CN107743699B - 用于旁瓣减少的时域n连续dft-s-ofdm - Google Patents

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Abstract

申请的目的是提供对于频域中的N连续算法的备选方案以用于适合于SC‑FDMA的旁瓣减少（OOB）。时域符号的一部分被用作校正信号以确保符号边界（即先前的符号和当前的符号的保护间隔（可以是零填充或循环前缀）之间）处的信号和它的导数的连续性。所述时域符号接着被FFT预编码、被开窗口，后面是IFFT和保护间隔插入。也应用于FBMC。

Description

用于旁瓣减少的时域N连续DFT-S-OFDM
技术领域
本公开通常涉及用于生成用于无线电传输的传输块的技术。更具体地并且没有限制地，提供了用于生成用于连续预编码的多载波传输的传输块的设备和方法。
背景技术
多载波调制（诸如正交频分多路复用（OFDM））被广泛使用并且对于数字通信的物理层来说变得不可或缺。然而，由于OFDM符号边界处的信号跳转导致产生带外发射。例如，在传输块i处传输的具有N个副载波的OFDM符号
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
具有针对采样率
Figure 906933DEST_PATH_IMAGE002
的持续时间
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
。OFDM符号是周期性的，其中周期为T。具体地，
Figure 824073DEST_PATH_IMAGE004
成立。在传输块i+1期间传输的随后的OFDM符号是
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
。在时间T，信号从
Figure 603811DEST_PATH_IMAGE006
跳转到
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
，即信号不连续性发生。
在J. van de Beek和F. Berggren的文章“EVM-constrained OFDM precodingfor reduction of out-of-band emission”，VTC Fall 2009，20-23 Sep. 2009以及J.van de Beek和F. Berggren的文章“N-continuous OFDM”，IEEE Commun. Lett.，vol. 13，no. 1，pp.1-3，Jan. 2009中建议了避免这些跳转的常规技术。在OFDM系统中，在频域中应用将要被传输的数据。常规技术将校正信号c叠加到频域数据x（即，应用于OFDM调制器的频域符号的矢量）。代替数据矢量x，传输矢量x+c。然而，校正信号c不得不比x小得多，以便于允许接收器恢复x，即使已经传输了x+c。
预编码的多载波信令也因由预编码的多载波传输块边界处的不连续性产生的带外发射而蒙受损害。常规技术不可适用于预编码的多载波信令，例如因为数据在时域中（并且未在频域中）被应用。将常规技术应用于预编码的多载波系统将会不可预测地影响将要被传输的数据，因为常规技术的校正信号c将会被变换为时域。变换的校正信号叠加具有比某些数据符号大得多的峰值的数据，使得这些符号的恢复是不可能的。
发明内容
因此，存在有对于在至少某些情形下允许减少预编码的多载波传输的带外发射的技术的需要。
关于一个方面，提供了一种用于生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块的设备。所述设备包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于或者被配置成触发：提供符号，所述符号包括多个符号元素，其中符号元素的子集被设置成取决于传输块的边界条件的值；对符号进行预编码；以及通过预编码的符号的多载波调制来生成传输块。
通过设置子集中的符号元素，数据可以由不在子集中的符号元素来携带，使得生成的传输块满足边界条件而不会影响将要被传输的数据。在至少某些实施例中，通过设置子集中的符号元素，生成的传输块可以至少近似地满足边界条件。对于预编码和多载波调制来说，符号供应可以是透明的。预编码可以适应于多载波调制。
在边界条件的实现中，子集中的符号元素可以被设置为数据符号元素的函数。边界条件可以与边界处的传输块的边界值有关并且可选地与边界处的传输块的一个或多个信号导数有关。
边界条件可以规定边界值以及可选地一个或多个信号导数在边界处是连续的。边界条件可以规定边界值以及可选地一个或多个信号导数在边界处等于零。
传输块可以在无线接入网络的上行链路信道上被传输例如到无线电接入点或无线电基站。可以通过被配置成接入无线接入网络的用户设备来实现所述设备。蜂窝电信网络可以提供无线接入网络。备选地或另外地，可以通过接入点或无线电基站来实现所述设备。
可以在频域中（例如排他地）执行预编码。边界条件可以在时域中与传输块的边界有关。
子集中的符号元素可以被设置成由边界条件来确定的值。子集可以是适当的子集。不在子集中的符号元素中的至少某些或全部符号元素可以被设置成独立于边界条件的值。
多载波调制可以包括正交频分多路复用（OFDM）调制和/或滤波器组多载波（FBMC）调制。预编码可以包括离散傅里叶变换（DFT）和/或滤波器组变换（FBT）。
预编码可以包括频谱分析。多载波调制可以包括频谱合成。子集可以包括邻近于符号的边界的符号元素。
可以将循环前缀插入在先前的传输块和生成的传输块之间。边界条件可以与先前的传输块和循环前缀之间的边界有关。
备选地或另外地，无线电传输可以在保护间隔中被静噪。边界条件可以与传输块和静噪的保护间隔之间的边界有关。
边界条件可以在时域中与边界处的传输块的边界值有关。另外，边界条件可以在时域中与边界处的传输块的一个或多个信号导数有关。子集中的符号元素的数量可以等于1或者更多，例如1加上一个或多个信号导数的数量。
可以通过边界处的传输块的边界值以及可选地一个或多个信号导数的最小二乘法分析来确定子集中的符号元素的值。
符号可以通过包括子集中的符号元素
Figure 936703DEST_PATH_IMAGE008
的下列矢量是可表示的：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
。
子集中的符号元素
Figure 751075DEST_PATH_IMAGE008
的值可以根据下式来计算：
Figure 573538DEST_PATH_IMAGE010
，
其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
表示逆或伪逆。对子集的内部和外部的符号元素进行预编码的动作可以分别通过矩阵
Figure 761942DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure DEST_PATH_IMAGE013
是可表示的。多载波调制的边界处的边界值以及可选地一个或多个信号导数可以通过矩阵
Figure 960843DEST_PATH_IMAGE014
是可表示的，例如
Figure DEST_PATH_IMAGE015
。多载波调制可以包括到副载波的映射。映射可以通过矩阵
Figure 832984DEST_PATH_IMAGE016
是可表示的。矩阵G可以将频域矢量变换到边界处的它的边界值以及一个或多个信号导数。子集中的符号元素
Figure 826347DEST_PATH_IMAGE008
的值的计算可以使用伪逆或逆。
预编码可以通过
Figure DEST_PATH_IMAGE017
（对于
Figure 580677DEST_PATH_IMAGE018
）是可表示的。预编码可以进一步包括分别通过矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure 504639DEST_PATH_IMAGE020
是可表示的循环扩展和开窗滤波器。
可以在子集的外部的符号元素中对将要被传输的数据进行编码。可以通过提供前向纠错的信道码来对数据进行编码。
关于另一个方面，提供了一种生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块的方法。所述方法包括：提供符号的步骤，所述符号包括多个符号元素，其中符号元素的子集被设置成取决于传输块的边界条件的值；对符号进行预编码的步骤；以及通过预编码的符号的多载波调制来生成传输块的步骤。
所述方法可以进一步包括在设备方面（包括用户设备方面和/或网络节点方面）的上下文中公开的任何特征和/或任何对应的步骤。
关于另外的方面，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括程序代码部分以用于当计算机程序产品被一个或多个计算设备执行时执行本文中公开的方法方面的步骤中的任何一个步骤。所述计算机程序产品可以被存储在计算机可读记录介质上。所述计算机程序产品还可以被提供用于借助于数据网络（例如移动电信网络和/或互联网）的下载。
附图说明
参考附图来描述所述技术的实施例的另外的细节，其中：
图1说明了用于生成传输块的设备的示意性框图；
图2示出了通过图1的设备是可执行的、生成传输块的方法的流程图；
图3说明了图1的设备的第一实施例的示意性框图；
图4示出了图2的方法的提供步骤的实现的流程图；
图5说明了在图1的设备中是可实现的多载波调制器的第一实施例的示意性框图；
图6说明了在图1的设备中是可实现的多载波调制器的第二实施例的示意性框图；
图7示意性地说明了根据图2的方法的由图1的设备生成的传输块的边界条件的第一示例；
图8示意性地说明了根据图2的方法的由图1的设备生成的传输块的边界条件的第二示例；
图9说明了图1的设备的第二实施例的示意性框图；
图10示意性地说明了具有邻近的保护间隔的传输块的示例；以及
图11示出了由图2的方法的不同参数产生的无线电传输的功率谱的图示。
具体实施方式
在下面描述中，为了解释并且不是限制的目的，阐述了特定细节（诸如特定调制器）以便于提供本文中公开的技术的透彻理解。对本领域技术人员来说将会显然的是可以使用任何多载波调制器或者在背离这些特定细节的其它实施例中实施所述技术。此外，虽然主要针对3GPP长期演进（LTE）、LTE-高级（或4G）和5G实现来描述下面的实施例，但是容易明白的是还可以在任何其它无线电接入技术（包括根据标准系列IEEE 802.11的无线局域网络（WLAN）或者根据标准系列IEEE 802.16的全球微波接入互操作性（WiMAX））中实现本文中描述的技术。所述技术进一步可应用于包括正交频分多路复用（OFDM）或离散多音（DMT）调制的有线接入技术，例如以用于非对称数字用户线（ADSL）。所述技术还可应用于包括数字视频广播（DVB）和数字音频广播（DAB）的广播技术。
此外，本领域技术人员将会认识到，可以使用与编程的微处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）或通用计算机（例如，包括高级RISC机（ARM））一起运行的软件来实现本文中解释的服务、功能、步骤和单元。还将会认识到，虽然在上下文中利用方法和设备主要描述了下面的实施例，但是还可以在计算机程序产品中以及在包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统中使发明具体化，其中利用可以执行服务、功能、步骤并且实现本文中公开的单元的一个或多个程序来对所述存储器进行编码。
图1示意性地说明了用于生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块的设备100的框图。设备100包括用于提供将要被传输块传输的符号的提供单元102。符号包括多个符号元素，其中符号元素的子集被设置成取决于将要被传输的传输块的边界条件的值。设备100进一步包括用于对提供的符号进行预编码的预编码单元104。生成单元106通过预编码的符号的多载波调制来生成传输块。
图2示出了生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块的方法200的流程图。方法200包括提供符号的步骤202。符号包括多个符号元素，其中符号元素的子集被设置成取决于传输块的边界条件的值。在步骤204中对符号进行预编码。在步骤206中，通过预编码的符号的多载波调制来生成传输块。
单元102、104和106可以分别执行步骤202、204和206。可以通过用户设备或用于机器类型通信（MTC）的设备来实现方法200。用户设备可以是移动电话或平板计算机。MTC设备可以包括传感器和/或执行器。用户设备或MTC设备可以被配置用于与无线接入网络（RAN）的无线通信。备选地或另外地，可以通过电信网络（例如RAN）的节点来实现方法200。节点可以包括无线电基站、接入节点或中继。
边界条件将子集中的符号元素规定为子集的外部的符号元素的函数。子集中的符号元素还被称为校正符号元素。子集的外部的符号元素还被称为数据符号元素。边界条件未规定或改变数据符号元素。
所述技术允许根据边界条件来构建跨预编码的多载波传输块边界是连续的预编码的多载波信号。例如，先前的传输块或固定值的保护间隔可以确定边界。
如在本文中所使用的边界处的“连续性”可以与信号本身有关以及可选地与时域中的信号的一个或多个导数有关。通过将被提供用于预编码的多载波传输的符号的符号元素中的某些符号元素（即定义子集的符号元素）设置成由边界条件确定的值来至少近似地实现边界处的连续性。边界条件可要求减少或避免跨边界的不连续性，这允许减少带外发射。
可选地，将保护间隔例如作为前缀添加到传输块。根据载波频率将传输块从基带信号向上转换到射频信号。将射频信号输入到被连接到一个或多个发射天线的功率放大器。
图3中示意性地说明了设备100的第一实施例的框图。提供单元102包括用于计算子集中的符号元素的值的边界条件计算子单元304。提供单元102进一步包括用于将子集中的符号元素设置成由计算子单元304计算的值的设置子单元306。
可选地，提供单元102包括缓冲先前的符号或者先前的符号的至少一个或多个符号元素的缓冲子单元302。基于朝向先前的传输块的它的边界来为当前的传输块计算边界条件。例如在随后的传输块之间缺少保护间隔的情况下，基于缓冲的先前的符号来计算边界条件。
在预编码的多载波信令中，在频域中不会利用数据来直接供给生成单元106中的多载波调制器316。通过预编码单元104对将要被传输的符号进行预编码。可以通过由所有符号元素产生的频率分量来表示预编码的符号。将预编码的符号应用于多载波调制器316的副载波。由生成单元106执行的多载波调制316可以是OFDM、滤波器组多载波（FBMC）或者任何其它多载波调制方案。
预编码单元104包括预编码器308。预编码器308变换由提供单元102提供的符号。由预编码器308执行的预编码变换可以包括使能多载波调制器316的输出处的某个期望的性质的任何预编码变换。作为示例，预编码被用来在多载波调制器316的输出处生成低的峰值平均功率比（PAPR）信号。
预编码器变换308可以与多载波调制316有关。例如，如果多载波调制器是OFDM调制器，则预编码器可以是离散傅里叶变换（DFT），这在图3中被说明。OFDM调制316可以包括逆DFT（IDFT）。
更一般地，预编码变换308可以包括与包括在多载波调制316中的操作逆相关的操作。生成单元106可以包括另外的操作，在预编码变换308中没有对应的操作。例如，生成单元106包括用于将由预编码单元104产生的预编码的符号的频率分量映射到多载波调制316的某些副载波的映射子单元314。在OFDM调制316的情况下，DFT预编码器308和生成单元106的组合还被称为DFT扩展OFDM（DFTS-OFDM）或单载波FDMA（SC-FDMA），例如以用于LTE上行链路。
在图3中示意性说明的第一实施例中，预编码单元104可选地包括用于在频域中循环扩展预编码器308的预编码的符号的扩展子单元310。可选的开窗子单元312定形频率窗以用于选择性地将频率分量提供给调制器316。
在DFTS-OFDM的情况下，可以通过下式来表示传输块i的输出信号（在下面的矩阵符号中省略了下标i）：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，（1）
其中
Figure 28025DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure DEST_PATH_IMAGE023
分别表示大小为M和N的二次DFT矩阵。上标H表示Hermitian共轭或共轭转置。M是分配的副载波的数量并且N是由OFDM调制器316执行的IDFT的大小。
Figure 395552DEST_PATH_IMAGE024
矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示映射操作314。矩阵
Figure 637178DEST_PATH_IMAGE025
将预编码操作308的输出映射到M个分配的副载波。矩阵
Figure 99252DEST_PATH_IMAGE025
的每列恰好有一个值等于1并且所有其它值等于0。针对M个副载波的（示范地连续）映射，可以利用
Figure 742723DEST_PATH_IMAGE026
单位矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE027
以及大小分别为
Figure 77889DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure DEST_PATH_IMAGE029
的
Figure 478915DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure DEST_PATH_IMAGE031
全零矩阵通过下式来表示映射操作314：
Figure 557729DEST_PATH_IMAGE032
。
备选地或者在部分组合中，映射操作314可以是非连续的，例如交错的映射。
通过M元素矢量x来表示将要被传输的符号。示范的预编码的多载波传输的符号x还被称为DFTS-OFDM符号。备选的术语将符号x的元素称为“符号”。
生成单元106的输出矢量y表示预编码的多载波传输块。预编码的多载波传输的传输块还被称为DFTS-OFDM传输块。
对用于DFTS-OFDM的设备100的可选扩展应用了开窗312。开窗减少了带外发射并且可以与所述技术的任何实施例结合。在设备100的DFTS-OFDM实施例中，在被应用于IDFT316之前，预编码的信号
Figure DEST_PATH_IMAGE033
（可选地在循环扩展之后）被开窗口。可以通过作为对表示没有开窗的DFTS-OFDM实施例的等式（1）的扩展的下式来表示预编码单元104和生成单元106的操作：
Figure 55706DEST_PATH_IMAGE034
，（2）。
可选的矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE035
利用分别为大小为
Figure 279883DEST_PATH_IMAGE036
的单位矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE037
和维度为
Figure 230522DEST_PATH_IMAGE038
的零矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE039
定义了针对预编码的频率分量的循环扩展的示例：
Figure 113027DEST_PATH_IMAGE040
。
循环扩展重复频率分量中的
Figure 403194DEST_PATH_IMAGE036
个频率分量。可选的对角矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE041
借助于在
Figure 345742DEST_PATH_IMAGE042
个频率分量上的沿着它的对角线的非零元素来表示窗口w。窗口函数w的示例包括Hamming窗口和Hanning窗口。
矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE043
将可选地循环扩展的和开窗的数据映射到分配的副载波，即
Figure 783677DEST_PATH_IMAGE043
具有维度
Figure 125665DEST_PATH_IMAGE044
。
在没有循环扩展的设备100的变体中，上面的参数是
Figure DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 598235DEST_PATH_IMAGE046
（以及
Figure DEST_PATH_IMAGE047
）。
在转换到连续时间之后，可以通过下式来表示DFTS-OFDM传输块（为简单起见，假定没有开窗）：
Figure 711685DEST_PATH_IMAGE048
，（1'）
其中列矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，
其中
Figure 840178DEST_PATH_IMAGE050
。
两个样本之间的持续时间是
Figure DEST_PATH_IMAGE051
（即，
Figure 64486DEST_PATH_IMAGE052
是采样率）。变量t表示连续时间。虽然IDFT的上面的表示假定归一化的IDFT（使用归一化因子
Figure DEST_PATH_IMAGE053
），但是可以使用任何其它归一化。例如，也可以使用利用归一化因子
Figure 125982DEST_PATH_IMAGE054
的IDFT。
图4示出了提供步骤202的实现的流程图。在子步骤402中获得表示将要被传输的数据的值
Figure DEST_PATH_IMAGE055
。在子步骤404中计算用于校正符号元素
Figure 331705DEST_PATH_IMAGE056
的值。计算的值定义符号的子集中的校正符号元素
Figure 744232DEST_PATH_IMAGE056
。数据值定义子集的外部的符号元素。
图4的方法实现可以与DFTS-OFDM调制（即预编码单元104中的DFT预编码器308和生成单元106中的OFDM调制器316）结合。可以由子单元304和306来分别执行步骤404和406。
图5中示出了生成单元106的第一实施例。根据映射子单元314来对到生成单元106的输入502进行映射。多载波调制器316包括用于OFDM调制的逆快速傅里叶变换（iFFT）子单元504。生成单元106进一步包括用于在iFFT子单元504的下游插入保护间隔的保护间隔插入子单元506。保护间隔可以是循环前缀。生成单元106的输出被转换成模拟信号、被向上转换成无线电频率并且在无线电信道508上被传输。
图6中示出了生成单元106的第二实施例。相似的附图标记指对应的特征。多载波调制器316包括用于FBMC调制的滤波器组子单元602。被配置用于生成用于FBMC传输的传输块的生成单元106优选地与被配置用于作为预编码变换的滤波器组变换的预编码单元104结合。滤波器组变换308和FBMC调制316的结合允许减少多载波调制器316的输出处的PAPR。FBMC调制器316不必插入保护间隔。数字滤波器506通过iFFT 504来合成时域信号输出。虽然图6说明了FBMC调制的实现，但是存在用于产生FBMC信号的其它可能性。
此外，在用户设备可以使用FBMC无线电接入技术之前，用户设备不需要被同步，这对于以基站为中心的RAN中的和/或未来的动态频谱接入系统中的上行链路来说是优势。FBMC允许通过相同的用户设备例如为所谓认知的无线电同时执行频谱感测和传输功能。
边界条件可以取决于保护间隔是否被用于传输传送块。备选地或另外地，边界条件可以取决于保护间隔的类型。图7示意性地说明了包括保护间隔的传输块的序列700的第一示例。在平行轴上示出了时间。在垂直轴上示出了相对于相应传输块的样本索引。
先前的传输块708和当前生成的传输块706的保护间隔704之间的边界702的边界条件定义了子集中的符号元素的值。保护间隔704是循环前缀，即在传输块706的开始之前将与保护间隔的长度对应的传输块706的末尾的样本插入在边界702处。通过虚线箭头来指示所述插入。对于计算404，有关的边界是边界702。
图8示意性地说明了包括保护间隔的传输块的序列700的第二示例。相似的附图标记指示对应的特征。保护间隔704是静噪的保护间隔（其还被称为真实的保护间隔）。即，在保护间隔704期间没有信号被传输。对于边界条件是适当的边界702处在静噪的保护间隔704和当前生成的传输块706之间。结果，依靠传输块706的周期在朝向随后的静噪的保护间隔的边界处也满足边界条件。
保护间隔的第三示例是被插入在先前的传输块708和当前生成的传输块706之间的预定义的（例如，恒定的或时间相关的）序列。预定义的序列还被称为“已知的字”。对于边界条件是适当的边界702处在保护间隔和当前生成的传输块706之间（与图8中说明的边界位置相对应）。
典型地，在时域中从一开始将保护间隔704（即作为前缀）添加到多载波调制316的输出y，例如以使能在接收器处的简单频域均衡。保护间隔704可以是循环前缀（即如在图7中示意性说明的y的最后L个元素的副本）、真实的保护间隔（即如在图8中示意性说明的L元素长零矢量，真实的保护间隔还可以在传输块之后被插入）或者任何其它类型的保护间隔。独立于保护间隔704的类型，可以通过下式来表示具有保护间隔704的信号700：
Figure DEST_PATH_IMAGE057
，（3）
其中
Figure 772230DEST_PATH_IMAGE058
矩阵插入保护间隔704。与等式（3）对应的等式适用于通过等式（2）表示的开窗口的实施例。
在下面，描述了根据子步骤404的由提供单元102执行的示范的非限制性计算。计算404与由单元104和106执行的DFTS预编码的OFDM调制兼容。保护间隔704是真实的保护间隔。
子步骤404的类似或其它实现可以应用于其它预编码的多载波方案，诸如滤波器组预编码的FBMC调制、DFT预编码的FBMC调制等等。此外，子步骤404的类似或其它实现可以应用于在保护间隔704中使用循环前缀或已知的字的传输系统。针对这些情况，实现可以是稍微不同的并且可以应用相同行的求导。
对于示范的计算404，信号值以及信号导数在保护间隔704内部是零。块边界处（即，
Figure DEST_PATH_IMAGE059
时的边界702以及
Figure 157075DEST_PATH_IMAGE060
时的传输块706的其它边界）的DFTS预编码的OFDM传输块706根据等式（1'）是
Figure DEST_PATH_IMAGE061
。
Figure 346748DEST_PATH_IMAGE059
和
Figure 246571DEST_PATH_IMAGE062
的块边界处的DFTS-OFDM传输块
Figure DEST_PATH_IMAGE063
的r阶导数是
Figure 294905DEST_PATH_IMAGE064
，
其中列矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE065
Figure 721207DEST_PATH_IMAGE066
，对于
Figure DEST_PATH_IMAGE067
。
为了确保传输块边界702处的连续性，（因为保护间隔中的信号和信号导数是零）针对
Figure 81782DEST_PATH_IMAGE068
的期望的程度，边界条件要求
Figure DEST_PATH_IMAGE069
，以及
Figure 655851DEST_PATH_IMAGE070
。
即，
Figure DEST_PATH_IMAGE071
要求连续性，
Figure 25653DEST_PATH_IMAGE072
要求连续可微性，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE073
要求更高阶的平滑。使用符号
Figure 119511DEST_PATH_IMAGE074
，边界条件可以被写成
Figure DEST_PATH_IMAGE075
，对于
Figure 837937DEST_PATH_IMAGE076
。 （4）
对于示范的计算404来说，在
Figure DEST_PATH_IMAGE077
的情况下的边界条件确保了：利用传输块边界处的保护间隔，DFTS-OFDM传输块
Figure 446773DEST_PATH_IMAGE078
是连续的。在
Figure DEST_PATH_IMAGE079
的情况下的边界条件确保了DFTS-OFDM传输块
Figure 620265DEST_PATH_IMAGE080
以及它的一阶导数
Figure DEST_PATH_IMAGE081
在传输块边界处是连续的，等等。
等式（4）可以以矩阵形式被写成
Figure 568629DEST_PATH_IMAGE082
， （4'）
利用了大小为
Figure DEST_PATH_IMAGE083
的全零列矢量
Figure 536585DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure DEST_PATH_IMAGE085
矩阵
Figure 819668DEST_PATH_IMAGE086
，对于
Figure 531272DEST_PATH_IMAGE087
以及
Figure DEST_PATH_IMAGE088
。
为了满足
Figure 396460DEST_PATH_IMAGE089
，符号矢量被分成两部分：
Figure DEST_PATH_IMAGE090
，
其中
Figure 535317DEST_PATH_IMAGE091
和
Figure DEST_PATH_IMAGE092
分别是包含将要被传输的数据符号和校正符号的矢量。数据部分
Figure 56428DEST_PATH_IMAGE093
包括具有将要被传输的数据的符号元素。可以通过第一索引矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE094
来共同表示数据符号元素的符号位置。
校正矢量
Figure 306144DEST_PATH_IMAGE092
包括被计算以满足边界条件（例如以确保DFTS-OFDM传输块边界处的连续性）的、子集中的符号元素的值。通过第二索引矢量
Figure 291418DEST_PATH_IMAGE095
来共同表示子集中的校正符号元素
Figure DEST_PATH_IMAGE096
的符号元素位置。子集中的符号元素
Figure 788127DEST_PATH_IMAGE096
（以及子集的外部的符号元素
Figure 858851DEST_PATH_IMAGE097
）不必是符号
Figure DEST_PATH_IMAGE098
中的连续符号元素。
作为示例，一个选择是
Figure 912258DEST_PATH_IMAGE096
包括符号0和N-1或者通常位于将要经历预编码单元104的符号
Figure 752038DEST_PATH_IMAGE099
的两端处的符号。数据符号元素
Figure 232698DEST_PATH_IMAGE097
位于符号元素位置中间处。
使用分离，等式（4'）可以被写为
Figure DEST_PATH_IMAGE100
，
其中
Figure 23674DEST_PATH_IMAGE101
的
Figure DEST_PATH_IMAGE102
和
Figure 818455DEST_PATH_IMAGE103
子矩阵分别包含与
Figure 699692DEST_PATH_IMAGE098
中的
Figure DEST_PATH_IMAGE104
和
Figure 351253DEST_PATH_IMAGE092
的符号位置对应的
Figure 334253DEST_PATH_IMAGE101
的列。上面的等式允许求出
Figure 729462DEST_PATH_IMAGE092
例如以确保传输块边界处的连续性，所述
Figure 278255DEST_PATH_IMAGE092
是定义
Figure 553247DEST_PATH_IMAGE098
的位置
Figure 820281DEST_PATH_IMAGE095
处的符号元素（即子集中的）的矢量：
Figure 19181DEST_PATH_IMAGE105
， （5）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE106
表示伪逆。
利用根据子单元310和312的开窗口，校正矢量变成
Figure 422480DEST_PATH_IMAGE107
。 （5'）
图9示出了用于连续DFTS-OFDM传输的设备100的第二实施例的框图。相似的附图标记指示对应的特征。校正符号元素位于符号
Figure 681423DEST_PATH_IMAGE098
的符号位置0、1和M-1处（即
Figure DEST_PATH_IMAGE108
以及
Figure 373436DEST_PATH_IMAGE109
）。因此，
Figure DEST_PATH_IMAGE110
包含
Figure 110448DEST_PATH_IMAGE111
的列2、3、…、M-2并且
Figure DEST_PATH_IMAGE112
包含
Figure 820784DEST_PATH_IMAGE111
的列0、1、M-1。
在下面的表格中示出了被用于数据符号（
Figure 250628DEST_PATH_IMAGE113
）和校正符号（
Figure 226674DEST_PATH_IMAGE095
）的符号元素的符号元素位置的示例。在这些示例中，参数R等于校正符号元素的数量减一。R的其它设置是可能的。
Figure DEST_PATH_IMAGE114
图10示意性地说明了传输块706的时域信号1000。如在边界702处通过实线示意性地说明的，在朝向静噪的保护间隔704的边界702处，传输块是时间的平滑函数。即，DFTS-OFDM传输块706被平滑地嵌入两个零信号704中间（例如，一个在DFTS-OFDM传输块706之前并且一个在DFTS-OFDM传输块706之后）。示意性地说明了在没有校正值的贡献的情况下的对应信号706'以用于参考。
图11示出了用于具有和不具有连续DFTS-OFDM传输块边界的DFTS-OFDM传输的设备100的第二实施例的功率谱密度（PSD）的模拟结果1100。示出了常规DFTS-OFDM传输的PSD的图示1102以用于参考。图示1104至1112由根据具有从R=0（信号自身是连续的）到R=4（信号和开头的4个导数是连续的）变动的边界条件的第二实施例的DFTS-OFDM传输产生。系统参数是iFFT大小N=512、使用的副载波的数量M=300、每符号16QAM调制以及15 kHz的副载波带宽，使得
Figure 767377DEST_PATH_IMAGE115
。
如已经由示范实施例的上面的描述而变得显然的，所述技术允许减少预编码的多载波信令中的带外发射。至少某些实施例使能使用更短的（例如不太急剧的）滤波器，所述更短的滤波器允许减少发射器中的复杂度。更短的滤波器还使能导致信令中更少的开销的更短的保护间隔的使用。
由前面的描述将会充分理解本发明的许多优势，并且将会显然的是在单元和设备的布置、结构和形式方面可以进行各种改变而不会背离发明的范围和/或不会牺牲它的优势中的所有优势。因为可以以许多方式来改变发明，将会认识到发明应当仅被下面的权利要求的范围限制。

Claims (33)

1.一种用于生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块（706）的设备（100），所述设备（100）包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置用于或者被配置成触发：
提供（202）符号，所述符号包括多个符号元素，其中所述多个符号元素的子集被设置成取决于所述传输块（706）的边界条件的值；
对所述符号进行预编码（204）；以及
通过预编码的符号的多载波调制（316）来生成（206）所述传输块（706）。
2.如权利要求1所述的设备（100），其中所述多载波调制（316）包括正交频分多路复用OFDM调制（504）或滤波器组多载波FBMC调制（602）。
3.如权利要求1或2所述的设备（100），其中所述预编码（204）包括离散傅里叶变换DFT（308）或滤波器组变换FBT。
4.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中所述预编码（204）包括频谱分析并且所述多载波调制（316）包括频谱合成。
5.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中所述子集包括邻近于所述符号的边界的符号元素。
6.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中循环前缀被插入在先前的传输块（708）和生成的传输块（706）之间，并且其中所述边界条件与所述先前的传输块（708）和所述循环前缀之间的边界（702）有关。
7.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中邻近于所述传输块（706）插入包括零符号元素的保护间隔，并且其中所述边界条件与所述传输块（706）和所述保护间隔之间的边界有关。
8.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中所述边界条件与所述传输块（706）的边界处的所述传输块（706）的边界值以及可选地一个或多个信号导数有关。
9.如权利要求8所述的设备（100），其中所述边界条件规定了所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数在所述边界处等于零。
10.如权利要求8所述的设备（100），其中所述边界条件规定了所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数在所述边界处是连续的。
11.如权利要求8所述的设备（100），其中通过所述边界处的所述传输块（706）的所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数的最小二乘法分析来确定所述子集中的所述多个符号元素的值。
12.如权利要求7所述的设备（100），其中能够通过包括所述子集中的所述多个符号元素
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和所述子集外的符号元素xd的下列矢量来表示所述符号：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，
其中根据下式来计算（404）所述子集中的所述多个符号元素
Figure 480221DEST_PATH_IMAGE001
的所述值：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示逆或伪逆，其中对所述子集的内部和外部的所述符号元素进行所述预编码(204)的动作能够分别通过矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure DEST_PATH_IMAGE006
来表示，并且其中所述传输块（706）的边界处的边界值和可选的一个或多个信号导数能够通过矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE007
来表示。
13.如权利要求12所述的设备（100），其中所述矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，
包括到副载波的映射（314），所述映射（314）能够通过矩阵S来表示，所述副载波的频率分量到所述边界处的所述边界值以及所述可选的一个或多个信号导数的变换能够通过矩阵G来表示，并且其中所述子集中的所述多个符号元素
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的所述值的所述计算使用所述逆或所述伪逆。
14.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中所述子集中的所述多个符号元素在将要被预编码的所述符号中是不连续的。
15.如权利要求1至2中的任何一项所述的设备（100），其中在所述子集的外部的符号元素中对将要被传输的数据进行编码。
16.如权利要求15所述的设备（100），其中通过提供前向纠错的信道码对所述数据进行编码。
17.一种生成用于预编码的多载波无线电传输的传输块（706）的方法（200），所述方法（200）包括：
提供（202）符号，所述符号包括多个符号元素，其中所述多个符号元素的子集被设置成取决于所述传输块（706）的边界条件的值；
对所述符号进行预编码（204）；以及
通过预编码的符号的多载波调制（316）来生成（206）所述传输块（706）。
18.如权利要求17所述的方法（200），其中执行所述多载波调制（316）包括执行正交频分多路复用OFDM调制（504）或滤波器组多载波FBMC调制（602）。
19.如权利要求17或18所述的方法（200），其中执行所述预编码（204）包括执行离散傅里叶变换DFT（308）或滤波器组变换FBT。
20.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中执行所述预编码（204）包括执行频谱分析并且执行所述多载波调制（316）包括执行频谱合成。
21.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中所述子集包括邻近于所述符号的边界的符号元素。
22.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中循环前缀被插入在先前的传输块（708）和生成的传输块（706）之间，并且其中所述边界条件与所述先前的传输块（708）和所述循环前缀之间的边界（702）有关。
23.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中邻近于所述传输块（706）插入包括零符号元素的保护间隔，并且其中所述边界条件与所述传输块（706）和所述保护间隔之间的边界有关。
24.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中所述边界条件与所述传输块（706）的边界处的所述传输块（706）的边界值以及可选地一个或多个信号导数有关。
25.如权利要求24所述的方法（200），其中所述边界条件规定了所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数在所述边界处等于零。
26.如权利要求24所述的方法（200），其中所述边界条件规定了所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数在所述边界处是连续的。
27.如权利要求24所述的方法（200），其中通过所述边界处的所述传输块（706）的所述边界值以及可选地所述一个或多个信号导数的最小二乘法分析来确定所述子集中的所述多个符号元素的值。
28.如权利要求23所述的方法（200），其中能够通过包括所述子集中的所述多个符号元素
Figure 492302DEST_PATH_IMAGE001
和所述子集外的符号元素xd的下列矢量来表示所述符号：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，
其中根据下式来计算（404）所述子集中的所述多个符号元素
Figure 350667DEST_PATH_IMAGE001
的所述值：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示逆或伪逆，其中对所述子集的内部和外部的所述符号元素进行所述预编码（204）的动作能够分别通过矩阵
Figure 650936DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 262046DEST_PATH_IMAGE006
来表示，并且其中所述传输块（706）的边界处的边界值以及可选的一个或多个信号导数能够通过矩阵
Figure 615667DEST_PATH_IMAGE007
来表示。
29.如权利要求28所述的方法（200），其中所述矩阵
Figure 430171DEST_PATH_IMAGE008
，
包括到副载波的映射（314），所述映射（314）能够通过矩阵S来表示，所述副载波的频率分量到所述边界处的所述边界值以及所述可选的一个或多个信号导数的变换能够通过矩阵G来表示，并且其中所述子集中的所述多个符号元素
Figure 425808DEST_PATH_IMAGE009
的所述值的所述计算使用所述逆或所述伪逆。
30.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中所述子集中的所述多个符号元素在将要被预编码的所述符号中是不连续的。
31.如权利要求17至18中的任何一项所述的方法（200），其中在所述子集的外部的符号元素中对将要被传输的数据进行编码。
32.如权利要求31所述的方法（200），其中通过提供前向纠错的信道码对所述数据进行编码。
33.一种计算机可读记录介质，包括计算机程序，用于当所述计算机程序在一个或多个计算设备上被执行时执行如权利要求17至32中的任何一项所述的步骤。
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