CN108306841A - 用于ofdm通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于OFDM通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机，涉及通信技术领域，用以解决现有技术中OFDM通信中随机接入过程信令开销大且无法支持高密度的终端通信的问题。将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述方法包括：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。

Description

用于OFDM通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种用于OFDM通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机。
背景技术
物联网应用是5G通信的主要应用场景之一，具体应用例包括公共事业抄表、环境数据监控、物流追踪等。其业务特征为：终端数目多，偶发数据包，数据率较低。这些业务特征对于相应的信号设计和收发装置提出了新的需求：低信令开销、低功耗、支持大连接。
现有的LTE上行信号设计和接入流程不适用于上述物联网业务应用，原因分析如下：
1.现有LTE随机接入流程需要上下行MSG1～MSG5的多次交互才能完成，这种方式如果沿用于物联网应用的偶发小包业务，则信令开销占整个系统资源的比例会过大。
2.对于物联网终端而言，按照现有LTE随机接入流程，为了少量数据的上发都需要多次信令交互的随机接入过程，对于终端功耗要求较高。
3. 5G要求支持1百万/km^2的物联网终端密度，这种终端密度使得业务模型跟现有LTE业务模型差异较大，基站必须支持更为密集的并发接入请求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，正交频分复用)通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机，用以解决现有技术中OFDM通信中随机接入过程信令开销大且无法支持高密度的终端通信的问题。
一方面，本发明提供一种用于OFDM通信的信号设计方法，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述方法包括：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
可选的，在组合成的帧中，所述前导部分和所述数据部分在时域上连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分包括至少两个前导符号，所述数据部分包括至少一个数据符号。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
可选的，所述前导部分对应的前导资源与所述扩展码存在一对一或多对一的映射关系。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，所述前导资源池的生成包括：若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
可选的，从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分包括：从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
可选的，所述正交码的长度小于或等于所述前导符号重复次数，且在所述正交码的长度小于所述前导符号重复次数的情况下，所述正交码以完全重复或部分重复的方式应用于所有前导符号上。
可选的，所述通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分包括：将所述用户设备的传输数据调制成原始数据符号；对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
可选的，所述扩展码在每个原始数据符号上的应用，包括在单一时域上的应用、在单一频域上的应用或在时域和频域上的应用。
可选的，所述在单一时域上的应用包括：在时域将原始调制符号扩展成为lcode个连续时域符号，其中，lcode为扩展码长度；所述在单一频域上的应用包括：在频域将原始调制符号扩展成为lcode个连续频域符号，lcode为扩展码长度；所述在时域和频域上的应用包括：在时频域将原始调制符号扩展成为个连续时频域符号，为扩展码长度。
另一方面，本发明还提供一种用于OFDM通信的信号设计方法，包括：对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
可选的，所述对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测包括：根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
可选的，所述根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收包括：根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
另一方面，本发明还提供一种发射机，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述发射机包括：前导生成单元，用于根据用户设备的选择，从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分；数据生成单元，用于通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；成帧单元，用于将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
可选的，在组合成的帧中，所述前导部分和所述数据部分在时域上连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分包括至少两个前导符号，所述数据部分包括至少一个数据符号。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
可选的，所述前导部分对应的前导资源与所述扩展码存在一对一或多对一的映射关系。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，还包括前导资源生成单元，用于：若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
可选的，所述前导生成单元包括：选择模块，用于从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；变换模块，用于对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；生成模块，用于对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
可选的，所述正交码的长度小于或等于所述前导符号重复次数，且在所述正交码的长度小于所述前导符号重复次数的情况下，所述正交码以完全重复或部分重复的方式应用于所有前导符号上。
可选的，所述数据生成单元包括：调制模块，用于将所述用户设备的传输数据调制成原始数据符号；扩展模块，用于对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
可选的，所述扩展码在每个原始数据符号上的应用，包括在单一时域上的应用、在单一频域上的应用或在时域和频域上的应用。
可选的，所述在单一时域上的应用包括：在时域将原始调制符号扩展成为lcode个连续时域符号，其中，lcode为扩展码长度；所述在单一频域上的应用包括：在频域将原始调制符号扩展成为lcode个连续频域符号，lcode为扩展码长度；所述在时域和频域上的应用包括：在时频域将原始调制符号扩展成为个连续时频域符号，为扩展码长度。
另一方面，本发明还提供一种接收机，包括：前导检测单元，用于对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；数据接收单元，用于根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
可选的，所述前导检测单元包括：干扰消除模块，用于根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；前导处理模块，用于对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
可选的，所述数据接收单元包括：信道获取模块，用于根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；扩展码确定模块，用于根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；数据接收模块，用于根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
另一方面，本发明还提供一种OFDM通信系统，包括发射机和接收机；将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，对各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池；其中，所述发射机用于：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧；所述接收机用于：对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；所述前导检测包括以下至少一种：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计；根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，所述发射机从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
本发明还提供一种发射机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，所述从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
另一方面，本发明还提供一种接收机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，并且当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
可选的，所述对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测包括：根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
可选的，所述根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收包括：根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法及系统、发射机、接收机，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法的一种流程图；
图2是本发明实施例中物理层上行信号的时域结构示意图；
图3是本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法的另一种流程图；
图4是本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法中发射端执行的操作的一种流程图；
图5是本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法中接收端执行的操作的一种流程图；
图6是本发明的一个实施例中物理层上行信号的一种时域结构示意图；
图7是本发明的另一个实施例中物理层上行信号的一种时域结构示意图；
图8是本发明实施例提供的发射机的一种结构示意图；
图9是本发明实施例提供的接收机的一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于OFDM通信的信号设计方法，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述方法包括：
S11，从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分；
S12，通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
S13，将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，并且前导部分能够用于用户设备发现、频偏估计等操作，从而使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，本发明的实施例中，前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
具体而言，基站可以为其服务的各个小区提供前导资源池，以使用户设备可以在相应的前导资源池中选择相应的前导资源进行通信。其中，各小区分配到的前导资源池不同。可选的，前导资源池中的前导资源可以由前导ZC序列生成。为了获得适合的前导ZC序列，具体的，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，并对各组根分别应用不同的正交码以形成前导资源之前，本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法还可包括：根据目标小区时频资源中所述前导部分的可用子载波数，生成相应长度的ZC序列，所述ZC序列具有预设数量的根。当ZC序列的根的数量小于前导资源池中的可用子载波数时，可以对相应的ZC序列应用循环移位以在单根上提供多个接入资源。
例如，在本发明的一个实施例中，发射端具有的资源如下：时域上，前导和数据各占用1个时长为1ms的子帧，总时长为2ms。前导子帧中包含1段时长为0.1375ms的补零区间和连续放置的3个前导符号，单个前导符号(含循环前缀CP)时长为0.2875ms。数据子帧中包含14个数据符号，符合现有LTE系统定义。频域上，系统带宽为720kHz，前导符号子载波间隔为3.75kHz，数据符号子载波间隔为15kHz。前导部分可用子载波数目为192个，数据部分可用子载波数目为48个。前导部分可用子载波数目为192个，则可以生成若干个长度为192的预设序列。本实施例，前导部分采用ZC序列，其根序列长度为191，循环拓展到192长，以占满192个子载波。
在目标小区分配到的前导ZC序列的多个根的情况下，可以将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，并对各组根分别应用不同的正交码以形成前导资源池，正交码的长度可以等于根的分组数。同时，由于对各组根应用了不同的正交码，还抑制了异根干扰，包括来源于小区内的异根用户设备的干扰和/或来源于小区间异根用户设备的干扰。
可选的，在频域上，前导部分占据子载波的方式可包括：
所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者
所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
相应的，根据前导部分在子载波上的放置方式的不同，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，并对各组根分别应用不同的正交码以形成前导资源池可包括如下步骤：
若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；
若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：
在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；
在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
形成了前导资源池后，可以从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分，具体可以包括：
从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
可选的，在对前导符号应用正交码时，正交码的长度可以小于或等于所述前导符号重复次数，且在所述正交码的长度小于所述前导符号重复次数的情况下，所述正交码以完全重复或部分重复的方式应用于所有前导符号上。
举例说明，在本发明的一个实施例中，前导部分包括三个前导符号，每个前导符号上额外应用1个延时偏转序列，其长度也是192，延时偏转角度的粒度为对于任意1个小区，为其分配4个ZC根序列(以u＝{1,2,3,4}为例)，每个根序列上可应用32个延时偏转序列(即本例中)。因此，对于任意1个终端用户设备(UE)，其可用前导资源池为4*32＝128个。
则上述前导序列的产生过程如下：
步骤一、生成根序列为0≤n≤NZC-1，本例中NZC＝191。
步骤二、对根序列循环扩展，生成基序列：
yu(n)＝[xu(0) xu(1) ... xu(NZC-1) xu(0)]，按本例中序列循环扩展为192长的序列。
步骤三、对基序列加延时偏转，加载了延时偏转的序列为其中0≤n≤NZC-1。
每次上发数据时，UE可以从前导部分的可用资源中随机选择1个u和1个ncs来构建其前导序列。若u为奇数，则3个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 +1 +1]。若u为偶数，则3个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 -1 +1]。可见相邻2个前导符号的码构成码长为2的正交对。
具体的，在步骤S13中，可以通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入，具体可包括如下步骤：
将所述用户设备的传输数据调制成原始数据符号；
对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
具体而言，本实施例中，数据部分可采用MUSA扩展，具体为4长的复值扩展码。此时扩展码的资源池大小也设定为128，可以从扩展码资源池中随机选取相应的扩展码。可选的，本实施例中，前导资源和扩展码资源采用一一对应的绑定。即当用户设备从前导资源中选定了前导资源后，其数据部分的扩展码也随之确定。
经过上述4长的复值扩展码的扩展，每1个原始调制符号被扩成4个含扩展码的调制符号，按照先频域后时域的方式摆放扩展后的调制符号。利用上述非正交扩展，多个用户设备的数据符号因此可以同时发送给基站。
可选的，所述扩展码在每个原始数据符号上的应用，可以包括在单一时域上的应用、在单一频域上的应用或在时域和频域上的应用。
具体而言，所述在单一时域上的应用包括：在时域将原始调制符号扩展成为lcode个连续时域符号，其中，lcode为扩展码长度；所述在单一频域上的应用包括：在频域将原始调制符号扩展成为lcode个连续频域符号，lcode为扩展码长度；所述在时域和频域上的应用包括：在时频域将原始调制符号扩展成为个连续时频域符号，为扩展码长度。
分别形成了前导部分和数据部分后即可在步骤S14中组合成帧。组合成帧的通信信号在时域上的信号结构可以包括，所述前导部分和所述数据部分连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。两种放置方式下，物理层上行信号的具体结构可以如图2所示。其中，展示了两种可能的前导+数据的时域结构，图2(a)是前后连续放置，图2(b)是交错连续放置。对于交错连续放置，图2仅提供1个实例，其重复次数不限于2次。
可选的，所述前导部分可以包括至少两个前导符号，所述数据部分可以包括至少一个数据符号。
可选的，前导部分和数据部分在频域可以占据相同或不同的带宽，而且前导部分和数据部分占据的频域资源可以相互重叠或者部分重叠。可选的，扩展码与前导部分对应的前导资源可以存在一对一或多对一的映射关系。
相应的，如图3所示，本发明的实施例还提供一种用于OFDM通信的信号设计方法，基于接收端，包括：
S31，对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
S32，根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
本发明实施例提供的用于OFDM通信的信号设计方法，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
具体而言，接收机通过对于前导的处理，如检测到至少1个用户设备，则将相应的测量量应用于后续用户设备数据解码中。由于数据符号上可以采用非正交多址接入技术叠加多个并发用户设备数据，接收机可以采用但不限于连续干扰消除(SIC)技术来解出多个并发用户设备。可选的，正交码抑制的用户设备间干扰，既可以包括小区内用户设备间，也可以包括邻区用户设备间干扰。本发明的实施例对此不做限定。
可选的，在步骤S31中，对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测可包括：
根据所述前导部分中的所述正交编码至少部分消除前导部分中的干扰；
对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
具体而言，前导符号序列具有良好的自相关和互相关性能，其序列长度取决于所占用的全部带宽和子载波间隔。接收端的用户设备发现可以通过自相关获取的峰值能量是否超过一定的阈值来确定。频偏估计可以但不限于采用常规的时域相关算法来获取，此时可以根据前导符号的个数来决定采用符号间相关或是符号内相关。时偏估计可以但不限于采用常规的频域相关算法来获取，此时可以根据前导符号的个数来决定是否采用符号间平均以获取更为精确的测量。噪声估计可以但不限于利用在用户设备发现阶段，未检测到用户设备的自相关结果来获取。根据前导符号占据子载波的方式，用于数据解调的信道估计可以通过前导符号上的信道估计进行插值或平均的方式获得。
具体的，在步骤S32中，可以根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系可以包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。可选的，前导部分和数据部分可以在频域占据相同或不同的带宽；前导部分和数据部分占据的频域资源可以相互重叠或者部分重叠。
可选的，前导资源池和数据扩展码资源池大小可以不一致，前导资源和数据扩展码的映射关系可以是一对一或多对一。用户设备随机选定的前导资源和/或正交码资源决定了该用户设备数据部分所使用的扩展码范围。由于前导符号子载波间隔可以跟数据符号子载波间隔不同，因此收、发端需要支持不同子载波间隔的信号处理。这些信号处理包括但不限于：不同尺寸的FFT模块、匹配相应子载波间隔的上下采样滤波器模块、SIC模块等。
具体的，在步骤S32中，根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收可包括：
根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；
根据所述数据部分的扩展码与所述前导部分的前导资源之间的一对一或者多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；
根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
举例说明，在本发明的一个实施例中，接收到的数据的时频资源为：时域上，前导和数据各占用1个时长为1ms的子帧，总时长为2ms。前导子帧中包含1段时长为0.1375ms的补零区间和连续放置的3个前导符号，单个前导符号(含循环前缀CP)时长为0.2875ms。数据子帧中包含14个数据符号，符合现有LTE系统定义。频域上，系统带宽为720kHz，前导符号子载波间隔为3.75kHz，数据符号子载波间隔为15kHz。前导部分可用子载波数目为192个，数据部分可用子载波数目为48个。
对于接收到的数据，首先可以进行一定的前端处理，具体可包括：
抽取时域上的3个前导符号，去除CP，做FFT变换频域，得到3列频域序列。
对上述3列频域序列，依次使用每个根对应的ZC基序列(长度为192)做本地序列共轭补偿。
对上述补偿后的频域序列，将第1/2列(即第1/2个前导符号)相加，将第2/3列(即第2/3个前导符号)相加，获取2列频域上的合并值。可见，相邻2个前导符号的正交码消除了奇偶性不一致的另2个根上的干扰。例如根1上现仅存根3上的干扰，根2/4上可能存在的前导由于正交码不一样被消掉了。
对上述2列频域合并值分别IFFT回时域。
在进行前端处理之后，可以进行前导检测，具体可以包括：
使用上述2行时域值来计算底噪和检测阈值。
对上述2行时域值的每个样点求能量，然后对应点求和成为1行时域值，然后进行多天线合并，构建前导检测指标，跟检测阈值比较。
对上述1行时域值，在每个时间窗内进行前导检测，输出检出UE，并按窗内功率从大到小排序
对检出的UE，按排序计算各自的时偏、频偏和信道估计值。
接下来可以根据前导检测结果进行数据接收，具体可包括：
对于上述所有检测UE，按排序进行数据部分的接收。
取当前UE前导估计出的信道(对应子载波间隔3.75kHz)，对每连续4个值进行线性平均，获取对应于15kHz子载波间隔的信道估计值。
对上述信道估计值，进行时域上的插值，以获取每1个数据符号上的信道估计值。
对上述插值后的信道估计值，按当前UE前导对应的扩展码逐点应用以便后续均衡。
使用上述扩展后的信道估计值，对数据部分进行均衡，然后每连续4个值合并进行解扩得到均衡后的调制符号。
对上述调制符号进行软解调、解码、CRC校验等常规操作，最后获得发送数据比特流以及对应CRC校验结果。
如果CRC校验正确，则重构当前用户设备频域数据并进行SIC消除操作。
取下一个检测出的UE重复上述操作，直至所有UE处理完毕。
下面通过具体实施例对本发明提供的用于OFDM通信的信号设计方法进行详细说明。
本发明的实施例提供一种用于OFDM通信的信号设计方法，其发射端执行的操作流程可以如图4所示，接收端执行的操作流程可以如图5所示。
基于图4和图5所示的流程，发射端和接收端可用的时域资源和频域资源不同时，具体的信号设计方法也略有不同。下面通过几个实施例详细说明。
实施例1
以基于频域扩展的LTE窄带物联网系统为例。
时频资源
时域上，前导和数据各占用1个时长为1ms的子帧，总时长为2ms。前导子帧中包含1段时长为0.1375ms的补零区间和连续放置的3个前导符号，单个前导符号(含循环前缀CP)时长为0.2875ms。数据子帧中包含14个数据符号，符合现有LTE系统定义。上行信号的具体时域结构如图6所示。在图6中，根据根的奇偶性，[C1 C2]＝[+1 +1]或[+1 -1]，[C2 C3]＝[+1 +1]或[-1 +1]。可见3个前导符号分成2组，每组包含相邻2个前导符号，每组应用2长的正交码，重叠符号上的正交码元素需保持组间一致。
频域上，系统带宽为720kHz，前导符号子载波间隔为3.75kHz，数据符号子载波间隔为15kHz。前导部分可用子载波数目为192个，数据部分可用子载波数目为48个。
发射信号设计
前导符号采用ZC序列，其根序列长度为191，循环拓展到192长，以占满192个子载波。每个前导符号上额外应用1个延时偏转序列，其长度也是192，延时偏转角度的粒度为对于任意1个小区，为其分配4个ZC根序列(以u＝{1,2,3,4}为例)，每个根序列上可应用32个延时偏转序列(即本例中)。因此，对于任意1个终端用户设备(UE)，其可用前导资源池为4*32＝128个。
上述前导序列的产生公式如下：
根序列为0≤n≤NZC-1，本例中NZC＝191。
基序列为yu(n)＝[xu(0) xu(1) ... xu(NZC-1) xu(0)]，按本例中序列循环扩展为192长的序列。
加载了延时偏转的序列为其中0≤n≤NZC-1。
每次上发数据时，UE随机选择1个u和1个ncs来构建其前导序列。若u为奇数，则3个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 +1 +1]。若u为偶数，则3个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 -1 +1]。可见相邻2个前导符号的码构成码长为2的正交对。
数据部分采用MUSA扩展，具体为4长的复值扩展码。此时扩展码的资源池大小也设定为128，且前导资源和扩展码资源采用一一对应的绑定。即当用户设备选定了前导资源后，其数据部分的扩展码也随之确定。
经过上述4长的复值扩展码的扩展，每1个原始调制符号被扩成4个含扩展码的调制符号，按照先频域后时域的方式摆放扩展后的调制符号。利用上述非正交扩展，多个用户设备的数据符号因此可以叠加复用在一起，同时发送给基站。
接收机设计
接收机流程包括如下步骤：
前端处理
抽取时域上的3个前导符号，去除CP，做FFT变换频域，得到3列频域序列。
对上述3列频域序列，依次使用每个根对应的ZC基序列(长度为192)做本地序列共轭补偿。
对上述补偿后的频域序列，将第1/2列(即第1/2个前导符号)相加，将第2/3列(即第2/3个前导符号)相加，获取2列频域上的合并值。可见，相邻2个前导符号的正交码消除了奇偶性不一致的另2个根上的干扰。例如根1上现仅存根3上的干扰，根2/4上可能存在的前导由于正交码不一样被消掉了。
对上述2列频域合并值分别IFFT回时域。
前导检测
使用上述2行时域值来计算底噪和检测阈值。
对上述2行时域值的每个样点求能量，然后对应点求和成为1行时域值，然后进行多天线合并，构建前导检测指标，跟检测阈值比较。
对上述1行时域值，在每个时间窗内进行前导检测，输出检出UE，并按窗内功率从大到小排序
对检出的UE，按排序计算各自的时偏、频偏和信道估计值。
数据接收
对于上述所有检测UE，按排序进行数据部分的接收。
取当前UE前导估计出的信道(对应子载波间隔3.75kHz)，对每连续4个值进行线性平均，获取对应于15kHz子载波间隔的信道估计值。
对上述信道估计值，进行时域上的插值，以获取每1个数据符号上的信道估计值。
对上述插值后的信道估计值，按当前UE前导对应的扩展码逐点应用以便后续均衡。
使用上述扩展后的信道估计值，对数据部分进行均衡，然后每连续4个值合并进行解扩得到均衡后的调制符号。
对上述调制符号进行软解调、解码、CRC校验等常规操作，最后获得发送数据比特流以及对应CRC校验结果。
如果CRC校验正确，则重构当前用户设备频域数据并进行SIC消除操作。
取下一个检测出的UE重复上述操作，直至所有UE处理完毕。
本实施例中，通过前导+数据的紧凑结构，将用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计等功能完整的包含在上行偶发短包中。使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互。前导中应用正交码，可以有效的抑制多用户设备干扰，使得各项测量量更为准确，利于后续多用户设备数据解调。数据符号应用正交/非正交多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，能够降低用户设备发送数据时延，提升整网频谱效率。前导资源和数据资源的对应关系，使得基站能够在成功检测出前导之后，确知数据部分扩展码或以低复杂度盲检确定数据部分扩展码。
实施例2
以基于时域扩展的LTE窄带物联网系统为例。
时频资源
时域上，前导和数据各占用4个时长为1ms的子帧，按照2ms的结构交错放置。每2ms的前导段中包含1段时长为0.2875ms的补零区间和连续放置的2个前导符号，单个前导符号(含循环前缀CP)时长为0.85625ms。每2ms的数据段中包含28个数据符号，即每1ms结构符合现有LTE系统定义。上行信号的具体时域结构如图7所示。在图7中，根据根的奇偶性，[C1C2]＝[+1+1]或[+1-1]。前导部分1和前导部分2是完全重复的。可见4个前导符号分成不重叠的2组，每组包含相邻2个前导符号，每组应用2长的正交码。数据部分1和数据部分2内容是不一样的，是将扩展后的调制符号分成了等大小的2块分别放置在相应的前导部分之后。
频域上，系统带宽为180kHz，前导符号子载波间隔为1.25kHz，数据符号子载波间隔为15kHz。前导部分可用子载波数目为144个，数据部分可用子载波数目为12个。
发射信号设计
前导符号采用ZC序列，其根序列长度为139，循环拓展到144长，以占满144个子载波。每个前导符号上额外应用1个延时偏转序列，其长度也是144，延时偏转角度的粒度为对于任意1个小区，为其分配4个ZC根序列(以u＝{1,2,3,4}为例)，每个根序列上可应用24个延时偏转序列(即本例中)。因此，对于任意1个终端用户设备(UE)，其可用前导资源池为4*24＝96个。
上述前导序列的产生公式如下：
根序列为0≤n≤NZC-1，本例中NZC＝139。
基序列为yu(n)＝[xu(0) xu(1) ... xu(NZC-1) xu(0) xu(1) ... xu(4)]，按本例中序列循环扩展为144长的序列。
加载了延时偏转的序列为其中0≤n≤NZC-1。
每次上发数据时，UE随机选择1个u和1个ncs来构建其前导序列。若u为奇数，则2个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 +1]。若u为偶数，则2个连续前导符号在时域上应用正交码[+1 -1]。可见相邻2个前导符号的码构成码长为2的正交对。
数据部分采用MUSA扩展，具体为4长的复值扩展码。此时扩展码的资源池大小也设定为96，且前导资源和扩展码资源采用一一对应的绑定。即当用户设备选定了前导资源后，其数据部分的扩展码也随之确定。
经过上述4长的复值扩展码的扩展，每1个原始调制符号被扩成4个含扩展码的调制符号，按照先时域后频域的方式摆放扩展后的调制符号。利用上述非正交扩展，多个用户设备的数据符号因此可以叠加复用在一起，同时发送给基站。
接收机设计
接收机流程包括如下步骤：
前端处理
抽取时域上的4个前导符号，去除CP，做FFT变换频域，得到4列频域序列。
对上述4列频域序列，依次使用每个根对应的ZC基序列(长度为144)做本地序列共轭补偿。
对上述补偿后的频域序列，将第1/2列(即第1/2个前导符号)相加，将第3/4列(即第3/4个前导符号)相加，获取2列频域上的合并值。可见，相邻2个前导符号的正交码消除了奇偶性不一致的另2个根上的干扰。例如根1上现仅存根3上的干扰，根2/4上可能存在的前导由于正交码不一样被消掉了。
对上述2列频域合并值分别IFFT回时域。
前导检测
使用上述2行时域值来计算底噪和检测阈值。
对上述2行时域值的每个样点求能量，然后对应点求和成为1行时域值，然后进行多天线合并，构建前导检测指标，跟检测阈值比较。
对上述1行时域值，在每个时间窗内进行前导检测，输出检出UE，并按窗内功率从大到小排序
对上述检出的UE，按排序计算各自的时偏、频偏和信道估计值。
数据接收
对于上述所有检测UE，按排序进行数据部分的接收。
取当前UE前导估计出的信道(对应子载波间隔1.25kHz)，对每连续12个值进行线性平均，获取对应于15kHz子载波间隔的信道估计值。
对上述信道估计值，进行时域上的插值，以获取每1个数据符号上的信道估计值。
对上述插值后的信道估计值，按当前UE前导对应的扩展码逐点应用以便后续均衡。
使用上述扩展后的信道估计值，对数据部分进行均衡，然后每连续4个值合并进行解扩得到均衡后的调制符号。
对上述调制符号进行软解调、解码、CRC校验等常规操作，最后获得发送数据比特流以及对应CRC校验结果。
如果CRC校验正确，则重构当前用户设备频域数据并进行SIC消除操作。
取下一个检测出的UE重复上述操作，直至所有UE处理完毕。
实施例3
以基于频域扩展的LTE窄带物联网系统，且2对1的前导-扩展码映射为例。
时频资源同实施例1。
发射信号设计
前导符号设计，同实施例1。
数据部分采用MUSA扩展，具体为4长的复值扩展码。此时扩展码的资源池大小设定为64，较小的资源池意味着扩展码之间的平均相关度更低，即数据部分非正交干扰更小。此时前导资源和扩展码资源采用2对1的绑定。即当用户设备选定了前导资源后，其数据部分的扩展码也随之确定。选定不同前导的用户设备，有可能扩展码是一样的。这样的做法使得用户设备在前导不碰撞的情况下，可以获取各自的测量量和信道估计值，然后利用功率域的自由度，通过SIC接收机处理来解出各自的数据。
原始调制符号的扩展和复用，同实施例1。
接收机设计接收机流程同实施例1。
相应的，如图8所示，本发明的实施例还提供一种发射机，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，包括：
前导生成单元81，用于从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成所述用户设备的通信信号的前导部分；
数据生成单元82，用于通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
成帧单元83，用于将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
本发明实施例提供的发射机，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，并且前导部分能够用于用户设备发现、频偏估计等操作，从而使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用正交/非正交扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，在组合成的帧中，所述前导部分和所述数据部分在时域上连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。
可选的，所述前导部分包括至少两个前导符号，所述数据部分包括至少一个数据符号。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
可选的，所述扩展码与所述前导部分对应的前导资源存在一对一或多对一的映射关系。
可选的，所述发射机还可包括序列生成单元，用于在将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，并对各组根分别应用不同的正交码以形成前导资源之前，根据目标小区时频资源中所述前导部分的可用子载波数，生成相应长度的ZC序列，所述ZC序列具有预设数量的根。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式可包括：
所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者
所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，发射机还可包括前导资源生成单元，可用于：
若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；
若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：
在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；
在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
可选的，前导生成单元81可包括：
选择模块，用于从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
变换模块，用于对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
生成模块，用于对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
可选的，所述正交编码的长度小于或等于所述前导符号重复次数，且在所述正交编码的长度小于所述前导符号重复次数的情况下，所述正交编码以完全重复或部分重复的方式应用于所有前导符号上。
可选的，所述预设序列的自相关系数大于第一阈值，所述预设序列的互相关系数小于第二阈值。
可选的，数据生成单元82包括：调制模块，用于将每个用户设备的传输数据调制成原始数据符号；扩展模块，用于对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
可选的，所述扩展码在每个原始数据符号上的应用，包括在单一时域、在单一频域或在时域和频域上的应用。
可选的，所述在单一时域上的应用包括：在时域将原始调制符号扩展成为lcode个连续时域符号，其中，lcode为扩展码长度；
所述在单一频域上的应用包括：在频域将原始调制符号扩展成为lcode个连续频域符号，lcode为扩展码长度；
所述在时域和频域上的应用包括：在时频域将原始调制符号扩展成为个连续时频域符号，为扩展码长度。
相应的，如图9所示，本发明的实施例还提供一种接收机，包括：
前导检测单元91，用于对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
数据接收单元92，用于根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
本发明实施例提供的接收机，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，前导检测单元91可包括：干扰消除模块，用于根据所述前导部分中的所述正交编码至少部分消除前导部分中的干扰；前导处理模块，用于对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
可选的，数据接收单元92包括：信道估计模块，用于根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；扩展码确定模块，用于根据所述数据部分的扩展码与所述前导部分的前导资源之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；数据接收模块，用于根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
可选的，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
相应的，本发明还提供一种OFDM通信系统，包括发射机和接收机；将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，对各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池；其中，所述发射机用于：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧；所述接收机用于：对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；所述前导检测包括以下至少一种：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计；根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
本发明实施例提供的OFDM通信系统，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，所述发射机从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
相应的，本发明的实施例还提供一种发射机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计；通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
本发明实施例提供的发射机，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分占据子载波的方式包括：所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
可选的，所述从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
相应的，本发明的实施例还提供一种接收机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，并且当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
本发明实施例提供的接收机，采用前导部分和数据部分相邻放置的紧凑结构，使得基站能够一次性完成用户设备发现和数据接收的流程，免去了多次接入消息交互，有效提高了通信效率。同时，由于前导部分中含有正交码以抑制多用户设备干扰，数据部分采用扩展码的多址接入技术，使得基站能够支持并发用户设备数据传输，从而有效降低了用户设备发送数据时延，大大提升了整网频谱效率。
可选的，所述对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测包括：根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
可选的，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
可选的，所述根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收包括：根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (37)

1.一种用于OFDM通信的信号设计方法，其特征在于，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述方法包括：
从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；
通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在组合成的帧中，所述前导部分和所述数据部分在时域上连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导部分和所述数据部分在频域占据相同或不同的带宽；所述前导部分和所述数据部分占据的频域资源相互重叠或者部分重叠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导部分对应的前导资源与所述扩展码存在一对一或多对一的映射关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导部分占据子载波的方式包括：
所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者
所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述前导资源池的生成具体包括：
若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；
若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：
在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；
在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：
从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分包括：
将所述用户设备的传输数据调制成原始数据符号；
对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述扩展码在每个原始数据符号上的应用，包括在单一时域上的应用、在单一频域上的应用或在时域和频域上的应用。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在单一时域上的应用包括：在时域将原始调制符号扩展成为lcode个连续时域符号，其中，lcode为扩展码长度；
所述在单一频域上的应用包括：在频域将原始调制符号扩展成为lcode个连续频域符号，lcode为扩展码长度；
所述在时域和频域上的应用包括：在时频域将原始调制符号扩展成为个连续时频域符号，为扩展码长度。
12.一种用于OFDM通信的信号设计方法，其特征在于，包括：
对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测包括：
根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；
对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收包括：
根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；
根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；
根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
16.一种发射机，其特征在于，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池，所述发射机包括：
前导生成单元，用于从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；
数据生成单元，用于通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
成帧单元，用于将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
17.根据权利要求16所述的发射机，其特征在于，在组合成的帧中，所述前导部分和所述数据部分在时域上连续放置，或者所述前导部分和所述数据部分分别分割成多段相互间隔交错放置。
18.根据权利要求16所述的发射机，其特征在于，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
19.根据权利要求16所述的发射机，其特征在于，还包括前导资源生成单元，用于：
若所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置，则所述前导资源池的大小为其中为目标小区被分配的前导ZC序列根的个数，为所述目标小区单根上配置的可用循环移位个数；将所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度；
若所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构，则梳状结构的每一个子载波组都构成正交的前导时频资源子池，按照以下规则进行分组和正交码应用：
在所述目标小区被配置为所有根均应用于所有资源子池上的情况下，所述前导资源池的大小为其中为梳状结构分出来的子载波组个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，且每个资源子池所使用的的正交码组相同；
在所述目标小区被配置为不同根应用于不同资源子池上，至少有1个资源子池上应用至少2个不同根，且所有根均被使用到的情况下，所述前导资源池的大小为其中为第i个资源子池中所应用的根个数；将每个资源子池上的所有根分组，并应用不同的正交码，分组个数等于正交码长度，每个资源子池所使用的的正交码组相同。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的发射机，其特征在于，所述前导生成单元包括：
选择模块，用于从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
变换模块，用于对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
生成模块，用于对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
21.根据权利要求16至19中任一项所述的发射机，其特征在于，所述数据生成单元包括：
调制模块，用于将所述用户设备的传输数据调制成原始数据符号；
扩展模块，用于对所述原始数据符号应用扩展码进行数据扩展以形成所述通信信号的数据部分。
22.一种接收机，其特征在于，包括：
前导检测单元，用于对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
数据接收单元，用于根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
23.根据权利要求22所述的接收机，其特征在于，所述前导检测单元包括：
干扰消除模块，用于根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；
前导处理模块，用于对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
24.根据权利要求22所述的接收机，其特征在于，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
25.根据权利要求24所述的接收机，其特征在于，所述数据接收单元包括：
信道获取模块，用于根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；
扩展码确定模块，用于根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；
数据接收模块，用于根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
26.一种OFDM通信系统，其特征在于，包括发射机和接收机；将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，各组根分别应用不同的正交码形成前导资源池；
所述发射机用于：
从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；
通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
将所述前导部分与所述数据部分组合成帧；
所述接收机用于：
对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
28.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述前导部分占据子载波的方式包括：
所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者
所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的系统，其特征在于，所述发射机从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：
从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
30.一种发射机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，其特征在于，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，将目标小区分配到的前导ZC序列的根分为至少两组，并对各组根分别应用不同的正交码以形成前导资源池，当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：
从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分；
通过对传输数据应用扩展码生成所述用户设备的通信信号的数据部分，以实现多用户设备并发接入；
将所述前导部分与所述数据部分组合成帧。
31.根据权利要求30所述的发射机，其特征在于，所述前导部分用于对所述用户设备进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
32.根据权利要求31所述的发射机，其特征在于，所述前导部分占据子载波的方式包括：
所述前导部分在所占据带宽的所有子载波上连续放置；或者
所述前导部分在所占据带宽上跨子载波等间隔放置，形成梳状结构。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的发射机，其特征在于，所述从所述前导资源池中选择相应的前导资源生成用户设备的通信信号的前导部分包括：
从所述前导资源池中选择一个前导资源生成所述用户设备的前导序列；
对选中前导序列进行IFFT变换，形成时域上的前导符号，并在时域上重复放置至少二个前导符号；
对所述前导符号应用相应的正交码，以生成所述用户设备的通信信号的前导部分。
34.一种接收机，包括进行数据处理的处理器、用于数据存储的存储器和用于数据发送和/或接收的数据收发器，其特征在于，所述存储器用于存储实现用于OFDM通信的信号设计方法的指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，并且当所述处理器执行所述存储器存储的指令时，执行的步骤包括：
对接收到的用户设备的通信信号的前导部分进行前导检测；其中，所述通信信号包括前导部分和数据部分；所述前导部分包括正交码；所述数据部分由原始数据符号上应用扩展码生成；
根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收。
35.根据权利要求34所述的接收机，其特征在于，所述对接收到的通信信号的前导部分进行前导检测包括：
根据所述前导部分中的所述正交码至少部分消除前导部分中的干扰；
对所述前导部分进行以下至少一项操作：用户设备发现、频偏估计、时偏估计、噪声估计和信道估计。
36.根据权利要求34所述的接收机，其特征在于，所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系包括：所述前导部分的前导资源和所述扩展码的映射关系，以及所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系。
37.根据权利要求36所述的接收机，其特征在于，所述根据所述前导部分与所述数据部分之间的对应关系，进行相应的数据接收包括：
根据所述前导部分占据频段和所述数据部分占据频段之间的对应关系，由对前导部分的信道估计获知数据部分的信道估计；
根据所述前导部分的前导资源与所述数据部分的扩展码之间的一对一或多对一的映射关系，由前导检测中获知的所述前导资源确定所述数据部分的扩展码；
根据所述数据部分的信道估计和所述扩展码，对所有检测出的用户设备进行相应的数据接收。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110838900A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 上海交通大学 可变带宽的前导符号的频域主体信号的生成方法
WO2020164105A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 Zte Corporation Random access preambles in wireless communication
WO2020173464A1 (zh) * 2019-02-28 2020-09-03 华为技术有限公司 随机接入方法和装置
WO2021143528A1 (zh) * 2020-01-16 2021-07-22 中兴通讯股份有限公司 数据处理方法、装置、第一通信节点、第二通信节点及存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019147072A1 (ko) * 2018-01-25 2019-08-01 엘지전자 주식회사 Tdd를 지원하는 무선 통신 시스템에서 nprach 프리앰블을 송수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
CN110769516B (zh) * 2018-07-26 2022-01-28 维沃移动通信有限公司 一种随机接入方法及相关设备
CN111147408B (zh) * 2018-11-05 2022-07-12 中兴通讯股份有限公司 一种非正交多址接入的信号处理方法及装置
CN113439463A (zh) * 2019-02-14 2021-09-24 松下电器（美国）知识产权公司 终端及通信方法
CN112689335A (zh) * 2019-10-18 2021-04-20 深圳市中兴微电子技术有限公司 随机接入信道的数据合并方法及装置
CN114039822B (zh) * 2021-11-11 2023-10-03 成都中科微信息技术研究院有限公司 一种短包突发通信系统的信道估计方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070258530A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for detecting signal in a broadband wireless access system
CN101807954A (zh) * 2010-03-19 2010-08-18 清华大学 上行多用户时域同步频分多址接入方法
US20100260276A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Orlik Philip V Zero Correlation Zone Based Preamble for Oversampled OFDM Networks in URWIN
CN103825692A (zh) * 2008-08-20 2014-05-28 高通股份有限公司 用于通信的前同步码扩展
CN103929825A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 电子科技大学 基于zc序列的多用户检测方法
US20140269768A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for increasing diversity in downlink transmissions
CN105897369A (zh) * 2014-05-05 2016-08-24 苏州倍臻通讯科技有限公司 随机相位多址技术的解扩传播数据的方法及接入点
EP3113565A1 (en) * 2014-02-27 2017-01-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for transmitting wireless local area network data

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001902A (zh) * 2012-11-22 2013-03-27 北京航空航天大学 适用无人机数据链scfde-msk系统的帧同步方法
EP4114116A1 (en) * 2014-05-09 2023-01-04 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for channel selection
CN105227392B (zh) * 2014-07-04 2018-07-03 大唐电信科技产业控股有限公司 一种接收定时检测方法及装置
CN105141407A (zh) * 2015-08-21 2015-12-09 深圳市晓渡云科技有限公司 多用户抗干扰同步方法和装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070258530A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for detecting signal in a broadband wireless access system
CN103825692A (zh) * 2008-08-20 2014-05-28 高通股份有限公司 用于通信的前同步码扩展
US20100260276A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Orlik Philip V Zero Correlation Zone Based Preamble for Oversampled OFDM Networks in URWIN
CN101807954A (zh) * 2010-03-19 2010-08-18 清华大学 上行多用户时域同步频分多址接入方法
US20140269768A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for increasing diversity in downlink transmissions
EP3113565A1 (en) * 2014-02-27 2017-01-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for transmitting wireless local area network data
CN103929825A (zh) * 2014-04-30 2014-07-16 电子科技大学 基于zc序列的多用户检测方法
CN105897369A (zh) * 2014-05-05 2016-08-24 苏州倍臻通讯科技有限公司 随机相位多址技术的解扩传播数据的方法及接入点

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANTTI O等: ""3gpp ran1 contribution"", 《3GPP TSG RAN WG1 MEETING #52 R1-080837》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110838900A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 上海交通大学 可变带宽的前导符号的频域主体信号的生成方法
CN110838900B (zh) * 2018-08-16 2021-03-09 上海交通大学 可变带宽的前导符号的频域主体信号的生成方法
WO2020164105A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 Zte Corporation Random access preambles in wireless communication
WO2020173464A1 (zh) * 2019-02-28 2020-09-03 华为技术有限公司 随机接入方法和装置
US11889563B2 (en) 2019-02-28 2024-01-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Random access method and apparatus
WO2021143528A1 (zh) * 2020-01-16 2021-07-22 中兴通讯股份有限公司 数据处理方法、装置、第一通信节点、第二通信节点及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
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