CN108352955A - 用于生成和使用导频信号的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法和装置用于生成包括资源块的调制信号。确定M个导频符号的资源元素序列M p/n,其对应于N个子载波中的第n个。对应于资源元素序列M p/n的导频频域采样序列r p/n包括数量R NZ/n的非零幅度导频频域采样。R NZ/n是基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α确定的。不具有子载波间干扰的资源元素序列M p/n与N‑1个资源元素序列复用以形成资源块。通过用N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制N个子载波中的每个子载波并使用子载波滤波器对每个调制子载波进行滤波来生成调制信号。在接收期间使用资源元素序列M p/n来有效地确定信道估计。

Description

用于生成和使用导频信号的装置和方法
技术领域
本发明一般涉及数据传输和接收,并且更具体地涉及使用导频信号来在接收器处提供信道估计。
背景技术
导频信号(或参考信号)通常用于数据传输中,以允许接收器对其中传输数据的无线电信道的特性进行估计,从而提高接收精度。对于被称为通用频分复用(GFDM)的传输方案的建议版本,已经讨论了两种导频方案,前导码技术和具有干扰预消除的分散导频符号技术。前导码技术基于将导频符号(占用全部子载波或载波带宽的重要部分的时分复用符号)作为前导码添加到调制数据块。分散导频符号技术在复用数据块内添加导频符号(频分复用)。每种技术都有一定的优点和缺点。具体而言,前导码技术允许重复使用已知的前导码技术,但是具有更高的开销和带外发射的可能性。具有干扰预消除的分散导频符号可以提供相当有效的开销,但是可能生成功率损失和用于子载波之间的高动态范围的附加硬件。此外,该方案在多个天线中的使用尚不清楚。
附图说明
附图中相同的附图标记在整个分开的视图中指代相同的或功能上类似的元件以及下面的详细描述并入说明书并形成说明书的一部分,并且用于进一步说明概念的实施例,其包括要求保护的发明,并解释那些实施例的各种原理和优点。该描述意在结合附图来进行,在附图中:
图1是示出根据某些实施例的电子设备的发射器部分的功能框图。
图2是示出根据某些实施例的电子设备的接收器部分的功能框图。
图3是示出根据某些实施例的电子设备的一部分的硬件框图。
图4是示出根据某些实施例的电子设备的一部分的硬件框图。
图5是根据某些实施例的小资源块的一个示例的时频表示。
图6是示出根据实施例的调制资源块的离散采样点处的子载波滤波器增益特性和数字采样幅度的频率曲线图。
图7是示出根据一些实施例的已经使用离散傅立叶变换生成的调制资源块的离散采样点处的子载波滤波器增益特性和数字采样幅度的频率曲线图。
图8是示出根据一些实施例的用于生成调制信号的方法的一些步骤的流程图。
图9-图15是示出根据一些实施例的可以在参考图8描述的方法中执行的一些附加步骤的流程图。
图16是示出根据一些实施例的参考图15描述的用于生成调制信号的方法的一些附加步骤的流程图。
图17是示出根据一些实施例的上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的一些步骤的流程图。
图18是示出根据一些实施例的参考图17描述的用于生成调制信号的方法的一些附加步骤的流程图。
图19是示出根据一些实施例的用于接收载波解调的RF信号的方法的一些步骤的流程图。
本领域技术人员将认识到,为了简单和清楚,图中的元素被示出并且不一定按比例绘制。例如,附图中一些元素的尺寸可能相对于其他元素被放大,以帮助改进对实施例的理解。
具体实施方式
在下面的描述中,相同的附图标记用于描述附图的多个视图中的相同、相似或对应的部分。阐述了许多具体细节以提供对主题技术的充分理解。然而,对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是,可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践主题技术。在其他情况下,众所周知的结构和技术并未详细示出,以免模糊主题技术。
这里描述的实施例一般涉及生成和使用通用频分复用(GFDM)协议内的导频符号,其可以包括循环前缀正交频分复用(CP-OFDM)和单载波频分复用(SC-FDM协议)。某些实施例描述了专用地使用一个或多个子载波用于导频符号,其中导频符号被设计为避免子载波间干扰。
参考图1,功能框图100示出了根据某些实施例的电子设备105的发射器部分110。电子设备105可以是仅发射器设备,诸如例如,蜂窝基站发射器。另一个示例是低功率传感器,诸如医疗或环境监视器。电子设备105可以是具有相关联的发射器的电子设备,诸如任何类型的个人双向通信设备,包括但不限于蜂窝电话、平板和计算机。电子设备105可以在任何无线电载波频率下操作。发射器部分110包括资源块调制器120,该资源块调制器120接受作为输入的一系列数据符号115,每个数据符号115可以是复数值(这样的复数值符号的仅一个示例是16-QAM(正交幅度调制)的符号)。资源块调制器120确定表征当前正从该一系列数据符号115形成的资源块的值116。使用值116,资源块调制器120生成一个或多个数据符号序列并根据存储的数据或通过计算确定一个或多个导频符号序列(或参考符号序列)。根据下面更全面描述的独特技术来形成导频符号序列,这些技术使得它们在很大程度上没有子载波间干扰。数据符号序列和导频符号序列由资源块调制器120使用以形成调制资源块121。资源元素序列是数据符号序列或导频符号序列中的一个。
值116可以包括两个整数值M和N,其分别定义资源元素时隙的数量(或符号块长度)和当前形成的资源块的子载波的数量,以及确定子载波频率特性以及子载波滤波器特性的信息(诸如基本子载波频率和子载波分离或子载波间隔)。表征正在形成的资源块和导频符号序列的值116可以根据在电子设备105内(诸如在表中)永久地存储的或者由电子设备105暂时存储的值(诸如在控制消息中由电子设备105接收的数据)来确定。一个或多个导频符号序列中的每一个与N个子载波中的不同的一个子载波相关联。这些可以被称为导频子载波。通常将子载波布置为相邻子载波,但是导频子载波通常与其他导频子载波不相邻。数据符号可以表示诸如音频(音乐、语音等)、视频(相机图像、TV等)和遥测(环境传感器、雷达结果等)的各种类型的信息。
然后,每个资源块被用于生成信号121的调制资源块中的一个,如下。资源块的每个资源元素序列(导频或数据符号序列)与滤波器分开脉冲整形,其中是具有周期M×N的循环滤波器。每个符号的时间周期是子载波频率间隔的倒数。结果符号块可以写成如下:
在等式(1)中,k是识别调制资源元素采样的索引,n是识别特定子载波的索引,并且i是时隙的索引(每个时隙具有符号的时间周期)。在已经被确定为最多需要的最小间隔处,多于一个导频符号序列可以被包括在每个资源块中,使得针对导频子载波确定的无线电信道特性提供包括数据符号的一个或多个子载波的无线电信道特性的足够精确的表示。添加循环前缀以形成信号121的完整调制资源块。无线电信道的相干时间(即无线电信道假定为足够恒定的持续时间)通常假定为至少符号块长度(M个时间周期),使得可以假定无线电信道在符号块上几乎不变。没有相关联的符号序列的子载波不被调制并被认为是空子载波。信号121的调制的资源块耦合到RF调制器125,RF调制器125将其与载波参考122混合,载波参考122可以是正交参考信号。所得到的经调制的RF载波信号126耦合到RF功率放大器130。所得到的经放大的调制RF载波信号耦合到天线135并被辐射。RF最终级包括RF调制器125、RF功率放大器130和天线135。
在诸如多输入多输出(MIMO)实施例的一些实施例中,使用相同RF载波频率生成信号121中的调制的资源块用于同时传输。用于同时传输的每个资源块中的导频符号序列以下面描述的方式来确定,该方式使不同资源块(用于同时传输)中的等效子载波的导频符号序列呈正交或基本正交。例如,通过应用预编码矩阵,可以预编码用于同时传输的信号121中的两个或更多个资源块的数据符号序列和可能的导频符号序列。用于同时传输的信号121中的两个或更多个资源块被调制,并且调制信号被耦合到RF调制器145(图1中未示出)和放大器150(图1中未示出)以生成同时调制的RF信号,其被放大并耦合到附加天线(图1中未示出)以进行传输。取决于系统配置(例如,分集对空分复用),多个调制的RF信号可以包括相同的数据符号或不同的数据符号。在MIMO实施例或单个发射器实施例中,如本领域已知的那样,通过每个接收-发射信号对包括双工器,一个天线可用于传输和侦听两者。
参考图2,功能框图200示出了根据某些实施例的电子设备205的接收器部分210。电子设备205可以是仅接收器设备,诸如例如,蜂窝基站接收器。另一个示例可以是警报设备。电子设备205可以是具有相关联的发射器的电子设备,诸如任何类型的个人双向通信设备,包括但不限于蜂窝电话、平板和计算机。电子设备205可以在任何无线电载波频率下操作。接收器部分210包括截获RF能量并将其转换为耦合到RF放大器220(例如,低噪声RF放大器)的RF信号216的天线215。RF信号216由RF放大器220放大,生成耦合到RF解调器225的放大RF信号221。RF解调器使用载波信号227(其可以是正交信号)来解调放大的RF信号221,生成包括顺序调制资源块的RF解调信号226。调制的资源块诸如是以上参考图1所描述的,但它们已被无线电信道特性、子载波间干扰和噪声改变。
RF解调信号226耦合到信道估计器230和符号恢复功能235。信道估计器230和符号恢复功能235确定表征接收器部分205当前正在接收的调制资源块的值231。值231可以包括上面参考图1描述的相同信息和值116。信道估计器230使用值231根据存储的数据或通过计算确定预期在每个资源块中的一个或多个已知导频符号序列。信道估计器230使用已知导频符号序列来确定来自对应于每个顺序资源块中的一个或多个已知导频序列的RF解调信号226的一个或多个信道估计232。导频符号序列是根据参考图1和图8-图18描述的独特技术确定的导频符号序列。正在使用的导频符号序列可以通过使用值231从电子设备205内的永久存储器(诸如在表中)中确定。值231可以在控制信号中被接收,或者可以使用在控制信号中接收到的协议识别从电子设备内的永久存储器(诸如另一个表)中确定。或者,导频符号序列可以基于值231由信道估计器功能230或数据符号恢复功能235来生成。
符号恢复功能235使用值231来表征正在接收的资源块。符号恢复功能235使用正在接收的资源块(来自值231)的表征以及由信道估计器230为每个导频序列进行的信道估计来从每个顺序资源块中恢复数据符号236的序列。这通过迭代过程来完成,该过程消除了相邻数据符号调制的子载波之间的相邻子载波干扰,而不必重新计算从导频符号调制的子载波进行的信道估计,这是因为针对导频符号避免了子载波间干扰,如下所述。恢复的数据符号236可以代表各种类型的信息,诸如以上参考图1中的数据符号类型所描述的。在一些实施例中,诸如多输入多输出(MIMO)实施例,从多个天线同时接收一个或多个调制RF信号。取决于协议(例如,分集接收与空分接收),多个调制的RF信号可以包括相同的数据符号或不同的数据符号。在这些MIMO实施例中,信道估计器使用值231和RF解调信号226为每个同时接收的资源块中的每个导频序列进行信道估计232。符号恢复功能230然后为MIMO传输的每个资源块恢复数据符号236。通过下面描述的技术避免或最小化在同时发送和接收的RF信号中的导频符号序列之间的干扰。在MIMO实施例或单个发射器实施例中,如本领域已知的那样,通过包括每个接收-发射信号对的双工器,一个天线可以用于传输和侦听两者。
现在参考图3,根据某些实施例,硬件框图300示出了电子设备305的一部分。电子设备305可以是以上参考图1描述的那些中的任何一个。电子设备305的该部分包括处理系统325、数模(D/A)转换器330,并且除其他之外,接收该一系列数据符号115,接收该值116以及在信号121中生成调制资源块,如参考图1所述。处理系统325包括处理功能310和存储器315。处理功能310包括一个或多个处理设备(在图3中仅示出一个),其中的每一个可以包括诸如中央处理单元(核心)、高速缓冲存储器、指令解码器等的子功能。处理功能310执行程序指令,其可以位于处理设备中的存储器内,或者可以位于存储器315被双向地耦合到的处理功能310外部的存储器315中,或者两者的组合中。存储器315可以是存储编程指令的硬件的任何组合,诸如RAM、ROM、EPROM、EEPROM和ASIC的部分。在一些实施例中,处理功能310可以作为单独的设备耦合到D/A转换器320,并且通常耦合到图3中未示出的电子设备的其他功能。
硬件框图300(图3)示出了存储在处理功能310外部的存储器315中的可执行操作指令(E01)316,但是如上所述,存储器315可以位于一个或多个处理设备内或与该一个或多个处理设备共享。存储器315还存储数据394。电子设备305的EOI 316包括被识别为操作系统(OS)390、软件应用392(包括软件实用程序)和称为资源块调制器393的软件应用的指令组。应用392可以包括传统的无线电应用,并且可以包括人机界面应用。传统无线电应用的示例包括待机应用和无线电控制应用。人机界面应用的示例包括显示和键盘应用、游戏应用、导航应用、视频处理应用和传感器处理应用。在一些实施例中,人机界面应用在独立的处理系统中执行。处理功能310包括由处理功能310控制的输入/输出(I/O)接口电路(未明确示出)。I/O电路耦合到传送一系列数据符号的信号115,并且可以通过信号326耦合到数模(D/A)转换器330。在一些实施例中,D/A转换器330是处理功能310的一部分。
除了当使用单独的D/A转换器330时的D/A转换之外,处理系统325运行资源块调制应用393,该资源块调制应用393执行电子设备105(图1)的资源块调制器120(图1)的功能。资源块调制器120的第一实施例包括执行资源块调制器120的功能所必需的处理系统325的该部分,并且具体包括资源块调制应用393的操作指令。资源块调制器120的第二实施例包括D/A转换器330以及执行资源块调制器120的其余功能所必需的处理系统的该部分,并且具体包括资源块调制应用393的操作指令。
现在参考图4,根据某些实施例,硬件框图400示出了电子设备405的一部分。电子设备405可以是以上参考图2描述的那些中的任何一个。电子设备405的该部分包括处理系统425、模数(A/D)转换器430,并且除其他之外,接收RF解调信号作为信号226,接收值231并且生成恢复数据符号236,如参考图2所述。处理系统425包括处理功能410和存储器415。处理功能410包括一个或多个处理设备(在图4中仅示出一个),其中的每一个可以包括诸如中央处理单元(核心)、高速缓冲存储器、指令解码器等子功能。处理功能410执行可位于处理装置中的存储器内或可位于存储器415被双向地耦合到的处理功能410外部的存储器415中或者两者的组合中的程序指令。存储器415可以是存储编程指令的硬件的任何组合,诸如RAM、ROM、EPROM、EEPROM和ASIC的部分。在一些实施例中,处理功能410可以耦合到A/D转换器420,并且通常耦合到图4中未示出的电子设备的其他功能。
硬件框图400(图4)示出了存储在处理功能410外部的存储器415中的可执行操作指令(E01)416,但是如上所述,存储器415可以位于一个或多个处理设备内或与一个或多个处理设备共享。存储器415还存储数据494。电子设备405的EOI 616包括被识别为操作系统(OS)490、软件应用492(包括软件实用程序)和称为接收应用493的软件应用的指令组。接收应用493包括两个子应用、信道估计器应用和符号恢复应用。应用492可以包括传统的无线电应用并且可以包括人机界面应用。传统无线电应用的示例包括待机应用和无线电控制应用。人机界面应用的示例包括显示和键盘应用、游戏应用、导航应用、视频处理应用和传感器处理应用。在一些实施例中,人机界面应用在独立的处理系统中执行。处理功能410包括由处理功能410控制的输入/输出(I/O)接口电路(未明确示出)。I/O电路耦合到RF解调信号226并且可以通过信号426耦合到A/D转换器430。在一些实施例中,A/D转换器430是处理功能410的一部分。
除了当使用单独的D/A转换器430时的A/D转换之外,处理系统425运行接收应用493,其执行电子设备205(图2)的信道估计器功能230(图2)和符号恢复功能235(图2)的功能。信道估计器功能230和符号恢复功能235的第一实施例包括执行信道估计器功能230和符号恢复功能235的功能所必需的处理系统425的该部分,并且具体包括接收应用493的操作指令。资源块调制器120的第二实施例包括A/D转换器430和执行信道估计器功能230和符号恢复功能235的剩余功能所必需的处理系统的该部分,并且具体包括接收应用493的操作指令。
参考图5,示出了根据某些实施例的小资源块505的一个示例的时频表示500。图5中的子载波510具有四个子载波510。在本文档中,子载波510的数量被识别为N。在此示例中,N=4。本文档中的时隙515或符号块长度的数量由M表示。在此示例中,M=5。每个资源元素可以是导频符号或数据符号。在N个子载波上调制的多载波资源元素集合在每个时隙中同时传输。作为数据符号的资源元素被指定为dn(i),而作为导频符号的资源元素被指定为在这些指定中,0≤n<N和0≤i<M。资源元素520,d3(3)在图5中具体地被引用作为示例。在这些表示中,p表示导频符号,n表示特定的子载波,而dn(i)内的i表示特定的时隙。缺少上标表示数据符号。在表示左侧的时间周期内,块CP被识别。这是在时域中的M个时隙或符号块之前的某个持续时间(例如,通常是时隙持续时间的一部分)的时域中的循环前缀的表示,并且是在持续时间的符号块的结尾等于循环前缀持续时间的样本的复制。在这个小资源块505中,在一个导频子载波上只有一个导频序列。在一个导频子载波上包括一个导频序列可以被用在期望由接收器利用导频子载波上的一个导频序列的导频符号进行的信道估计来表征子载波0、2和3信道足够好以允许充分恢复资源块505中的所有数据符号。该期望可以基于其中传输资源块的环境的若干特性,例如,RF载波频率、RF带宽(其通常与子载波的带宽总和密切相关)、RF信道中的多径性质、子载波滤波器的滤波器特性等。在大资源块中,多个导频符号序列或导频子载波可以被使用。在一些实施例中,不同资源块上的导频子载波的位置或定位可以不同。在一些实施例中,第一符号块的资源块的导频子载波的位置或定位可以不同于第二符号块的资源块的导频子载波的位置或定位。导频子载波的位置或定位可以由预定跳频序列确定,该预定跳频序列可以基于电子设备的身份或由电子设备用信号通知的身份。
参考图6,频率曲线图605示出了根据实施例的已经使用离散傅里叶变换生成的调制资源块的离散采样点处的子载波滤波器增益特性和数字采样幅度。增益轴610示出归一化为最大值1的子载波滤波器增益。频率轴615示出归一化为等于一个子载波带宽或子载波间隔的频率的频率。呈现该实施例是为了示出用下面描述的其他实施例解决的问题。在这个示例中,资源块的N和M值与参考图5所描述的相同,即N=4和M=5。为了清楚和简单起见,在这个示例中,假定调制和滤波之前,所有数据和导频频域采样都具有1的幅度。子载波滤波器在这个示例中具有增益特性620-623,并且对于所有子载波是相同的,是循环滤波器,并且是根升余弦滤波器(具有过量带宽因子或滚降因子α=0.3),其提供大致如图6所示的脉冲整形,并使用上转换因子2。具有增益特性620的滤波器是针对数据资源元素序列d0(i),0≤i<5的10个上转换滤波的频域采样r0(i),0≤i<10的5个滤波的频域采样635-639的滤波器。具有增益特性621的滤波器是针对数据资源元素序列的10个上转换滤波的频域采样650-659,的滤波器。具有增益特性622的滤波器是针对数据资源元素序列d2(i),0≤i<5的10个上转换滤波的频域采样r2(i),0≤i<10的5个滤波的频域采样670-674的滤波器。为了简单和清楚,第一和第三子载波资源元素序列的五个滤波采样值和第四子载波资源元素序列的所有滤波数据采样未示出。
应该理解,作为信号326(图3)生成的采样值是组合值,其是在相同采样时间从子载波出现的滤波的符号的值的加权和。信号326的频域表示包括采样,该采样是从相邻子载波出现的滤波的采样的值的总和的组合值。对于某些频域采样,组合值等于两个滤波采样中仅一个的值,因为由于滤波而导致其他滤波采样具有零值。然而,存在剩余带宽的区域α,其是子载波滤波器的过量带宽的量度,其中两个过量带宽区域690、691在图6中示出。过量带宽区域690、691是超过半符号率(即,半子载波间隔)的奈奎斯特带宽到增益达到零或不显著值的频率的滤波器增益特性的区域。在当前的相邻子载波滤波器的情况下,子载波滤波器被布置为使得两个相邻滤波器的奈奎斯特带宽边缘处于边界频率。滤波器的过量带宽在此被量化为滤波器对奈奎斯特带宽的过量带宽的一部分α。可以理解,落入该过量带宽区域内的采样的总值是来自两个资源元素序列的滤波采样值的总和;例如一个是子载波n=0上的数据符号序列,另一个(子载波n=1)是导频符号序列。相邻子载波滤波器之间的这种重叠有助于数据符号序列与导频符号序列之间的子载波间干扰量。
如果接收器接收到传输采样值集合,则接收器将尝试恢复具有来自相邻子载波的数据符号序列的干扰的导频符号序列。这使得接收过程复杂化,因为必须使用迭代过程来使用接收到的导频符号序列的采样和导频子载波上的已知导频符号序列导出信道特性的第一通过估计,这给出了除了噪声之外由于干扰的信道特性导致的不正确的估计。然后可以使用不正确的估计信道特征来恢复正在干扰导频符号序列的数据符号序列。由于不正确的信道估计和噪声,恢复的数据符号序列可能不正确。然后可以使用恢复的数据符号序列来使用已知的子载波滤波器特性从导频子载波去除数据子载波干扰。这改善了接收到的导频符号序列的质量,并进而改善了基于改善的(减少了干扰的)导频符号序列的信道估计。可以根据需要尽量多地迭代该过程以获得期望的导频符号序列质量,但是所得到的数据符号错误率可能仍然高于期望,并且信道估计的恢复是复杂的并因此是消耗资源的。
在一些实施例中,用于子载波n∈{1,...,N}的导频采样序列的信号121(图1)的一般表达式在等式(2)中给出,其从等式(1)的离散傅里叶变换导出:
在等式(2)中,i={nM+l},l∈{-M,M-1},R(L)={IM,IM,...,IM}TIM是大小M的单位矩阵,L是上转换因子(在我们的示例中L=2),Wv是大小为v的DFT矩阵,g(L)是滤波器系数g的(由因子)下采样的版本,并且P(n)是用于将第n子载波上转换到其各自的子载波频率的置换矩阵。信道的相干时间优选地至少是资源符号块长度,使得可以假定信道在符号块上是恒定的。从该等式可以看出,每个子载波的十个采样是与子载波和相邻子载波相关的值的总和。在图6中,作为相邻信道的采样的值639、640、670、671由于滤波而具有不显著的幅度,因此在该实施例中存在四个采样时间,在该四个采样时间处,通过等式(2)将零值加在一起以获得在信号326中出现的采样值。在这四个采样时间处加在一起的采样对是(637,652)、(638,653)、(657,672)和(658,673)。
参考图7,根据一些实施例,频率曲线图705示出了已经使用离散傅立叶变换生成的调制资源块的离散采样点处的子载波滤波器增益特性和数字采样幅度。增益轴610和频率轴615与图6中的相同。在这个示例中,子载波滤波器与参考图6描述的相同。该资源块的N和M值与参考图5所描述的相同,即N=4和M=5。为了清楚和简单起见,在这个示例中,所有非零幅度数据和导频频域采样被示出为好像它们具有1的幅度。这不是实际情况,下面将会说明。这些实施例与参考图6描述的实施例之间的显著区别在于仅确定在滤波之前具有非零值的导频频域采样,使得它们位于在相邻子载波滤波器的过量带宽690、691的所定义的最小阈值之间的导频子载波滤波器增益特性621的区域792中。在使用的示例中,导频采样序列仅对于图7中识别为754、755、756的导频采样具有非零幅度采样。在图7中识别为750、751、752、753和757、758、759的所有其他导频采样在滤波之前具有零幅度。在相邻子载波中的数据采样的滤波采样值具有与图6所示相同的值。作为约束的结果,仅仅在滤波之前具有非零值的导频频域采样不在过量带宽区域内,可以理解,导频时域符号序列不会引起来自相邻子载波数据或在同一资源块中的导频符号序列的干扰。在以下技术中描述的一些实施例中可以实现该约束。
参考图8,示出了根据一些实施例的用于生成调制信号的方法的一些步骤的流程图800。调制信号是诸如由诸如电子设备105(图1)的电子设备生成的信号121(图1)的信号。在步骤805处,确定要用于发送第一资源块的子载波的数量N以及对应于第一资源块的每个子载波的资源元素的数量M。第一资源块包括N个子载波和M个多载波符号,并且可以用于调制射频(RF)载波。在这种情况下,“第一”仅用于区分一个资源块与另一个资源块,而不是识别资源块出现的相对时间。多载波符号包括相同时隙的N个符号(其中的一个或多个可以是导频符号)。在步骤810处,在对应于N个子载波中的第n个子载波的第一资源块中确定M个导频符号的第一资源元素序列对应于资源元素序列的导频频域采样序列包括数量的非零幅度导频频域采样。基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α来确定相邻子载波滤波器是用于对与第一资源块内的第n个子载波相邻的调制子载波进行滤波的滤波器。在步骤815处,将第一资源元素序列与对应于不是第n个子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成第一资源块。在步骤820处,通过用N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制N个子载波中的每个子载波来生成第一调制信号。这生成N个调制的子载波。使用N个子载波滤波器中的对应一个对N个调制子载波中的每一个进行滤波,其中N个子载波滤波器包括相邻子载波滤波器。在一些实施例中,用不同的多载波传输方案(例如,SC-FDM的OFDM)来调制第二资源块。在一些实施例中,可以在相邻资源块之间引入一个或多个保护(或空)子载波。这可能有助于减少相邻资源块之间的干扰。在一些实施例中,可以通过将一个或多个资源块的边缘子载波的资源元素序列的值设置为零或空来创建保护(或空)子载波。在一些实施例中,第一设备被分配连续资源块的第一集合,并且第二设备被分配与连续资源块的第一集合相邻的连续资源块的第二集合,并且在连续资源块的第一集合和连续资源块的第二集合之间的边界处引入一个或多个保护(或空)子载波。保护(或空)子载波可以是对应于第一设备和第二设备资源分配的边界资源块的边缘子载波。
非零幅度导频频域采样可以不在子载波的任何过量带宽区域内,并且在子载波的带宽的中心附近等距间隔。非零幅度导频频域采样在频率上是连续的。对应于第一调制的第n个子载波的时域导频信号的值独立于相邻子载波中的数据符号的值。
时域导频符号是非零幅度导频频域采样满足所述约束的符号(基于M和α的组合来确定非零导频频域采样的数量)。时域导频符号可以通过以下步骤来获得:首先通过数量的用零幅度导频频域采样的零填充个非零幅度导频频域采样形成完整导频频域采样序列在其中子载波滤波器跨度在对应于2的上转换因子的两个子载波跨度上被表征的示例中,零填充的导频采样序列然后可以通过逆离散傅立叶变换(其可以在一些实施例中被执行为逆快速频率变换)来变换,以生成导频符号序列在一些实施例中,用于确定时域导频符号的过程可以在协议设计时的所有M、N和α的预期组合的设计阶段期间执行,并且结果存储为查找表。然后可以通过确定用于特定传输的M和α值集合以及使用查找表来确定导频符号来在电子设备105中完成导频符号的确定。然后可以使用导频符号来执行复用操作以组装资源块的所有符号。该技术提供了准备调制信号121的通用程序。这是用于生成具有降低的或不具有子载波间干扰的导频序列的资源块的有效过程。相反,将会理解,由于子载波滤波器,在不是导频子载波的任何子载波内的信号121的调制值取决于不是导频子载波的相邻子载波(如果有的话)中的资源元素序列值(诸如符号值)。替选地,电子设备可以通过确定M和α的值并通过使用诸如图形方法或本文描述的几种技术中的任何一种的任何方法确定值来确定导频符号序列,以诸如启发式地或通过下文所述的若干技术中的任何一个建立每个采样的值,并且执行逆离散傅立叶变换以生成导频符号。
在一些实施例中,子载波滤波器具有相同的增益和带宽特性。在一些实施例中,滤波器是根升余弦滤波器(例如具有过量带宽因子或滚降因子α=0.3)。在一些实施例中,通过选择可受来自网络控制设备的信息和/或由电子设备确定的信息的影响的特定协议来确定包括过量带宽的滤波器特性以及M和N的值。例如,要传送的数据的类型影响值M和N。可用于特定会话或消息的带宽资源可能影响子载波的数量N,并且可能影响子载波带宽和子载波滤波器特性。M的值可以基于特定消息或数据分组中的数据量。完整的时域信号(图1中的信号121)是不同子载波上所有导频(和数据)信号的总和。总和典型地在离散时间域中执行,使得信号326,图3,也可以考虑到时域信号的总和。
参考图9,流程图900示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的方法的步骤。在步骤905处,对N个调制子载波中的每一个进行滤波(步骤820,图8)包括使用N个子载波滤波器中的对应一个对每个调制子载波进行循环滤波。
参考图10,流程图1000示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的方法的步骤。在所有子载波滤波器相同并且子载波滤波器在两个子载波跨度上表征的实施例中,可以将确定为(步骤810,图8)为对于其中子载波滤波器对于两个相邻子载波滤波器不具有相等的过量带宽的实施例,该公式将基于子载波滤波器(即,感兴趣的子载波的子载波滤波器和相邻的子载波滤波器)的α值。在M=5和α=0.3的一个示例中,
参考图11,流程图1100示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制的方法中使用的方法的步骤。在步骤1105处,形成导频频域序列其包括映射为对应于接近导频子载波的中心的频率采样的连续频率采样的个非零幅度导频采样以及基于子载波滤波器滚降因子和M确定的数量的零幅度导频频域采样。上面参考图8描述了确定的方法。包含导频子载波的中心频率采样的频率采样可以包括等间隔的频率采样,使得在具有奇数个频率采样的一些实施例中,在中心频率采样周围的较高和较低频率部分上具有相同数量的频率采样,以及在具有偶数个频率采样的其他实施例中,在导频子载波的中心频率采样周围的较高频率部分和较低频率部分上具有不相等数量的频率采样(一个采样的差)。零幅度频率采样可以在非零幅度频率采样之外等分或不等分(例如,一个采样的差)。
参考图12,流程图1200示出了根据一些实施例的可以在用于生成上面参考图8描述的调制信号的方法上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法的步骤810中使用的一些步骤。在步骤1205处,基于长度L和基u的Zadoff-Chu序列来确定个非零幅度导频域导频频域采样。长度L和基底u的Zadoff-Chu序列xu(m)可以表示为:在可选的步骤1210处,在一些实施例中,并且基u与L互质。在一些实施例中,Zadoff-Chu序列是使用参考与互质的基确定的。在步骤1215处,在一些实施例中,Zadoff-Chu序列具有小于的长度(例如,Zadoff-Chu序列长度L由最大质数给出,使得),并且个非零幅度导频域导频频域采样是Zadoff-Chu序列的循环扩展,xu(n mod L),在步骤1220处,在一些实施例中,Zadoff-Chu序列具有大于的长度(例如,Zadoff-Chu序列长度L由最小质数给出,使得)并且个非零幅度导频域导频频域采样是Zadoff-Chu序列的截断(xu(n),)。可以理解的是,长度L的Zadoff-Chu序列的离散傅里叶逆变换导致恒定幅度的时间符号的序列,并且导频时间符号或导频域导频频域采样的循环偏移分别与其他偏移正交。循环扩展和截断在一定程度上降低了这些方面。Zadoff-Chu在本文档中可选地替选地被指定ZC。
在一些实施例中,基于预定义的QPSK(正交相移键控)调制序列来确定个非零幅度导频频域采样。在一些实施例中,通过伪随机加扰序列对个非零幅度导频采样进行加扰。伪随机加扰序列可以基于电子设备的身份或由电子设备用信号通知的身份。伪随机加扰序列可以是复数加扰序列,诸如例如由伪噪声(PN)序列或Gold序列发生器确定的具有基于实值伪随机序列的同相和正交相位序列的QPSK加扰序列。
对于比M较小数量的非零频域采样本文中描述的利用频域中的导频信号的成形类型形成导频符号序列(即,非零频域采样的数量小于M)的一个结果是不同时隙上的信号(dp(i),0≤i≤M-1)具有不同的功率是可能的。例如,对于的长度为5的符号块(M=5)的所选频率响应,其中使用Zadoff-Chu序列的基u的第一值,缩放的在时域中,dp(n)=(0.8660-0.5000i,0.2388+0.4446i,-0.8534+1.0085i,0.0976-1.3175。因此,长度为5的符号块的每个时隙的对应功率将是(1,0.504,1.32,1.32,0.504)。可以看出,尽管总功率(在时间上)与数据子载波存在的功率相同,但在不同的时隙上不是恒定的。当使用多个导频信号时(例如,在资源块中或跨越资源块),为了减少或移除这种时间依赖性,可以对应用适当的相移,使得对于不同的导频子载波,生成原始导频信号的时域表示的时移版本,即:
在等式(3)中,η是用于补偿频域中的零填充的归一化因子,并且具有循环偏移β。例如,对于上面的示例,等式(3)给出以下导频序列:
Seq7=Seq6向右的一个偏移
Seq8=等等...
通过该时间偏移并且由于完整的时域信号是不同子载波上的所有导频(和数据)信号的总和,所以不同时隙上的平均功率将几乎等于彼此并且在符号块的时间采样之间不会发生大功率变化。参考图13-图14描述了用于实现这一点的一些步骤。
参考图13,流程图1300示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的一些步骤。在步骤1305处,确定形成N个子载波中的第q个的M个导频符号中的第二资源元素序列其中q≠n,并且其中对应于第二资源元素序列的第q个子载波的导频频域采样的每个被确定为第n个子载波的对应导频频域采样的至少相移θ(i),并且其中θ(i)=Q·i,并且其中Q是相位常数。使用短语“至少”是因为下面描述的其他技术可以与该技术组合以改变第一资源元素序列的导频符号的值。在步骤1310处,将第二资源元素序列与对应于不是第q个子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成第一资源块。(注意,第一资源元素序列在上面参考图8描述的步骤815中已经被复用)。使用短语“至少”是因为下面描述的其他技术可以与相移组合以获得第二资源元素序列的导频符号的值。将意识到,使用导频频域采样序列的一个或多个版本(例如通过应用相移)通常减小调制资源块信号的幅度变化量。
参考图14,流程图1400示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的一些步骤。在步骤1405处,确定形成第一资源块的N个子载波的第q个的资源元素的M个导频符号的第二资源元素序列其中q≠n,并且其中第q个子载波的导频符号的每个被确定为第n个子载波的导频符号的循环时移在步骤1410处,第二资源元素序列与对应于不是第q个子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成第一资源块。(注意,第一资源元素序列在上面参考图8描述的步骤815中已经被复用)。应该理解的是,当选择适当的相移常数Q时这些实施例等同于上面参考图13描述的实施例。
参考图15,流程图1500示出了根据一些实施例的可以在上面参考图8描述的用于生成调制信号的方法中使用的一些步骤。在步骤1505处,确定对应于第二资源块的N个子载波的第q个的M个导频符号的第二资源元素序列第二资源块的子载波和子载波滤波器可以具有与用于第一资源块的子载波和子载波滤波器相同的特性。第二资源块的导频子载波q可以与用于第一资源块的导频子载波n相同。对应于第二资源元素序列的导频频域采样序列包括个非零幅度导频频域采样。第二资源块的导频频域采样序列个非零幅度导频频域采样被确定为第一资源块的导频频域采样序列的相应个非零幅度导频频域采样的循环偏移。请注意,q可以是从0到N-1的任何值,包括n。在步骤1510处,第二资源元素序列与对应于不是第q子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成第二资源块。在步骤1515处,通过用生成第二资源块的N个调制子载波的第二资源块的对应资源元素序列调制每个子载波,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对第二资源块的N个调制子载波中的每一个进行滤波来生成第二调制信号。将意识到,该技术可以扩展到M个导频符号的多于两个资源元素序列。
参考图16,流程图1600示出了根据一些实施例的上面参考图15描述的用于生成调制信号的方法的一些附加步骤。在步骤1605处,用第一调制信号调制第一RF载波以生成第一调制RF信号。第一调制RF信号被耦合到第一天线端口。在步骤1610处,用第二调制信号调制第二RF载波以生成第二调制RF信号。第二调制RF信号被耦合到第二天线端口,其中第二天线端口不同于第一天线端口。第一和第二调制RF信号可以同步地同时传输。根据某些实施例的“天线端口”可以是可以对应于波束(由波束形成生成)的逻辑端口,或者可以对应于电子设备处的物理天线。天线端口可以被定义为使得在其上传送天线端口上的符号的信道可以从在其上传送同一天线端口上的另一个符号的信道推断。在一些实施例中,物理天线可以直接映射到单个天线端口,在这种情况下,天线端口对应于实际物理天线。或者,在将复数权重、循环延迟或两者应用于每个物理天线上的信号之后,物理天线的子集或集合或天线集合可以被映射到一个或多个天线端口。物理天线集合可以具有来自单个电子设备或来自多个电子设备的天线。权重可以像天线虚拟化方案中那样被固定,诸如循环延迟分集(CDD)。与天线端口相关联的导频信号可以是特定的或对于所有目的地设备公共的。用于从物理天线导出天线端口的过程可以专用于电子设备实施方式并且对于其他电子设备是透明的。根据一些实施例,第一天线端口和第二天线端口可以被准定位,使得可以从在其上传送第二天线端口上的符号的信道导出在其上传送第一天线端口上的符号的信道的大规模属性。大规模属性可以包括延迟扩展、多普勒扩展、多普勒频移、平均增益和平均延迟中的一个或多个。
参考图17,流程图1700示出了根据一些实施例的可以用于生成在上面参考图8描述的调制信号的方法中使用的一些步骤。在步骤1705处,确定对应于第二资源块的N个子载波的第q个的M个导频符号的第二资源元素序列第二资源块的导频子载波q可以与用于第一资源块的导频子载波n相同。对应于第二资源元素序列的导频频域采样序列包括个非零幅度值。导频频域采样序列个非零幅度导频频域采样基于具有第一基的第一Zadoff-Chu序列。导频频域采样序列个非零幅度导频频域采样基于具有第二基的第二Zadoff-Chu序列,第二基优选地具有与第一ZC序列相同的长度。请注意,q可以是从0到N-1的任何值,包括n,并且第一基不同于第二基。在步骤1710处,将第二资源元素序列与对应于不是第q个子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成第二资源块。在步骤1715处,通过用生成N个调制子载波的第二资源块的对应资源元素序列调制每个子载波,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对N个调制子载波中的每一个进行滤波来生成第二调制信号。
参考图18,流程图1800示出了根据一些实施例的上面参考图17描述的用于生成调制信号的方法的一些附加步骤。在步骤1805处,用第一调制信号调制第一RF载波以生成第一调制RF信号。第一调制RF信号被耦合到第一天线端口。在步骤1810处,用第二调制信号调制第二RF载波以生成第二调制RF信号。第二调制RF信号被耦合到第二天线端口,其中第二天线端口不同于第一天线端口。
Zadoff-Chu序列在FFT和IFFT运算之后保持其恒定幅度和相关特性,这意味着如果它们在一个域中正交,则它们也将在其他域中正交。另一重要的一点是,由于生成ZC序列的方式,序列的有效长度是RNZ不是M。因此,可以使用Zadoff-Chu序列的至多RNZ个不同的循环偏移生成完全正交的Zadoff-Chu导频信号。在一些实施例中,也可以使用相同Zadoff-Chu序列长度的不同基来实现高度的准正交性(低互相关)。这是参考图17和图18描述的属性。在使用不同的基ZC序列的情况下,这些序列不是完全正交的,而是具有在长资源块中足够小以在接收器中提供期望的信号恢复准确度的的相关性。请注意,对于较小的资源块长度,将不是小的数字,并且可以应用具有不同基的Zadoff-Chu序列可能导致高干扰和不准确的信道估计)。
这里参考图15-图18描述的实施例的益处在于,它们可以支持多个正交导频的同时传输(或者在多天线情况下,或者在来自用于减少导频信号上的干扰的多个蜂窝基站的小区间协作传输的情况下)。为了复用不同的导频,使用Zadoff-Chu序列的性质,即如果它们具有不同的循环偏移移位值,则具有相同长度和基的Zadoff-Chu序列彼此正交,即,任何长度的Zadoff-Chu序列具有“理想的”周期性自相关(即,与其本身的循环偏移版本的相关性是delta函数)。
可以组合使用在此处描述的如以上参考图13-图18所描述的技术。作为示例,在具有α=0.3的长度为5的符号块(M=5)的资源块中,可以存在三个无干扰采样。因此,对于多达3个导频信号,可以使用具有相同基u的三个Zadoff-Chu序列(不同循环偏移值)的复用:(无循环偏移)、(循环偏移值为1)、以及(循环偏移值为2),其中gcd(uq,3)=1,即,u=1或2。如果需要更多导频符号序列,则可以添加具有基un≠uq的ZC序列,其中gcd(uq,3)=1。使用具有相同长度和不同基的循环偏移和ZC序列是参考图15-图18描述的技术的组合,其可以在一个天线端口或被配置为在不同的天线端口上同时传输包括不同数据符号的资源块的两个或更多个信号上传输的信号中使用。而且,将相移应用于导频频域采样或将循环时间偏移应用于从给定天线传输的信号的不同导频子载波上的导频符号的参考图13-图14的技术可以与用于从不同天线端口的同时传输的多个正交导频信号生成的参考图15-图18的技术相结合以减少跨越时隙或在来自不同天线端口的每个天线端口的符号块的符号之间的信号的功率变化。
参考图19,流程图1900示出了根据一些实施例的用于接收载波解调的RF信号的方法的一些步骤。在步骤1905处,识别在载波解调RF的资源块内包括已知导频符号的子载波,其中已知导频符号形成为免于子载波间干扰。在步骤1910处,同步到载波解调的RF信号的时钟。在步骤1915处,确定基于载波解调的RF信号和已知的导频符号的信道估计。在步骤1920处,迭代地移除数据符号的至少两个子载波之间的子载波间干扰,而不确定新的信道估计。
在一些实施例中,步骤1920中的迭代包括:假定在两个相邻子载波之间没有子载波间干扰,使用信道估计来确定资源块中的数据子载波上的数据符号的第一估计。数据符号的这种第一估计形成迭代(一次或迭代)干扰消除器的数据符号估计的最新或最近估计。关于干扰消除器的迭代,对于数据子载波,基于至少一个相邻子载波上的数据符号序列的最近估计、子载波滤波器和资源块调制器的其他特性来估计来自数据子载波的至少一个相邻子载波的子载波间干扰。估计的子载波间干扰从载波解调的RF信号中减去,并且数据子载波上的数据符号序列被重新估计并且变成数据子载波上的数据符号序列的最近估计。对于资源块中的每个数据子载波(优选地顺序地以数据子载波索引),使用相邻子载波上的数据符号序列的最新或最近估计来重复这个过程(数据子载波上的子载波间干扰的估计,减去估计,并重新估计在数据子载波上的数据符号序列的数据子载波的最近估计中得到的数据符号序列)以估计数据子载波上的子载波间干扰。一旦重新估计资源块的所有数据子载波上的数据符号,就可以执行干扰消除器的下一次迭代。迭代次数可以继续,直到满足收敛判据(例如,分组被成功解码)或达到最大迭代限制。在一些实施例中,干扰消除从与导频子载波相邻的数据子载波开始,并且顺序地继续到远离导频子载波的其他数据子载波。
应该理解的是,诸如参考图1描述的那些电子设备中的一些的电子设备可以执行参考图8-图18描述的方法。
应该理解的是,诸如参考图2描述的那些的电子设备可以执行参考图19描述的方法。
对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,对于本文所描述的方法而言,在不脱离方法的范围的情况下,可以添加其他步骤或可以移除、修改或重新排列现有步骤。而且,通过示例而非限制的方式相对于在此描述的装置描述了这些方法,并且这些方法可以在其他系统中使用。
在该文件中,诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开,而不必要求或暗示在这些实体或行为之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在覆盖非排他性包含,使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素,而是可以包括没有明确列出或者这样的过程、方法、物品或装置固有的其他元素。在没有更多的限制的情况下,在“包括......一个”前面的元素不排除在包括该元素的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元素。这里使用的术语“耦合”被定义为连接,尽管不一定直接且不一定机械地连接。
贯穿本文件的参考是针对“一个实施例”、“某些实施例”、“实施例”或类似术语做出的。这些短语或在本说明书各处的出现不一定都指同一实施例。此外,归因于本文提到的任何实施例的特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施例中组合,而没有限制。
如本文所使用的术语“或”应被解释为包含性的或意指任何一个或任何组合。因此,“A,B或C”是指“A;B;C;A和B;A和C;B和C;A,B和C”中的任何一个。只有当元素、功能、步骤或行为的组合在某种程度上相互排斥时,才会出现此定义的例外情况。
例如(但不限于)图8-图19中所描述的方法步骤的本文件中所示的过程可以使用包含在可由CPU的处理器读取的计算机可读介质上的编程指令来执行。计算机可读介质可以是能够存储要由微处理器执行的指令的任何有形介质。介质可以是CD盘、DVD盘、磁盘或光盘、磁带和基于硅的可移动或不可移动存储器中的一个或多个中的一个或包括其中的一个或多个。编程指令也可以以封装的或未封装的有线或无线传输信号的形式进行。
应该理解,一些实施例可以包括诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)的一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”),以及控制一个或多个处理器以结合某些非处理器电路来实现这里描述的方法和/或装置的一些、大部分或全部功能的唯一存储程序指令(包括软件和固件)。或者,这些功能中的一些、大部分或全部可以由不具有存储的程序指令的状态机实现,或者由一个或多个专用集成电路(ASIC)实现,其中每个功能或某些功能的某些组合被实现为定制逻辑。当然,可以使用这些方法的组合。
此外,可以预期,普通技术人员尽管可能花费大量精力和由例如可用时间、当前技术和经济考虑所驱动的许多设计选择,但是当受到本文所公开的概念和原理的指导时将容易能够用最少的实验生成这样存储的程序指令和IC。
在前述说明书中,已经描述了具体实施例。然而,本领域的普通技术人员理解,在不脱离如下权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下,可以进行各种修改和改变。因此,说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的,并且所有这样的修改意图被包括在本发明的范围内。益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何元素的每个不被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征或元素。本发明仅由所附权利要求限定,包括在本申请未决期间所作的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同物。

Claims (20)

1.一种用于生成调制信号的方法,包括:
确定数量N的待用于传输第一资源块的子载波以及数量M的对应于所述第一资源块的每个子载波的资源元素,其中,所述第一资源块包括所述N个子载波和M个多载波符号并能够用于调制射频(RF)载波;
确定所述第一资源块中对应于所述N个子载波中的第n个的M个导频符号的第一资源元素序列其中对应于所述资源元素序列的导频频域采样序列包括数量的非零幅度导频频域采样,其中是基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α确定的;
将所述第一资源元素序列与对应于不是所述第n子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块;以及
通过用生成N个调制子载波的所述N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制所述N个子载波中的每一个,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第一调制信号,其中,所述N个子载波滤波器包括所述相邻子载波滤波器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波包括:使用所述N个子载波滤波器中的对应一个对每个调制子载波进行循环滤波。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述个非零幅度导频频域采样可不在所述子载波的任何过量带宽区域内并且围绕所述子载波的带宽的中心等距地间隔开。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,对应于所述第一资源块中的所述第一调制信号的所述第n子载波的导频信号的值独立于任何相邻子载波的资源元素序列中的符号的值。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定为
6.根据权利要求1所述的方法,还包括:
形成所述导频频域序列其包括被映射为对应于邻近所述导频子载波的中心的所述频率采样的连续频率采样的个非零幅度导频采样和数量的基于子载波滤波器滚降因子和M确定的零幅度导频频域采样。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于Zadoff-Chu序列来确定所述RNZ个非零幅度导频频域采样。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述Zadoff-Chu序列具有长度RNZ
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述Zadoff-Chu序列具有小于RNZ的长度,并且所述RNZ个非零幅度导频采样是所述Zadoff-Chu序列的循环扩展。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述Zadoff-Chu序列具有大于RNZ的长度,并且所述RNZ个非零幅度导频采样是所述Zadoff-Chu序列的截断。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定形成所述N个子载波中的第q个的M个导频符号的第二资源元素序列其中q≠n,并且其中对应于所述第二资源元素序列的所述第q个子载波的导频频域采样的每个被确定为所述第n子载波的对应导频频域采样的至少相移θ(i),并且其中,θ(i)=Q·i,并且其中,Q是相位常数;并且
将所述第二资源元素序列与对应于不是所述第q子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块。
12.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定形成所述第一资源块的所述N个子载波中的第q个的所述资源元素的M个导频符号的第二资源元素序列其中q≠n,并且其中,所述第q个子载波的导频符号的每个被确定为所述第n子载波的导频符号的循环时间偏移;以及
将所述第二资源元素序列与对应于不是所述第q子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块。
13.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定对应于第二资源块的N个子载波中的第q个的M个导频符号的第二资源元素序列
其中,对应于所述第二资源元素序列的导频频域采样序列包括个非零幅度导频频域采样,并且其中,将所述第二资源块的所述导频频域采样序列的所述个非零幅度导频频域采样确定为所述第一资源块的第一资源元素序列的导频频域采样序列的相应个非零幅度导频频域采样的循环偏移;
将所述第二资源元素序列与对应于不是所述第q子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第二资源块;以及
通过用生成所述第二资源块的N个调制子载波的所述第二资源块的对应资源元素序列调制每个子载波,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述第二资源块的N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第二调制信号。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括:
用所述第一调制信号调制第一RF载波以生成第一调制RF信号并将所述第一调制RF信号耦合到第一天线端口;和
用所述第二调制信号调制第二RF载波以生成第二调制RF信号并将所述第二调制RF信号耦合到第二天线端口,其中,所述第二天线端口不同于所述第一天线端口。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定对应于第二资源块的N个子载波中的第q个的M个导频符号的第二资源元素序列其中,对应于所述第二资源元素序列的导频频域采样序列包括个非零幅度值,并且其中,所述导频频域采样序列个非零幅度导频频域采样基于具有第一基的第一Zadoff-Chu序列,并且其中,所述导频频域采样序列个非零幅度导频频域采样基于具有第二基的第二Zadoff-Chu序列,并且其中,所述第一基不同于所述第二基;
将所述第二资源元素序列与对应于不是所述第q子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第二资源块;以及
通过用生成N个调制子载波的所述第二资源块的对应资源元素序列调制每个子载波,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第二调制信号。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:
用所述第一调制信号调制第一RF载波以生成第一调制RF信号并将所述第一调制RF信号耦合到第一天线端口;以及
用所述第二调制信号调制第二RF载波以生成第二调制RF信号并将所述第二调制RF信号耦合到第二天线端口,其中所述第二天线端口不同于所述第一天线端口。
17.一种用于接收载波解调的RF信号的方法,包括:
识别所述载波解调的RF信号的资源块内的包括已知导频符号的子载波,其中,所述已知导频符号形成为免于子载波间干扰;
同步到所述载波解调的RF信号的时钟;
基于载波解调的RF信号和所述已知导频符号来确定信道估计;以及
迭代地去除数据符号的至少两个子载波之间的子载波间干扰而不确定新的信道估计。
18.根据权利要求17所述的用于接收载波解调的RF信号的方法,其中,形成所述已知导频符号包括:
确定数量N的待用于传输第一资源块的子载波以及数量M的对应于所述第一资源块的每个子载波的资源元素,其中,所述第一资源块包括所述N个子载波和M个多载波符号并能够用于调制射频(RF)载波;
确定所述第一资源块中对应于所述N个子载波中的第n个的M个导频符号的第一资源元素序列其中对应于所述资源元素序列的导频频域采样序列包括数量的非零幅度导频频域采样,其中是基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α确定的;
将所述第一资源元素序列与对应于不是所述第n子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块;以及
通过用生成N个调制子载波的所述N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制所述N个子载波中的每一个,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第一调制信号,其中,所述N个子载波滤波器包括所述相邻子载波滤波器。
19.一种装置,包括:
处理系统,所述处理系统包括处理器和存储器,其中,所述存储器包括程序指令,所述程序指令控制所述处理器来:
确定数量N的待用于传输第一资源块的子载波以及数量M的对应于所述第一资源块的每个子载波的资源元素,其中,所述第一资源块包括所述N个子载波和M个多载波符号并能够用于调制射频(RF)载波;
确定所述第一资源块中对应于所述N个子载波中的第n个的M个导频符号的第一资源元素序列其中对应于所述资源元素序列的导频频域采样序列包括数量的非零幅度导频频域采样,其中,是基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α确定的;
将所述第一资源元素序列与对应于不是所述第n子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块;以及
通过用生成N个调制子载波的所述N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制所述N个子载波中的每一个,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第一调制信号,其中,所述N个子载波滤波器包括所述相邻子载波滤波器;以及
RF最终级,所述RF最终级用所述第一调制信号调制RF载波以生成调制RF信号,放大所述调制RF信号以生成放大的RF信号,以及将所述放大的RF信号耦合到天线。
20.一种包括编程指令的有形介质,所述编程指令在由处理器执行时进行:
确定数量N的待用于传输第一资源块的子载波以及数量M的对应于所述第一资源块的每个子载波的资源元素,其中,所述第一资源块包括所述N个子载波和M个多载波符号并能够用于调制射频(RF)载波;
确定所述第一资源块中对应于所述N个子载波中的第n个的M个导频符号的第一资源元素序列其中对应于所述资源元素序列的导频频域采样序列包括数量的非零幅度导频频域采样,其中是基于M和相邻子载波滤波器的过量带宽α确定的;
将所述第一资源元素序列与对应于不是所述第n子载波的N-1个子载波的N-1个资源元素序列复用以形成所述第一资源块;以及
通过用生成N个调制子载波的所述N个资源元素序列中的对应资源元素序列调制所述N个子载波中的每一个,并且使用N个子载波滤波器中的对应一个对所述N个调制子载波中的每一个进行滤波,来生成第一调制信号,其中,所述N个子载波滤波器包括所述相邻子载波滤波器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109639602A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 南开大学 面向5g高速移动场景的低复杂度gfdm信道估计算法
CN110572346A (zh) * 2019-09-12 2019-12-13 海能达通信股份有限公司 导频信号发送方法及相关设备
CN110824438A (zh) * 2018-08-08 2020-02-21 英飞凌科技股份有限公司 用于处理ofdm雷达信号的方法和装置
CN113114323A (zh) * 2021-04-22 2021-07-13 桂林电子科技大学 一种mimo系统的信号接收方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107026809B (zh) * 2016-01-29 2020-10-30 中兴通讯股份有限公司 一种数据处理方法和装置
CN107634924B (zh) * 2016-07-18 2020-08-11 中兴通讯股份有限公司 同步信号的发送、接收方法及装置、传输系统
KR102519836B1 (ko) * 2017-01-18 2023-04-11 한국전자통신연구원 파일럿을 포함하는 ftn 통신 시스템의 반복 간섭 제거 및 채널 추정을 위한 방법 및 장치
CN109219145A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 索尼公司 用于无线通信的电子设备和方法
WO2020181536A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Zte Corporation Multi-pilot reference signals
CN112469126B (zh) * 2019-09-09 2022-10-21 北京东土科技股份有限公司 实时通信方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111786763B (zh) * 2020-06-23 2023-06-30 Oppo广东移动通信有限公司 信号传输方法及装置、发射端、接收端、存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1336267A1 (en) * 2000-08-25 2003-08-20 Industrial Research Limited Communication system using ofdm
US20040190560A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Maltsev Alexander A. Receiver and method to detect and synchronize with a symbol boundary of an OFDM symbol
CN101437010A (zh) * 2008-12-03 2009-05-20 深圳华为通信技术有限公司 一种正交频分复用系统信道估计方法和装置
CN102333370A (zh) * 2011-08-31 2012-01-25 华南理工大学 Ofdm系统中基于抽除/补偿机制的抽样时钟同步方法
CN103107969A (zh) * 2013-01-07 2013-05-15 北京工业大学 一种快变ofdm系统的渐进迭代时变信道估计和ici消除方法
CN104506467A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 上海交通大学 提升oqam-ofdm光传输系统接收灵敏度的信道估计方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005208694B2 (en) * 2004-01-28 2008-11-27 Qualcomm Incorporated Timing estimation in an OFDM receiver
US8724447B2 (en) * 2004-01-28 2014-05-13 Qualcomm Incorporated Timing estimation in an OFDM receiver
US8391410B2 (en) * 2004-07-29 2013-03-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for configuring a pilot symbol in a wireless communication system
US8325856B2 (en) * 2007-03-05 2012-12-04 Qualcomm Incorporated Coherent initial acquisition
US8379752B2 (en) * 2008-03-19 2013-02-19 General Dynamics C4 Systems, Inc. Methods and apparatus for multiple-antenna communication of wireless signals with embedded synchronization/pilot sequences
US9379917B2 (en) * 2013-09-09 2016-06-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for channel estimation for generalized frequency division multiplexing (GFDM)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1336267A1 (en) * 2000-08-25 2003-08-20 Industrial Research Limited Communication system using ofdm
US20040190560A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Maltsev Alexander A. Receiver and method to detect and synchronize with a symbol boundary of an OFDM symbol
CN101437010A (zh) * 2008-12-03 2009-05-20 深圳华为通信技术有限公司 一种正交频分复用系统信道估计方法和装置
CN102333370A (zh) * 2011-08-31 2012-01-25 华南理工大学 Ofdm系统中基于抽除/补偿机制的抽样时钟同步方法
CN103107969A (zh) * 2013-01-07 2013-05-15 北京工业大学 一种快变ofdm系统的渐进迭代时变信道估计和ici消除方法
CN104506467A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 上海交通大学 提升oqam-ofdm光传输系统接收灵敏度的信道估计方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110824438A (zh) * 2018-08-08 2020-02-21 英飞凌科技股份有限公司 用于处理ofdm雷达信号的方法和装置
CN110824438B (zh) * 2018-08-08 2023-10-17 英飞凌科技股份有限公司 用于处理ofdm雷达信号的方法和装置
CN109639602A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 南开大学 面向5g高速移动场景的低复杂度gfdm信道估计算法
CN110572346A (zh) * 2019-09-12 2019-12-13 海能达通信股份有限公司 导频信号发送方法及相关设备
CN113114323A (zh) * 2021-04-22 2021-07-13 桂林电子科技大学 一种mimo系统的信号接收方法
CN113114323B (zh) * 2021-04-22 2022-08-12 桂林电子科技大学 一种mimo系统的信号接收方法

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