组包括由k个比特组成的子组和每个由q个比特组成的两个子组;
分别对来自k+2q个比特组成的组的q个比特组成的子组执行2q进制正交幅度调制“QAM”,以获得QAM符号;
根据发射分集方案处理QAM符号,使得根据k+2q个比特组成的每个组中的两个q个比特组成的子组获得的两个QAM符号被映射至所述多个天线(1010)中的至少两个天线中的每一个上,作为两个连续的经处理的符号;以及
通过使用2k进制频移键控“FSK”调制,根据来自所述k+2q个比特组成的每个组的k个比特组成的子组,选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调;以及
发射机(1030),被配置为通过所述多个天线(1010)发送经处理的QAM符号。
11.根据权利要求10所述的通信设备(1000),其中,处理器(1020)被配置为:
复制k个比特组成的子组以获得两个相同的k个比特组成的子组,以及
分别对两个相同的k个比特组成的子组执行2k进制FSK调制,以选择将所述两个连续的经处理的符号分配到的相同的频率音调,从而选择将两个连续的经处理的符号分配到的频率音调。
12.根据权利要求10或11所述的通信设备(1000),其中,所述通信设备(1000)在正交频分复用(OFDM)系统中使用,在OFDM系统中,一组连续的OFDM子载波与一个频率音调相对应,并将所述两个连续的经处理的符号分配给与所选频率音调相对应的OFDM子载波组中的两个连续子载波。
13.根据权利要求10或11所述的通信设备(1000),其中所述多个天线的数量是2,并且所述发射分集方案是空时块码“STBC”方案或空间频率块码“SFBC”方案。
14.根据权利要求10或11所述的通信设备(1000),其中所述多个天线的数量是4,并且所述发射分集方案是STBC-时间切换发射分集“TSTD”方案或SFBC-频率切换发射分集“FSTD”方案。
15.根据权利要求10或11所述的通信设备(1000),其中所述通信设备是接入节点或终端设备。
16.一种通信设备(1100),包括:
至少一个天线(1110);
接收机(1120),被配置为通过所述至少一个天线(1110)接收无线信号,所述无线信号根据发射分集方案承载混合频移键控-正交幅度调制“FSK-QAM”符号;以及
处理器(1130),被配置为:
对接收到的无线信号进行处理,以获得每个由表示频率音调的k个软比特组成的第一数量的比特组,以及每个由表示QAM符号的q个软比特组成的第二数量的比特组,其中所述第一数量与所述第二数量相同;
通过对来自所述第一数量的比特组的每对连续比特组进行组合,根据所述第一数量的比特组生成第三数量的比特组,其中所述第三数量等于所述第二数量的一半;
根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组构造软比特序列。
17.根据权利要求16所述的通信设备(1100),其中处理器(1130)被配置为:根据所述第三数量的比特组和所述第二数量的比特组,以使得来自所述第三数量的比特组的每个比特组之后接着是来自第二数量的比特组的相应一对连续比特组的方式,来构造所述软比特序列。
18.根据权利要求16或17所述的通信设备(1100),其中所述通信设备(1100)是接入节点或终端设备。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102061096B1 (ko) * 2014-03-05 2020-02-17 삼성전자 주식회사 Fqam을 위한 전송 다양화 방법 및 그 장치
US10225117B2 (en) * 2016-05-27 2019-03-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for communicating data in a wireless communication system
US10277334B2 (en) * 2016-11-03 2019-04-30 Khalifa University of Science and Technology Hybrid OFDM body coupled communication transceiver
US11177913B2 (en) * 2017-03-24 2021-11-16 Motorola Mobility Llc Mapping data to OFDM symbols
EP3616378B1 (en) 2017-04-25 2021-06-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Generating an fsk signal comprised in an ofdm signal
WO2019159135A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved pcfich reliabilty using power boosting
CN111865847B (zh) * 2019-04-30 2021-11-30 华为技术有限公司 数据传输方法及装置
CN118677740A (zh) * 2023-03-17 2024-09-20 华为技术有限公司 一种通信方法及设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1859344A (zh) * 2005-04-30 2006-11-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种信号发射/接收方法和装置
CN101523789A (zh) * 2006-10-11 2009-09-02 汤姆森许可贸易公司 用于在具有至少两个天线的无线系统中发射数据流的方法以及实现该方法的发射机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8050345B1 (en) * 1999-08-09 2011-11-01 Kamilo Feher QAM and GMSK systems
KR102032167B1 (ko) * 2012-12-21 2019-11-08 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 적응적 복합자동재전송을 고려한 변조 방법 및 장치
JP6424168B2 (ja) 2012-12-21 2018-11-14 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 通信システムにおける信号を送受信する方法及び装置
KR102088528B1 (ko) * 2013-03-12 2020-03-12 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 주파수-직각 진폭 변조를 위한 복호화 및 부호화 방법 및 장치
KR102160148B1 (ko) 2013-08-26 2020-09-25 삼성전자 주식회사 다중 안테나기반 신호 송수신 방법 및 장치
KR102495896B1 (ko) * 2015-11-10 2023-02-06 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 신호의 피크 대 평균 전력 비율을 제어하는 장치 및 동작 방법
KR102621627B1 (ko) * 2016-06-01 2024-01-08 삼성전자주식회사 순환 중복 검사와 극 부호를 이용하는 부호화를 위한 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1859344A (zh) * 2005-04-30 2006-11-08 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种信号发射/接收方法和装置
CN101523789A (zh) * 2006-10-11 2009-09-02 汤姆森许可贸易公司 用于在具有至少两个天线的无线系统中发射数据流的方法以及实现该方法的发射机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"HYBRID QAM-FSK(HQFM) OFDM TRANSCEIVER WITH LOW PAPR";Latif,Asma;《Pakistan Research Repository/01.Thesis./phD Thesis of All Public/Private Sector Universities/DAIs》;20090131;第73-74页,第145页第7.1节,附图4.1 *

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