CN110089083B - 用于离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用的峰值平均功率比抑制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于降低正交频分复用(OFDM)信号的峰值平均功率比(PAPR)的方法。通过根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换，和/或通过根据循环移位参数对第一信号执行循环移位，处理频域中的第一信号以生成第二信号。然后将第二信号映射到多个音频，并将其转换为时域信号以进行传输。模块化置换索引和/或循环移位参数被选择，使得用于传输的信号具有满足预定的PAPR标准的PAPR。

Description

用于离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用的峰值平均功率比 抑制的系统和方法

本申请要求于2016年12月13日提交的题为“用于离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用峰值平均功率比抑制的系统和方法”、申请号为15/376,809的美国专利申请的优先权，其通过引用完整地结合在本文中。

技术领域

本发明一般涉及无线通信，并且，在具体实施例中，涉及用于离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用峰值平均功率比抑制的技术和机制。

背景技术

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)是一种已经被广泛用于数字通信系统的多载波调制技术。该技术有许多优点，例如高频谱效率，对无线电频率(radio frequency,RF)干扰的恢复性，较低的多径失真和高的比特率。然而，OFDM在发送信号时会遭遇较高的峰值平均功率比(peak to average power ratio,PAPR)，这将引发信号衰退并因此降低传输效率。对于用于抑制OFDM系统中PARA的方法和装置的开发是备受期待的。

发明内容

通过本公开的实施例总的来说实现了技术优势，其描述了用于离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用峰值平均功率比的抑制的系统和方法。

根据一个实施例，提供了一种用于无线通信的方法。该方法包括通过设备对数据流执行离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)以生成频域中的第一信号。该方法还包括通过所述设备对所述频域中的所述第一信号进行处理，通过根据模块化置换索引执行对第一信号的模块化置换，以获得所述频域中的第二信号。该模块化置换索引为整数，且模块化置换索引和应用于所述DFT中DFT点的数量的最大公约数为1。该模块化置换是将所述第一信号的序列中的元素进行重新排序的模块化算术运算。该方法还包括通过所述设备对所述第二信号进行处理以生成正交频分复用多路(OFDM)符号，并通过所述设备传输所述OFDM符号。所述模块化置换索引被确定使得所述OFDM信号可以满足PAPR标准。用于实现所述方法的装置也被提供。

根据另一个实施例，提供了一种无线通信的方法。所述方法包括通过设备对数据流执行离散傅里叶变换(DFT)以生成频域中的第一信号。该方法还包括通过设备对所述频域中的所述第一信号进行处理，通过根据循环移位参数执行对所述第一信号的循环移位，以获得所述频域中的第二信号。所述循环移位参数为整数，且小于应用于执行DFT中DFT点的数量。该方法还包括通过设备对所述第二信号进行处理以生成OFDM符号，并通过所述设备传输所述OFDM符号。所述循环移位参数被确定使得该OFDM信号可以满足PAPR标准。用于实现所述方法的装置也被提供

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现结合附图参考以下说明书，其中：

图1示出了实施例无线通信网络的示意图；

图2示出了使用离散傅里叶变换-扩频-正交频分复用(discrete Fouriertransform-spread-orthogonal frequency division multiplexing,DFT-S-OFDM)的实施例发射器结构的框图；

图3示出了使用DFT-D-OFDM的另一个实施例发射器结构的框图；

图4示出了用于计算图3中发送的信号的实施例方法的示意图；

图5是表示补充累积分布函数(complementary cumulative distributionfunction,CCDF)如何随峰值平均功率比(PAPR)变化的曲线图；

图6是另一个表示CCDF如何随PAPR变化的曲线图；

图7示出了用于无线通信的实施例方法的流程图；

图8示出了另一个用于无线通信的实施例方法的流程图

图9示出了实施例处理系统的框图；以及

图10示出了适用于通过电信网络发送和接收信令的收发器的框图。

除非另有说明，不同附图中对应的数字和符号通常指对应的部件。附图是为了清楚地说明实施例的相关方面，并不一定按比例绘制。

具体实施方式

以下将详细讨论本公开的实施例的制造以及使用。然而，应该理解的是，这里公开的概念可以体现在各种各样的特定环境中，并且这里讨论的具体实施例仅仅是说明性的，并不用来限制权利要求的范围。此外，应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变，替换和更改。

众所周知的是，正交频分复用(OFDM)系统在传输信号时会遭受较高的峰值平均功率比(PAPR)。较高的PAPR由于其导致增加的信号衰退、增加的能量损耗且降低的功率效率而不被期望。

本公开的各个方面提供了在传输OFDM信号时降低PAPR的方法。根据一个实施例，待发送的数据流应用离散傅里叶变换(DFT)被转换为频域中的第一信号。该频域中的第一信号随后可以通过根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换而被处理，以生成第二信号。该模块化置换是将第一信号序列中的元素进行重新排序的模块化数字运算。在另一个实施例中，该第一信号还可以通过根据循环移位参数执行对该第一信号的循环移位而被处理，以生成第二信号。在另一个实施例中，该第一信号可以通过根据模块化置换索引和循环移位参数执行对第一信号进行的模块化置换和循环移位而被处理，以生成第二信号。

该第二信号随后被映射至多个音频或子载波，并且被转换至时域以生成时域中的用来发送的OFDM信号。通过改变模块化置换索引和/或循环移位参数，生成的时域OFDM信号可以有不同的PAPR。在执行该模块化置换和/或循环移位时使用的模块化置换索引和/或循环移位参数可以通过识别已生成的OFDM信号来确定或选择，该OFDM信号的PAPR满足预先设定的PAPR标准。例如，当OFDM信号的PAPR小于一个阈值时，该OFDM信号则可以被识别。

被发射器侧使用以发送OFDM信号的模块化置换索引和/或循环移位参数可以被传输至接收器侧用来接收包括在OFDM信号中的数据。在一个实施例中，模块化置换索引和/或循环移位参数可以在下行链路控制信息中被信令(signal)。在另一个实施例中，可以通过使用与第一信号相同的模块化置换索引和/或循环移位参数对导频参考信号执行模块化置换和/或循环移位，使导频参考信号类似于第一信号被处理，并发送到接收器侧。该接收器侧可以从导频参考信号中检测该模块化置换索引和/或循环移位参数。该实施例方法可以被用于在网络侧或用户侧发送OFDM信号。

图1示出了用于通信数据的网络100。该网络100包含具有覆盖区域101的基站110，多个移动设备120以及回程网络130。如图中所示，该基站110建立了与移动设备120的上行链路(虚线)和/或下行链路(点线)连接，用于携带从移动设备120至基站110的数据，反之亦然。上行链路/下行链路连接中携带的数据可以包含在移动设备120之间通信的数据，以及通过回程网络130通信至/来自远端(未示出)的数据。如本文中所使用的，术语“基站”指被设置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件的组合)，例如增强的基站(enhancedbase station,eNB)、宏小区、毫微微小区、Wi-Fi接入点(access point,AP)或其他无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，例如，长期演进(1ong termevo1ution,LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(high speed packet access,HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。如本文中所使用的，术语“移动设备”指能够与基站建立无线连接的任何组件(或组件的组合)，例如用户设备(user equipment,UE)、移动站(STA)和其他无线使能设备。在一些实施例中，该网络100可以包括各种其他的无线设备，例如继电器、低功率节点等。

当网络100以高频，例如以毫米波(mmWave)频率，操作时，在该网络100中通信的无线信号会遭受高的路径损失，且无线信号的覆盖区域也会因此降低。在一些实施例中，可以使用具有较多数量的天线元件的模拟波束赋形来补偿路径损耗并扩展高频无线信号的范围。例如，多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)OFDM系统可以被用来降低路径损耗的影响。

在传统的发射器结构中，天线元件通常被功率放大器驱动。具有显著PAPR的发送信号可以导致功率放大器在非线性操作区域内运行。这将在功率放大器的输出中导致显著的信号失真。为了降低这种失真，该功率放大器将需要以较大的功率回退进行操作，这将导致功率放大器的低效运行并随后降低信号覆盖。

已知OFDM会遭受较大的PAPR。OFDM符号包括多个独立调制的子载波/正弦波，其在相干地相加时可以给出大的PAPR。例如，当来自N个子载波的信号在相同的相位相加时，它们产生的峰值功率是信号平均功率的N倍。

第三代移动通信合作计划(third generation partnership project,3GPP)长期演进(LTE)采用了离散傅里叶变换扩展的OFDM(DFT-S-OFDM)技术，与传统的OFDM系统相比，该技术已经显示了其能够降低发送的OFDM信号中的PAPR。图2示出了使用符合3GPP LTE的DFT-D-OFDM技术的实施例发射器结构200的框图。如图所示，该发射器机构200包含DFT单元201、音频映射单元204、快速傅里叶反变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)单元206、循环前缀(cyclic prefix,CP)单元208、数字-模拟(digital-to-analog,D/A)转换器210和射频(RF)单元212。输入信号x(n)，例如数据流，被上述组件处理以生成用来发送的OFDM符号/信号。

如图所示，DFT单元202对输入信号x(n)执行M点DFT，并在频域中生成信号X(k)。DFT单元202在发射器结构200中的其他操作之前将整个系统带宽内的特定子载波中的输入信号多路复用。然后，音频映射单元204将X(k)映射至一组预定音频(或子载波)，并且音频映射单元204的输出被转换为N点信号T(k)并被馈送至IFFT单元206。该IFFT单元206对T(k)执行N点IFFT并输出时域的OFDM信号t(n)，例如，要发送的一个或多个OFDM符号。然后由CP单元208在t(n)中插入循环前缀，然后由D/A转换器210将带有插入的循环前缀的信号t(n)转换成模拟信号。该模拟信号被RF单元212转换成RF信号并通过天线发送。DFT单元202、音频映射单元204、IFFT单元206、CP单元208、D/A转换器210和RF单元212的详细操作和结构在本领域中是公知的，因此这里不再讨论。

与传统的OFDM结构相比，发射器结构预期为可以在t(n)中实现3dB的PAPR降低。然而，该PAPR仍然比其在单载波系统中更差。此外，已经预期，在毫米波无线通信中，DFT-S-OFDM的波形可以被应用于下行链路及上行链路传输中，特别是用于覆盖关键情况。此外，应该理解的是如果DFT-S-OFDM中的PAPR被进一步降低，功率放大器的效率可以被因此提升且传输覆盖可以因此增加。

可以使用以下公式(1)对时域的输入信号x(n)进行处理以生成信号x'(n)：

其中n为整数且n＝0,1,…,N-1，M为DFT单元201所使用的DFT点数，A为整数且A与M的最大公约数(GCD)为1，即GCD(A,M)＝1，B是小于M的整数(即，B<M)，且“mod”表示模算术运算。

换句话说，等式(1)示出了通过执行模块化置换和循环移位来处理输入信号x(n)。对x(n)执行的模运算操作被称为模块化置换，因为它重新排列输入信号x(n)的序列中的元素的顺序。循环移位是一种众所周知的重新排列序列中元素的技术，该技术通过将元素沿一个方向(右或左)移动B次，则序列中的最后一个元素被移位到序列的第一个位置，或第一个元素被位移到最后一个位置。A被称为模块化置换参数或索引，B被称为循环移位参数或索引。

例如，如果信号x(n)是时域中尺寸为8的序列，被表示为{x(0),x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6),x(7)}，其中A＝3且B＝5，而x'(n)被表示为{x'(0),x'(1),x'(2),x'(3),x'(4),x'(5),x'(6),x'(7)}，执行于x(n)的模块化置换将产生x”(n)＝{x(8),x(3),x(6),x(1),x(4),x(7),x(2),x(5)}。执行于x(n)的模块化置换和循环移位将产生序列x'(n)，如下所示：

{x'(0),x'(1),x'(2),x'(3),x'(4),x'(5),x'(6),x'(7)}＝{x(1),x(4),x(7),x(2),x(5),x(8),x(3),x(6)}

可以看到x”(n)和x'(n)都包含被重新排序的x(n)中的元素。当对x(n)和x'(n)执行DFT以生成频域中的信号X(k)和X'(k)时，分别的，X(k)和X'(k)之间的关系可以被如下公式(2)所表示：

X(k)＝X'[(A·k+B)modM] (2)

其中k为整数且k＝0,1,...,k-1。

因此，如果X(k)被表示为{X(0),X(1),X(2),X(3),X(4),X(5),X(6),X(7)},X'(k)则可以由X(k)表示如下：

{X'(0),X'(1),X'(2),X'(3),X'(4),X'(5),X'(6),X'(7)}＝{X(8),X(3),X(6),X(1),X(4),X(7),X(2),X(5)}

可以看出X'(k)还包含X(k)中被重新排序的元素。公式(1)和(2)表明，如果对作为输入信号x(n)的DFT的X(k)执行模块化置换和循环移位，则生成的X'(k)将是x'(n)的DFT，其中x'(n)是通过使用与X(k)使用时相同的模块化置换和循环移位参数对x(n)执行模块化置换和循环移位而生成的。这表明在时域中对信号x(n)的DFT X(k)执行的模块化置换和循环移位保持了x(n)本身的特性。例如，如果输入序列x(n)具有低PAPR，则x'(n)也可以具有低PAPR。

虽然不改变信号的特性，但是对频域中的信号执行模块化置换和循环移位可以有益于在OFDM系统中发送信号时改变信号的PAPR。如上所述，时域中的OFDM信号，例如图2中的t(n)，包括在时域中累加的多个独立调制的子载波/正弦波。改变输入信号序列的顺序可以改变调制的子载波相对于彼此的相位，并且因此，这些调制的子载波可以在时域中相加以产生不同的峰值幅度。这可以导致发送的OFDM信号具有不同的PAPR。

因此，在图2中，当对时域中的输入信号(例如，x(n))或者频域中的输入信号(例如，X(k))执行模块化置换和循环移位时，使用不同的模块化置换参数和循环移位参数，生成的用于传输的OFDM信号t(n)可以具有不同的PAPR。可以选择并发送具有较小PAPR的OFDM信号t(n)，以便降低发送信号t(n)处的PAPR。

图3示出了使用DFT-S-OFDM技术的另一实施例发射器结构300的框图。发射器结构300包括DFT单元302、音频映射单元304、IFFT单元306、CP单元308、D/A转换器310和RF单元312。这些组件的操作类似于图2中所示的相应组件。

发射器结构300还包括置换和循环移位单元303。该置换和循环移位单元303通过根据模块化置换参数A和/或循环移位参数B对X(k)执行模块化置换和/或循环移位来处理DFT单元302的输出信号X(k)。置换和循环移位单元303可以仅对X(k)执行模块化置换。或者，置换和循环移位单元303可以仅对X(k)执行循环移位。在其他实施例中，置换和循环移位单元303可以对X(k)执行模块化置换和循环移位。在这种情况下，置换和循环移位单元303可首先对X(k)执行模块化置换，然后执行循环移位。或者，置换和循环移位单元303可首先对X(k)执行循环移位，然后执行模块化置换。是否执行模块化置换，循环移位或两者可以根据诸如要发送的信号的类型或对PAPR的要求之类的因素来预先确定或动态确定。置换和循环移位单元303输出信号X'(k)并将其馈送到音频映射单元304。然后，由音频映射单元304将X'(k)映射到多个音频并由IFFT单元306转换到时域中以产生OFDM信号t(n)。t(n)随后被CP单元308、D/A转换器310和RF单元312以类似于关于图2中的所描述的相应组件进行处理，并通过天线传输。

如上所述，当使用不同的模块化置换参数和/或循环移位参数来对X(k)执行模块化置换和/或循环移位时，从IFFT单元306输出的OFDM信号t(n)可以具有不同的PAPR。因此，当频域中相同的信号X(k)被具有不同模块化置换参数和/或循环移位参数的置换和循环移位单元303处理时，可以生成具有不同PAPR的一组OFDM信号t(n)。不同的模块化置换参数和/或循环移位参数可以看作是对应于具有不同PAPR的OFDM信号集合t(n)。该组OFDM信号t(n)可用于选择能够满足与PAPR相关的预定标准的PAPR的OFDM信号t(n)。该组OFDM信号t(n)还可以用于选择模块化置换参数和/或循环移位参数，该参数对应于能够满足预定PAPR标准的PAPR的OFDM信号t(n)。该所选择的模块化置换参数和/或循环移位参数可以用于处理发射器结构300的单个输入信号(例如，单个OFDM输入符号)或多个输入信号(例如，多个OFDM输入符号)，使得这些信号可以用满足PAPR标准的PAPR发送。预定标准的示例可以包括PAPR小于阈值，或者PAPR具有使用不同模块化置换参数和/或循环移位参数生成的一组信号t(n)的所有PAPR中的最小值。本领域普通技术人员将认识到，与PAPR相关的其他标准也可适用于实施例方法。

在一些实施例中，模块化置换参数A的范围和/或循环移位B的范围可以是预定义的，例如A∈{A1，A2}和B∈{B1，B2}。当仅通过置换和循环移位单元303执行模块化置换时，在一些实施例中，{A1，A2}范围内的每个模块化置换参数可用于对X(k)执行模块化置换并且计算对应t(n)。然后，具有满足预定PAPR标准的PAPR的t(n)可以被识别并用于传输。对应于所识别的t(n)的模块化置换参数可以被识别，并将其用于处理X(k)和/或其他信号。

在一些实施例中，当仅执行循环移位时，{B1，B2}范围内的每个循环参数可用于对X(k)执行循环移位，并且计算对应的t(n)。类似地，具有满足预定PAPR标准的PAPR的t(n)将在随后被识别并用于传输。

在其他实施例中，当模块化置换和循环移位都被执行时，从{A1，A2}和{B1，B2}的范围中选择的每对模块化置换和循环移位参数(A，B)可以用于对X(k)执行模块化置换和循环移位并计算相应的t(n)。然后，具有满足预定PAPR标准的PAPR的t(n)可以被识别并用于传输。以这种方式，可以使用具有满足预定PAPR标准的PAPR的OFDM信号来发送数据流。

在仅执行模块化置换，仅循环移位或者同时执行模块化置换和循环移位的任何上述情况中，可以通过识别具有满足PAPR标准的PAPR的相应的t(n)从对应的范围(例如，{A1，A2}和/或{B1，B2})中选择或确定模块化置换参数和/或循环移位参数。这些参数可以预先确定或在需要时确定。所选参数可以被保存在数据库中并被获取用以处理信号。该模块化置换参数和/或循环移位参数可以被选择或被确定用于单个信号(例如，单个OFDM输入符号)，多个信号(例如，多个OFDM输入符号)或不同类型的信号。例如，可以针对发射器结构300的不同类型的输入信号预先确定模块化置换参数和/或循环移位参数。当在发射器结构300中输入一种类型的信号时，对于这种类型的信号所预先确定的相应模块化置换参数和/或循环移位参数可以由置换和循环移位单元303获取并使用。

在一些实施例中，具有不同大小的不同模块化置换参数范围和/或循环移位参数范围可以被预先确定，并且可以选择这些范围中的一个或多个以用于确定用于对信号执行模块化置换和/或循环移位的模块化置换参数和/或循环移位参数。其中将使用的模块化置换参数范围和/或循环移位参数范围可以依据例如可以影响发送信号的PAPR的因素被预先确定或动态确定。

如图3中所示，OFDM信号t(n)的计算涉及IFFT操作。当使用从模块化置换参数范围{A1，A2}和/或循环移位参数范围{B1，B2}中选择的每个模块化置换参数和/或循环移位参数从X(k)计算t(n)时，计算t(n)的计算复杂度很高。当使用大量音频时，计算复杂度将增加。当分配的资源有限时,对于覆盖关键通信，计算复杂度可以会降低但仍然很高。

在一些实施例中，可以开发和/或使用算法来降低用于通过对X(k)执行模块化置换和/或循环移位而生成的一组X'(k)中的一组t(n)的计算复杂度。以发射器结构300为例，当置换和循环移位单元303不对X(k)执行模块化置换和/或循环移位时，t(n)可表示为：

其中DFT单元302的输出信号，即X(k)，被映射到从p到p+M-1的音频，并且p是整数。在这种情况下，t(n)类似于图2中所示。

当仅通过置换和循环移位单元303执行循环移位时，当循环移位参数B＝1，X'(k)可表示为：

X'(k)＝X[(k-1)modM]

然后，IFFT单元306的输出信号可以表示为：

其中，

并且

等式(3)示出了可以使用当没有对X(k)执行模块化置换和循环移位时IFFT单元306的输出信号t(n)来计算当使用等于1的循环移位参数对X(k)执行循环移位时IFFT单元306的输出信号t'(n)。在这种情况下，不需要进行IFFT计算来生成t'(n)。图4示出了用于根据等式(3)从t(n)计算t'(n)的实施例方法400的示意图，其中n＝1，...N-1。该实施例方法极大地降低了计算t'(n)和识别具有满足标准的PAPR的t'(n)的复杂度。

还可以使用其他方法来降低复杂性。例如，可以仅使用模块化置换范围和/或循环移位范围的子集，或者可以使用预定参数范围的子集来执行模块化置换和循环移位中的一个。本领域普通技术人员将认识到，可以开发或使用各种方法或算法来降低由计算IFFT单元306输出的对应于不同模块化置换参数和/或循环移位参数的多个信号所引起的复杂性。

当使用模块化置换和/或循环移位操作处理发射器结构300的输入信号x(n)并发送时，操作中使用的相应模块化置换参数和/或循环移位参数也可以需要被通信到接收发送信号的接收器侧，使得接收器侧可以接收正确信号x(n)。

在一些实施例中，可以使用下行链路控制信息(downlink control information,DCI)信令将发射器侧使用的模块化置换参数和/或循环移位参数发送到接收器侧。例如，模块化置换参数和/或循环移位参数可以作为DCI与物理下行链路控制信道(PDCCH)中的数据调度信息一起发送。在其他实施例中，模块化置换参数和/或循环移位参数可以由接收器侧从导频参考信号中盲检测，该导频参考信号使用与发送信号相同的模块化置换参数和/或循环移位参数来处理。

在一些实施例中，可以通过使用相同的模块化置换参数和/或循环移位参数来执行的模块化置换和/或循环移位来在频域中处理预定数量的信号(例如，多个OFDM输入符号)。在这种情况下，将用于处理信号的模块化置换参数和/或循环移位参数可以被预先确定。关于信号的预定数量的信息以及预定的模块化置换参数和/或循环移位参数可以是发射器侧和接收器侧都已知的先验信息。或者，可以将信息半静态地通信到接收器侧。本领域普通技术人员将认识到，也可以使用其他方法来将发射器侧使用的模块化置换参数和/或循环移位参数通信到接收器侧。

发射器结构300和该实施例方法可以应用于网络侧(例如BS)和用户侧(例如移动设备)。在任一情况下，接收器侧需要知道发射器侧使用的模块化置换和/或循环移位参数，使得接收器侧可以正确地接收所发送的信号。

图5是显示发送的OFDM信号的互补累积分布函数(complementary cumulativedistribution function,CCDF)如何随PAPR(以dB为单位)变化的曲线图500。在该示例中，IFFT的大小是1024并且被分配2个资源块用于数据传输。曲线502显示了对于由图2中的发射器结构发射的信号，CCDF如何随PAPR变化。曲线504,506,508和510分别显示了当1,3,6和12个OFDM符号使用相同的模块化置换参数和循环移位参数来执行模块化置换和循环移位时，对于使用图3中的发射器结构发射的信号，CCDF如何随PAPR而变化。从曲线504可以看出，当为各个OFDM符号选择模块化置换参数和循环移位参数时，与曲线502相比，CCDF＝10-4时的PAPR增益约为4dB。图5还显示了随着使用相同模块化置换参数和循环移位参数的OFDM符号的数量增加，与曲线502相比，PAPR增益减小。

图6是显示发送的OFDM信号的CCDF如何随PAPR(以dB为单位)变化的另一个图600。在该示例中，IFFT的大小是1024并且被分配了6个资源块用于数据传输。曲线602显示了对于使用图2中的发射器结构发射的信号，CCDF如何随PAPR变化。曲线604,606,608和610分别显示了对于使用图3中的发射器结构发射的信号，当1,3,6和12个OFDM符号使用相同的模块化置换参数和循环移位参数来执行模块化置换和循环移位时，CCDF如何随PAPR而变化。类似地，图6还显示了当使用相同模块化置换参数和循环移位参数的OFDM符号的数量增加时，与曲线502相比该PAPR增益减小。图5和图6进一步显示了当不同数量的资源块被分配用于传输时会获取类似的PAPR增益。

图7示出了用于无线通信的实施例方法700的流程图。在步骤702中，方法700对数据流执行离散傅立叶变换(DFT)以生成在频域中的第一信号。在步骤704中，方法700通过根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换来处理频域中的第一信号，以生成频域中的第二信号。该模块化置换索引是整数，并且模块化置换索引和DFT中使用的DFT点的数量的最大公约数等于1。该模块化置换是将第一信号序列中的元素进行重新排序的模块化算术运算。在步骤706中，方法700对第二信号进行处理以生成OFDM符号。在一个实施例中，类似于图3中所示的方法，方法700可以将第二信号映射到多个音频，将该映射到音频的第二信号变换为时域信号，并处理该时域信号以进行传输。在步骤708中，方法700发送OFDM符号。在步骤704使用的模块化置换索引可以被确定，使得OFDM符号满足PAPR标准。当OFDM符号的PAPR小于阈值时，OFDM符号可以满足PAPR标准。

在一个实施例中，方法700可以确定模块化置换索引，使得OFDM符号的PAPR小于阈值。在另一个实施例中，方法700可以为预定数量的信号确定模块化置换索引，该预设数量的信号将会通过使用该模块化置换索引对频域中的信号执行模块化置换而被处理。在又一个实施例中，方法700可以确定置换索引的范围，模块化置换索引从该置换索引的范围中选择。可以在下行链路控制信息中信令(signal)模块化置换索引。在另一实施例中，可以发送导频参考信号，其中使用模块化置换索引对导频参考信号进行模块化置换。

在一个实施例中，方法700可以在步骤704通过根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换然后根据循环移位参数对输出信号执行循环移位来处理第一信号，该输出信号由对第一信号执行模块化置换而产生。循环移位参数是小于DFT点数的整数。模块化置换索引和循环移位参数可以被确定，使得OFDM符号的PAPR小于阈值。

图8示出了用于无线通信的另一实施例方法800的流程图。在步骤802中，方法800对数据流执行DFT以生成频域中第一信号。在步骤804中，方法800通过根据循环移位参数对第一信号执行循环移位来处理频域中的第一信号以生成频域中的第二信号。循环移位参数是小于在执行DFT时使用的DFT点的数量的整数。在步骤806中，方法800对第二信号进行处理以生成OFDM符号。在步骤808中，该方法800发送OFDM符号。确定循环移位参数，使得OFDM符号满足PAPR标准。当OFDM符号的PAPR小于阈值时，OFDM符号可以满足PAPR标准。

在一个实施例中，方法800可以确定循环移位参数，使得OFDM符号的PAPR小于阈值。在另一个实施例中，方法800可以为预定数量的信号确定循环移位参数，该预定数量的信号将会通过使用该循环移位参数对频域中的信号进行循环移位而被处理。在又一个实施例中，方法800可以确定循环移位参数的范围，且循环移位参数从该循环移位参数的范围中选择。可以在下行链路控制信息中信令(signal)循环移位参数。或者，可以发送导频参考信号，其中使用循环移位参数对导频参考信号执行循环移位。

在一个实施例中，可以在步骤804处通过在根据循环移位参数执行循环移位之前根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换来处理频域中的第一信号，其中模块化置换索引是整数，且模块化置换索引和DFT点数的最大公约数等于1。模块化置换是重新排列第一信号序列中的元素顺序的模块化算术运算。模块化置换索引和循环移位参数可以被确定或被选择，使得OFDM符号的PAPR小于阈值。

图9示出了用于执行本文描述的方法的实施例处理系统900的框图，其可以被安装在主机设备中。如图所示，处理系统900包括处理器904，存储器906和接口910-914，其可以(或可以不)如图9中所示排列。处理器904可以是适于执行计算和/或其他处理相关任务的任何组件或组件集合，并且存储器906可以是适于存储用于由处理器904执行的程序和/或指令的任何组件或组件集合。在一个实施例中，存储器906包括非暂时性计算机可读介质。接口910,912,914可以是允许处理系统900与其他设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件集合。例如，接口910,912,914中的一个或多个可以适于将数据、控制或管理消息从处理器904传送到安装在主机设备和/或远程设备上的应用程序。作为另一示例，接口910,912,914中的一个或多个可以适于允许用户或用户设备(例如，个人计算机(PC)等)与处理系统900进行交互/通信。处理系统900可以包括图6中未示出的附加组件，例如长期存储(例如，非易失性存储器等)。

在一些实施例中，处理系统900被包括在正在访问电信网络或在电信网络中的其他部分的网络设备中。在一个示例中，处理系统900位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其他设备。在其他实施例中，处理系统900位于访问无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如移动台、用户设备(UE)、个人计算机(PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手表等)或适于访问电信网络的任何其他设备。在一些实施例中，接口910,912,914中的一个或多个将处理系统900连接至适于通过电信网络发送和接收信令的收发器。

图10示出了适用于通过电信网络发送和接收信令的收发器1000的框图。收发器1000可以安装在主机设备中。如图所示，收发器1000包括网络侧接口1002，耦合器1004，发射器1006，接收器1008，信号处理器1010，以及一个或多个设备侧接口1012。网络侧接口1002可以包括任何适用于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的组件或组件集合。耦合器1004可以包括适用于促进网络侧接口1002上的双向通信的任何组件或组件集合。发射器1006可以包括适用于将基带信号转换成适合于通过网络侧接口1002传输的调制载波信号的任何组件或组件集合(例如，上转换器，功率放大器等)。接收器1008可以包括适用于将通过网络侧接口1002接收的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件集合(例如，下变换器，低噪声放大器等)。信号处理器1010可以包括适用于将基带信号转换成适合于通过设备侧接口1012进行通信的数据信号的任何组件或组件集合，反之亦然。设备侧接口1012可以包括适用于在信号处理器1010与主机设备内的组件之间通信数据信号的任何组件或组件集合(例如，处理系统900，局域网(LAN)端口等)。

收发器1000可以在任何类型的通信介质上发送和接收信令。在一些实施例中，收发器1000通过无线介质发送和接收信令。例如，收发器1000可以是适用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，例如蜂窝协议(例如，长期演进(LTE)等)，无线局域网(WLAN)协议(例如，Wi-Fi等)，或任何其他类型的无线协议(例如，蓝牙，近场通信(NFC)等)。在这样的实施例中，网络侧接口1002包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口1002可以包括单个天线，多个单独的天线，或者为多层通信配置的多天线阵列，例如，单输入多输出(SIMO)，多输入单输出(MISO)，多输入多输出(MIMO)等。在其他实施例中，收发器1000通过有线介质(例如，双绞线电缆，同轴电缆，光纤等)发送和接收信令。特定处理系统和/或收发器可以利用显示的所有组件，或仅组件的子集，以及集成级别可以因设备而异。

应当理解，本文提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由相应的单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。其他步骤可以由确定单元/模块和/或执行单元/模块执行。各个单元/模块可以是硬件，软件或其组合。例如，一个或多个单元/模块可以是集成电路，例如现场可编程门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)或专用集成电路(application-specific integrated circuits,ASIC)。

尽管已经详细描述了描述，但是应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变，替换和更改。

例如，在一个实施例中，公开了一种设备，其中存储器装置包括指令和与存储器装置通信的一个或多个处理器装置。该一个或多个处理器执行指令以对数据流进行离散傅里叶变换(DFT)以生成频域中的第一信号，根据模块化置换索引对第一信号执行模块化置换以生成第二信号，该模块化置换索引是整数，且模块化置换索引和用于执行DFT的DFT点数的最大公约数等于1，其中模块化置换是模块化算术运算，并且对第一信号执行的该模块化置换重新排列第一信号序列中的元素的顺序，处理第二信号以生成正交频分复用(OFDM)符号，其中模块化置换索引被确定，使得OFDM符号满足峰值平均功率比(PAPR)标准，并发送OFDM符号。

此外，本公开的范围不旨在限于本文描述的特定实施例，因为所属领域的技术人员根据本发明将容易了解，当前存在或日后将开发的过程、机器、制造品、物质组成、装置、方法或步骤可以大体上执行与本文所描述的对应实施例相同的功能或大体上实现与本文所描述的对应实施例相同的结果。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这样的过程，机器，制造品，物质组成，装置，方法或步骤。

Claims (12)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

通过设备对数据流执行离散傅里叶变换DFT以生成频域中的第一信号；

通过所述设备对所述频域中的所述第一信号进行处理以生成所述频域中的第二信号，其中对所述第一信号的处理包括根据模块化置换索引对所述第一信号进行模块化置换，所述模块化置换索引为整数且所述模块化置换索引和所述DFT中使用的DFT点数的最大公约数等于1，其中所述模块化置换是重新排列所述第一信号序列中的元素顺序的模块化算术运算；

通过所述设备处理所述第二信号以生成正交频分复用OFDM符号，其中所述模块化置换索引被确定，使得所述OFDM符号满足峰值平均功率比PAPR标准；以及

通过所述设备发送所述OFDM符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述OFDM符号的PAPR小于阈值时，所述OFDM符号满足PAPR标准。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：确定所述模块化置换索引，使得所述OFDM符号的PAPR小于阈值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中处理所述频域中的所述第一信号还包括：根据循环移位参数对输出信号执行循环移位，所述输出信号是对所述第一信号执行所述模块化置换而产生的，其中所述循环移位参数是小于所述DFT点数的整数。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：确定所述循环移位参数，使得所述OFDM符号的PAPR小于阈值。

6.根据权利要求4所述的方法，其中在下行链路控制信息中信令所述循环移位参数。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括：确定所述模块化置换索引和所述循环移位参数，使得所述OFDM符号的PAPR小于阈值。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中在下行链路控制信息中信令所述模块化置换索引。

9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括发送导频参考信号，其中使用所述模块化置换索引对所述导频参考信号进行模块化置换。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中为预定数量的信号确定所述模块化置换索引，所述预定数量的信号通过根据所述模块化置换索引对所述频域中的所述预定数量的信号执行模块化置换来处理。

11.根据权利要求1或2所述的方法，还包括确定置换索引的范围，其中所述模块化置换索引是从所述置换索引的范围中选择的。

12.一种用于无线通信的设备，包括：

存储器，包括指令；以及

一个或多个处理器，与所述存储器通信，其中所述一个或多个处理器执行所述指令以：

对数据流执行离散傅里叶变换DFT以生成频域中的第一信号；

根据模块化置换索引对所述第一信号执行模块化置换以生成第二信号，所述模块化置换索引是整数，且所述模块化置换索引和执行所述DFT时使用的DFT点数的最大公约数等于1，其中所述模块化置换是模块化算术运算，并且对所述第一信号执行的所述模块化置换重新排列所述第一信号序列中的元素顺序；

处理所述第二信号以生成正交频分复用OFDM符号，其中所述模块化置换索引被确定，使得所述OFDM符号满足峰值平均功率比PAPR标准；以及

发送所述OFDM符号。

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