CN110226314B - Ofdm调制器、ofdm解调器及操作ofdm调制器和ofdm解调器的方法 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)的无线电设备(BS；UE)中操作的OFDM调制器(1000)，OFDM调制器(1000)被配置为根据第一出口样本流和第二出口样本流(d₀，......，d_A‑1，e₀，......，e_B‑1)确定联合样本流(g₀，......，g_A‑1)，以将联合样本流(g₀，......，g_A‑1)上变频到高于相应子载波频率的载波频率。

Description

OFDM调制器、OFDM解调器及操作OFDM调制器和OFDM解调器的 方法

技术领域

本公开针对OFDM调制器、OFDM解调器、用于操作OFDM调制器的方法、以及用于操作OFDM解调器的方法。

背景技术

不断发展的无线电通信标准(如5G)允许对混合数字基本配置(即，混合子载波配置)的有效的多小区/多TP(传输点)支持。总体上是5G并且具体地是3GPP新无线电的目标是在一个载波内的多服务支持。由于不同的服务用例彼此非常不同，它们激励各种OFDM基本参数集，即所谓的数字基本配置。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于在蜂窝无线电通信网络的无线电设备中操作的OFDM调制器，其中OFDM调制器包括处理器和存储器，处理器和存储器被配置为：接收第一入口调制符号流和第二入口调制符号流；根据第一入口调制符号流和第二入口调制符号流分别确定不同块长度的第一快速傅里叶逆变换和第二快速傅里叶逆变换；根据第一快速傅里叶逆变换和第二快速傅里叶逆变换分别确定到子载波频率的不同频率偏移的第一频移样本和第二频移样本；根据第一频移样本和第二频移样本分别确定第一出口样本流和第二出口样本流；以及根据第一频移样本和第二频移样本确定联合样本流，以用于将联合样本流上变频到高于相应子载波频率的载波频率。

在不同块长度意义上的多个数字基本配置可以存在于主块长度的OFDM符号中。不同数字学基本配置的这种共存允许部分较短的符号长度，并且可用带宽相应地增加。由于较短的符号被映射成较长的符号，因此不会损失传输容量。因此，可以获得用于调度无线电传输的新自由度。此外，可以支持多个服务质量等级，并且可以满足增加的性能要求。

根据有利实施例，第二快速傅里叶逆变换的第二块长度乘以整数因子等于第一快速傅里叶逆变换的第一块长度。这允许在固定子载波网格上组合具有不同FFT/IFFT长度的多个调制/解调系统。此外，该方案相对于基本子载波网格保持正交性。

根据有利实施例，第一块长度等于2048。这允许在具有包括所提出的OFDM调制器和/或OFDM解调器的无线电设备的相同的无线电小区中操作和调度LTE传统设备。因此，该方案支持从4G/LTE到5G的迁移。

根据有利实施例，处理器和存储器还被配置为：跨越可用带宽重复同步序列作为同步信号。因此，跨越具有不同块长度和不同频率偏移的多个系统的同步是可行的。

根据有利实施例，处理器和存储器还被配置为：以2^X个子载波的物理资源块长度进行操作；在每2^Z个子载波位置处将第一多个参考符号插入到第一入口调制符号流中；在每2^Z个子载波位置处以及在另外的位置处将第二多个参考符号插入到第二入口调制符号流中，该另外的位置经由2^Z个网格位置的单个移位操作而被得出。因此，可以在不同FFT/IFFT长度和不同频率偏移的系统中看到和利用参考符号。因此，信道估计有益。

根据有利实施例，处理器和存储器还被配置为：以12个子载波的物理资源块长度进行操作；在每个第六子载波处将第一多个参考符号插入到时隙的第一入口调制符号中；在每个第三子载波处将第二多个参考符号插入到时隙的第五入口调制符号中。这允许所提到的LTE向后兼容性，以便在具有包括所提出的OFDM调制器和/或OFDM解调器的无线电设备的相同的无线电小区中操作传统LTE设备。该参考符号方案与LTE/4G兼容。

根据另一方面，提出了一种用于在蜂窝无线电通信网络的设备中操作的OFDM解调器，其中OFDM解调器包括处理器和存储器，处理器和存储器被配置为：接收下变频的样本流；分别确定不同块长度的以及到子载波频率的不同频率偏移的下变频的样本流的第一入口样本流和第二入口样本流；根据第一入口样本流和第二入口样本流确定不同块长度的第一前向快速傅里叶变换和第二前向快速傅里叶变换；根据第一前向快速傅里叶变换和第二前向快速傅里叶变换分别确定第一出口解调符号流和第二出口解调符号流。

在不同块长度意义上的多个数字基本配置可以存在于主块长度的单个OFDM符号中。不同数字基本配置的这种共存允许部分较短的符号长度，并且占用带宽相应地增加。由于较短的符号被映射成较长的符号，因此不会损失传输容量。因此，可以获得用于调度无线电传输的新自由度。此外，可以支持多个服务质量等级，并且可以满足关于较短延迟的增加的性能要求。

根据有利实施例，第二前向快速傅里叶变换的第二块长度乘以整数因子等于第一前向快速傅里叶变换的第一块长度。这允许在固定子载波网格上组合具有不同FFT/IFFT长度的多个调制/解调系统。此外，该方案相对于基本子载波网格保持正交性。

根据有利实施例，第一块长度等于2048。这允许在具有包括所提出的OFDM调制器和/或OFDM解调器的无线电设备的相同的无线电小区中操作和调度LTE传统设备。因此，该方案支持从4G/LTE到5G的迁移。

根据有利实施例，根据第二出口解调符号流确定同步信号的至少一个分量。因此，跨越具有不同FFT长度和不同频率偏移的多个系统的同步是可行的。

根据有利实施例，处理器和存储器还被配置为：以2^X个子载波的物理资源块长度进行操作；在每2^Z个子载波位置处从第一出口解调符号流确定第一多个参考符号；在每2^Z个子载波位置处以及在另外的位置处从第二出口解调符号流确定第二多个参考符号，另外的位置在经由2^Z个网格位置的单个移位操作而得出的2^Z个子载波位置之间。因此，可以在不同FFT长度和不同频率偏移的系统中看到和利用参考符号。因此，信道估计有益。

根据有利实施例，处理器和存储器还被配置为：以12个子载波的物理资源块长度进行操作；在每个第六子载波处从时隙的出口解调符号确定第一多个参考符号；在每个第三子载波处从时隙的出口解调符号确定第二多个参考符号。这允许所提到的LTE向后兼容性，以便在具有包括所提出的OFDM调制器和/或OFDM解调器的无线电设备的相同的无线电小区中操作传统LTE设备。该参考符号方案与LTE/4G兼容。

该说明书的另一目的是提出一种用于操作OFDM调制器的方法。

该说明书的另一目的是提出一种用于操作OFDM解调器的方法。

附图说明

图1a、1b、3至6分别示出了ODFM调制器或OFDM解调器的示意框图；

图1c、1d分别示出了示意性序列图；

图2示出了示意性蜂窝无线电通信网络；

图7、11分别示出了联合调制符号流的示意图；

图8、9和10分别示意性地示出了快速傅里叶逆变换块；

图12分别示出了IFFT处理格式的示意图；

图13、14分别示出了同步信号的示意性时频表示；

图15、16、17分别示出了示例性参考符号分配方案；

图18、19分别示意性地示出了调度方案；以及

图20、21分别示出了用于操作多服务设备的示意性框图。

具体实施方式

图1a示出了具有第一处理链1100和第二处理链1200的OFDM调制器1000的示意性框图。第一处理链1100的第一块1102接收第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1，并且确定第一块长度A的和到子载波频率的第一频率偏移Δf1的第一快速傅里叶逆变换IFFT_A。第一块1102将单独的调制符号指派给占用一个或多个子带的资源块集合。当提及FFT和/或IFFT的块长度时，可以使用术语FFT长度和IFFT长度。根据第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1确定第一快速傅里叶逆变换。然后，通过将第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1的第一快速傅里叶逆变换频移第一频率偏移Δf1来确定第一频移样本Sa。结果，第一快速傅里叶逆变换使用整个子带。第一处理链1100的第二块1104接收第一频移样本Sa并且确定第一出口样本流d₀、......、d_A-1。

第二处理链1200的第一块1202接收第二入口调制符号流b₀、......、b_M-1，并且确定第二块长度B以及到子载波频率的第二频率偏移Δf2的第二频移样本Sb，第二块长度B不同于第一块长度A。第一块1202将单独的调制符号指派给占用一个或多个子带的资源块集合。根据第二入口调制符号流b₀、......、b_M-1确定快速傅里叶逆变换。然后，通过将第二入口调制符号流b₀、......、b_M-1的快速傅里叶逆变换频移第二频率偏移Δf2来确定第二频移样本Sb。结果，第二快速傅里叶逆变换IFFT_B使用整个子带。第二处理链1200的第二块1204接收第二频移样本Sb并且确定第二出口样本流e₀、......、e_B-1。块1900根据第一出口样本流和第二出口样本流d₀、......、d_A-1，e₀、......、e_B-1确定联合样本流g₀、......、g_A-1，以便将联合样本流g₀、......、g_A-1上变频到高于相应子载波频率的载波频率。

根据该描述，调制符号表示复数值。调制符号流表示时间序列中的多个调制符号。这同样适用于样本流。此外，调制符号在调制器中处理。解调符号在解调器中处理。

措辞“入口”和“出口”具有以下含义：入口符号流(例如，入口调制符号流)位于相应处理实体(例如，处理链)的输入侧。出口符号流位于处理实体(例如，处理链)的输出侧。因此，入口符号流可以与处理链开始处的实际输入符号流不同。这同样适用于出口符号流。因此，当提及符号流时，该符号流是指时域或频域。

此外，措辞“傅里叶变换的块长度”可以与措辞“傅里叶变换的长度”或“FFT长度”或“IFFT长度”可互换地使用。

图1b示出了OFDM解调器2000的示意性框图。从相应的无线电模块R1、R2的A/D转换器接收下变频的样本流h₀、......、h_A-1。第一处理链2100的块2102根据下变频的样本流h₀、......、h_A-1、......并且根据到子载波频率的第一频率偏移Δf1来确定第一块长度A的第一入口样本流i₀、......、i_A-1，其中第一入口样本流i₀、......、i_A-1后向频移第一频率偏移Δf1。块2104根据第一入口样本流i₀、......、i_A-1确定第一块长度A的第一前向快速傅里叶变换FFT_A。块2106根据第一前向快速傅里叶变换FFT_A确定第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1。

第二处理链2200的块2202根据第二块长度B的下变频的样本流h₀、......、h_A-1、......并且根据到子载波频率的第二频率偏移Δf2来确定第二入口样本流k₀、......、k_B-1，其中第二入口样本流k₀、......、k_B-1后向频移第二频率偏移Δf2。块2204根据第二入口样本流k₀、......、k_B-1确定第二块长度B的第二前向快速傅里叶变换FFT_B。块2206根据第二前向快速傅里叶变换FFT_B确定第二出口解调符号流n₀、......、n_M-1。

图1c示出了用于操作包括步骤1802、1804、1805、1806和1808的ODFM调制器1000的示意性序列图1800。

图1d示出了用于操作包括步骤2802、2804、2806和2808的OFDM解调器2000的示意性序列图2800。

图2示出了示意性蜂窝无线电通信网络RCN。蜂窝无线电通信网络RCN是蜂窝网络，其中第一无线电设备BS建立无线电小区C。第一无线电设备BS是基站、LTE eNodeB、5G传输点、WiFi接入点、远程无线电头RRH等。第一无线电设备BS特别适合于服务于无线电小区C并且将无线电小区C内的无线电设备UE、UE_leg意义上的用户设备连接到蜂窝无线电通信网络RCN。第一无线电设备BS例如被实现为独立设备。第二无线电设备UE和第三无线电设备UE_leg驻留在无线电小区C中，并且可以称为用户设备或机器设备。

第三无线电设备UE_leg是LTE传统设备并且满足2016年9月的3GPP TS36.211V14.00，其通过引用并入本文。第一无线电设备BS和第二无线电设备UE分别包括OFDM调制器1000和/或OFDM解调器2000。本说明书的很多实施例允许与第一无线电设备BS和第二无线电设备UE一起在小区C中操作第三无线电设备UE_leg。

第一无线电设备BS包括存储器M1、处理器P1、无线电模块R1和天线A1。第二无线电设备UE包括存储器M2、处理器P2、无线电模块R2和天线A2。第三无线电设备UE_leg包括存储器M3、处理器P3、无线电模块R3和天线A1。处理器P1、P2、P3使用例如DSP、FPGA等或其组合来实现。存储器M1、M2、M3使用例如RAM、ROM、DDR、闪存等或其组合来实现。存储器M1、M2、M3存储例如计算机可读指令，因此由处理器P1、P2、P3可执行的指令。处理器P1处理要传输到第一无线电设备UE和第二无线电设备UE_leg的数据。该处理包括满足由无线电通信网络RCN设置的要求所必需的步骤。

可以使用网络功能虚拟化(NFV)来实现上述蜂窝无线电通信网络RCN的至少部分，包括第一无线电设备BS的发送器和/或接收器。NFV是一种利用计算机虚拟化技术的网络架构。可以使用可以连接或交互以创建通信服务的软件构建块来虚拟化整个网络设备(如发送器或接收器)或其部分或其功能的一部分。例如发送器或接收器的虚拟化网络功能可以包括在标准高容量服务器、交换机和存储器或云计算基础设施之上运行不同软件和过程的至少一个虚拟机，而不是具有用于每个网络功能的定制硬件装置。这样的发送器或接收器功能可以使用在非暂态计算机可读介质上实施的用于执行操作的计算机程序产品在计算机程序中实现，其中计算机程序产品包括指令，指令在由处理器执行时执行特定基站、eNodeB、网络节点、MME(移动性管理实体)和/或UE功能的操作。

本文中描述的方法涉及数字信号处理，并且因此可以使用如数字信号处理器的处理器来实现。至少一些功能涉及基带处理，并且因此可以使用收发器(例如，基带收发器)来实现。无线电模块例如是无线电模块、或远程定位的所谓的RRH(远程无线电头)。具有RRH的星座通常与所谓的NFV(网络功能虚拟化)实现结合使用，其中大部分处理集中在具有多个处理器和多个存储器的服务器群中，并且无线电特定的上变频、天线以及用于在下行链路中去往用户设备的数据传输的数模转换器以及用于在上行链路中从用户设备接收数据的模数转换器位于远程位置。无线电模块也称为无线电前端，并且包括例如数模转换器、低通滤波器、混频器、本地振荡器、功率放大器和天线。本地振荡器生成在处理数据上混频的射频。上述模块/功能可以按顺序放置。根据所使用的技术，某些模块可能不会使用或者被替换为其他模块。对于MIMO或大规模MIMO，需要复制一些模块，例如，使用多个天线代替一个和对应的放大器等。可以添加附加模块以执行和/或支持特定功能，例如，波束成形、CoMP(协作多点)、eICIC(增强的小区间干扰控制)等。用户设备(UE)可以实现为具有无线电模块的设备，例如智能电话、平板电脑、智能手表、传感器、执行器、车内设备、机器对机器设备等。无线电通信网络RCN是OFDM(正交频分复用)型网络，例如UF-OFDM、F-OFDM、ZT-s-OFDM、P-OFDM、FC-OFDM或其他多载波网络，例如FS-FBMC、QAM-FBMC等。例如，QAM(正交幅度调制)和/或QPSK(正交相移键控)用作调制技术。无线电网络RCN使用调度器和时频资源网格(t-f资源)来分配资源。t-f资源包括时隙和相关联的子载波。子载波例如按频率子带进行分组。为子带指派至少一个子带参数。子带参数例如是子载波间隔，其他参数例如是符号持续时间、时间开销、时间开销类型(如零后缀或循环前缀)、加窗或过滤参数。取决于所指派或选择的参数，子带被表征为用于特定传输类型，并且特别适合于特定服务的传输。服务是例如eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器类型通信)、URLLC(超可靠低延迟通信)、车辆到车辆通信、语音、视频等。因此，所分配的物理资源块向数据分组指派与一个或多个子载波或子带相关联的专用时隙。物理资源块将一个时隙指派给子载波。例如，时隙是所谓的TTI(传输时间间隔)。这段时间可以是例如一个或多个时隙。数据和控制信号使用物理信道来传输，例如，物理下行链路共享信道、物理下行链路控制信道、公共控制物理信道。可以使用广播信道、寻呼信道、多播信道来传输另外的数据和控制信号。

图3示出了具有多个处理链1100、1200、1300的ODFM调制器1000的示意性框图。当然，另外的处理链是可能的。以下详细描述处理链1100，其中另外的处理链类似于处理链1100，但是至少在所使用的相应块长度和频率偏移方面可以不同。块1106根据第一入口数据流1108确定第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1。块1106可以包括QAM调制器(正交幅度调制)和/或QPSK调制器(正交相移键控)、信道预编码器和/或另外的处理实体。串并转换器1110将第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1从串行符号流转换为并行符号流。并行化的第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1被应用于子载波映射器1112。映射器1114将参考符号和/或同步符号映射到调制符号流。由映射器1114确定的调制符号流被应用于快速傅里叶逆变换块1118，以根据第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1确定快速傅里叶逆变换IFFT_A。频移器1116将所应用的快速傅里叶逆变换IFFT_A移位所应用的第一频率偏移Δf1，以根据第一快速傅里叶逆变换IFFT_A确定多个第一频移样本Sa。借助于并串转换器1120对第一频移样本Sa进行串行化并且将其应用于循环前缀(CP)插入器1122以确定第一出口样本流d₀、......、d_A-1。循环前缀插入器1122也可以省略。

处理链1200、1300与如上所述的处理链1100的不同如下：入口数据流1208和1308和1108在其内容方面彼此不同。第二快速傅里叶逆变换IFFT_B和第三快速傅里叶逆变换IFFT_C的第二块长度B和第三块长度C乘以相应的整数因子K(也称为K因子)等于第一快速傅里叶逆变换IFFT_A的第一块长度A。第一块长度A也称为主块长度或主FFT长度。串并转换器1110、1210和1310的块长度N、M和P等于或小于对应的快速傅里叶逆变换块1118、1218、1318的相应块长度A、B、C。

给定主块长度A意义上的傅里叶变换的最大块长度，每个处理链必须满足以下等式(1)，其中FFT块长度为bl并且对应的K因子为K。由等式(1)可知，K因子K总是等于2的幂。

b1＊K＝A (1)

对于具有2048的主块长度A的蜂窝无线电通信网络RCN，也可以支持传统LTE设备。在这种情况下，为所有其他处理链提供固定子载波间隔网格的子载波间隔f0是15kHz。当然，可以不同地选择主块长度A，但是失去与传统LTE设备的兼容性。采样时间Ts对于所有系统是相同的，并且与基本子载波间隔f0一起形成所有配置的固定基本参数。然后可以根据等式(2)确定每个FFT长度的K因子K。

K＝1/(FFT长度＊Ts＊f0) (2)

对于需要低能耗和短符号率的应用，第二无线电设备UE可以仅包括具有高K因子、特别是大于1的K因子K的处理链。

以下等式(3)至(6)示出了本说明书中提出的调制和解调方案仍然提供了子载波是正交的。等式(3)提供具有参数k的块长度R的快速傅里叶变换FFT_R。在等式(4)中，右边的项被分成两个分量X_I和X_II，每个分量表示——正如我们将要看到的——快速傅里叶变换。等式(5)包括从等式(4)的参数k到参数2*u的参数变换。等式(6)以重写形式表示等式(5)。与等式(3)和(4)中的块长度为R的快速傅里叶变换相比，等式(5)和(6)提供块长度为R/2的两个快速傅里叶变换XI(u)和XII(u)。因此，在使用符合等式(1)中描述的K因子方案的FFT块长度的同时，保持了子载波正交性。

下表1示出了OFDM调制器1000和OFDM解调器2000的处理链的可能配置。

表1

加法器1902将第一出口样本流d₀、......、d_A-1、第二出口样本流e₀、......、e_B-1和第三出口样本流f₀、......、f_C-1相加成和，即联合样本流g₀、......、g_A-1。将联合样本流g₀、......、g_A-1应用于相应的无线电模块R1、R2，以进行进一步处理，包括例如数模转换，并且随后上变频到高于相应子载波频率的载波频率。当然，无线电模块R1、R2的其他实现也是可能的。

图3和4中的串并转换器和并串转换器布置在示例性位置。当然，这些转换器可以布置在其他位置以优化相应的处理链。

图4示出了具有多个处理链2100、2200、2300的OFDM解调器2000的示意性框图。当然，另外的处理链是可能的。下面详细描述处理链2100，其中另外的处理链类似于处理链2100。循环前缀去除器2108去除循环前缀CP。也可以省略循环前缀去除器2108。频移器2110根据所提供的第一频率偏移Δf1对不包括循环前缀的下变频的样本流h₀、......、h_A-1、......进行后向移位。频移器2110确定第一入口样本流i₀、......、i_A-1，其由串并转换器2112并行化。前向快速傅里叶变换块2114根据并行化的入口样本流i₀、......、i_A-1确定第一块大小A的前向快速傅里叶变换FFT_A。解映射器2116解映射子载波。块长度N的并串转换器2118根据第一前向快速傅里叶变换FFT_A确定第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1。信道估计器2120根据第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1中包含的参考符号确定信道估计2122。均衡器2124根据第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1并且根据信道估计2122来确定均衡的出口调制符号流2126。如箭头所示，信道估计2122和2222可以被交换，其中例如估计器2120接收信道估计2222。块2128根据均衡的出口解调符号流2126确定出口数据流2130。信道估计器2120和均衡器2124仅是示例性的，并且可以包括关于相应的输入和输出符号流的其他抽头。块2128可以包括QAM解调器(正交幅度调制)和/或QPSK解调器(正交相移键控)、信道解码器和/或另外的处理实体。出口数据流2130等于入口数据流1108。相关器2132检测第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1中的同步符号，并且确定同步状态2134。

处理链2200、2300与如上所述的处理链2100的不同如下：出口数据流2130和2230和2330在其内容方面彼此不同。第二前向快速傅里叶变换FFT_B和第三前向快速傅里叶变换FFT_C的第二块长度B和第三块长度C乘以K因子等于主块长度A。

图5示出了ODFM调制器1000的示意性框图。第一处理链1100以2048的主块长度A进行操作。第二处理链1200和第四处理链1400以128的相同块长度B进行操作。第三处理链1300以64的块长度C进行操作。根据频移器1116，在第一处理链1100中不应用频移(Δf1＝0Hz)。频移器1216、1316和1416分别应用频率偏移Δf2、Δf3和Δf4。

图6示出了OFDM解调器2000的示意性框图。根据频移器2110，对第一处理链2100中的下变频的样本流h₀、......、h_A-1、......不应用频率反向移位。频移器2210、2310和2410将下变频的样本流h₀、......、h_A-1、......反向移位相应的频率偏移Δf2、Δf3和Δf4以确定相应的入口样本流。

图7示出了图5的联合调制符号流g₀、......、g_A-1的示意图。如所示，OFDM_2048和OFDM_128的不同OFDM符号长度可以通过所提出的OFDM调制器1000和OFDM解调器2000来实现。在具有长度OFDM_2048的OFDM符号之后，在相应子载波或子载波块上的频率偏移和块长度意义上的数字基本配置可以改变。因此，数字基本配置从一个(最大的)OFDM符号变为另一个是可能的。

图8示意性地示出了具有2048的主块长度A的快速傅里叶逆变换块1118，以生成长度为66.6μs的LTE兼容OFDM符号(省略循环前缀)。2048的主块长度A还确定具有K因子大于1的所有系统/处理链的子载波间隔为15kHz。因此，第一处理链1100/2100的主块长度A确定具有其他处理链的固定子载波间隔的子载波间隔网格。

图9示意性地示出了具有128的块长度B的快速傅里叶逆变换块1218，以生成4.2μs的OFDM符号长度(省略循环前缀)。与块1218相对应的K因子是16。

图10示意性地示出了具有64的块长度C的快速傅里叶逆变换块1318，以生成2.1μs的OFDM符号长度(省略循环前缀)。与块1318相对应的K因子是32。

图11示出了联合调制符号流g₀、......、g_A-1的示意性时间频率表示。作为示例，示出了应用于频移器1216的频率偏移Δf2。DC载波是所有频率偏移Δf的参考，并且具有零Hz的示例性值。为了确定频率偏移Δf2，将物理资源块RB的数目(即，32)乘以每个资源块RB的子载波的数目(即，12)，其中附加的子载波SC为1。将结果乘以子载波间隔SCS(即，15kHz)。因此，根据以下等式(7)计算频率偏移Δf2。

Δf2＝(RB＊SC+1)＊SCS kHz＝5,775MHz (7)

图12示出了IFFT处理格式的示意图。示出了图5的快速傅里叶逆变换块1118、1218和1318的示例性输入调制符号。

图13示出了主同步信号PSS和辅同步信号SSS的示意性时频表示。同步信号PSS、SSS可以根据3GPP 36.211的部分6.11(其通过引用并入)来确定，并且分别被映射到DC载波周围的62个子载波到具有主块大小A的主处理链1100的(最大)OFDM符号的第三OFDM符号和第七OFDM符号。

根据映射器1114、1214、1314，确定具有第一块大小A的同步序列SS的快速傅里叶逆变换IFFT。根据频率范围PSS_A和PSS_B、SSS_A和SSS_B跨越可用带宽分别重复同步序列SS的快速傅里叶逆变换IFFT。

根据解映射器2116、2216、2316，根据第二出口解调符号流n₀、......、n_M-1确定已经利用第一块长度A调制的同步信号PSS、SSS的至少分量PSS_128_1、PSS_128_2、SSS_128_1、SSS_128_2。所示分量PSS_128_1、PSS_128_2、SSS_128_1、SSS_128_2可以在第二出口解调符号流中在OFDM解调器2000侧看到，其中第二处理链2200以128的块长度B进行操作。因此，所提出的映射方案在OFDM解调器2000侧为每个处理链提供同步信息。对于具有K因子大于1的处理链，同步符号被分成长度减小的符号。

图14示出了同步信号PSS、SSS的示意性时频表示。与图13不同，同步信号PSS、SSS分别被映射到DC载波周围的72个子载波到具有主块大小A的主处理链1100的第一OFDM符号和第七OFDM符号。这增强了在DC载波周围的同步信号PSS、SSS的OFDM解调器侧的可见性，示例性地针对块长度B为128的具有附图标记PSS_128_3、PSS_128_4、SSS_128_3、SSS_128_4的子载波示出。

图15示出了用于操作映射器1112、1212、1312和解映射器2116、2216、2316的示例性参考符号分配方案。OFDM调制器1000和OFDM解调器2000以12个子载波的物理资源块长度进行操作。第一多个参考符号RS被插入到第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1中，其中相邻参考符号RS之间的间隔d1为5个子载波。在第二处理链1200和第三处理链1300中，第二多个参考符号RS被插入到第二入口调制符号流b₀、......、b_M-1中，其中相邻参考符号RS之间的间隔d2为2个子载波。

在OFDM解调器2000侧，处理链2100被配置为从第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1确定第一多个参考符号RS，其中相邻参考符号RS之间的间隔d1为5子载波。另一方面，处理链2200被配置为从第二出口解调符号流n₀、......、n_M-1确定第二多个参考符号RS，其中相邻参考符号RS之间的间隔d2为2个子载波。

因此，3GPP 36.211的参考符号系统(其通过引用并入本文)可以用于第一处理链1100，其中参考符号被定位为频率、时间、天线端口和小区ID的函数。所提出的方案包括在相应子载波中的位置0到4之间移位3个子载波。在相邻小区之间，移位参考符号。根据图15中的示例，与3GPP 36.211中提出的方案相比，参考符号被移位一个位置。

图16示出了示例性参考符号分配方案。OFDM调制器1000和OFDM解调器2000以2^X个子载波的物理资源块长度进行操作，在该示例中，物理资源块PRB包括16个子载波。在OFDM调制器1000侧，处理链1100被配置为在每2^Z个子载波位置处将第一多个参考符号RS插入到第一入口调制符号流a₀、......、a_N-1中。具有K因子2的第二处理链1200被配置为在每2^Z个子载波位置处以及在2^Z个子载波位置(即，位置4到12)之间的另外的位置处将第二多个参考符号RS插入到第二入口调制符号流b₀、......、b_M-1中。

OFDM解调器2000的第一处理链2100被配置为在每2^Z个子载波位置处从第一出口解调符号流m₀、......、m_N-1确定第一多个参考符号RS。具有K因子2的第二处理链2200被配置为在每2^Z个子载波位置处以及在2^Z个子载波位置(即，位置4到12)之间的另外的位置处从第二出口解调符号流n₀、......、n_M-1确定第二多个参考符号RS。

因此，每个物理资源块的参考符号的数量随着K因子的增加而增加。因此，较小的FFT块长度被提供有更多的参考符号，从而允许更好的信道估计，并且因此补偿信道估计的性能损失。

图17示出了示例性参考符号分配方案。与图16不同，16个参考符号RS在频率方向上分布。然而，沿着不同K因子系统和相应处理链的相同分配方案适用，特别是跨越相应带宽的每2^Z个子载波位置处提供参考符号，并且通过利用另外的参考符号RS填充相邻的2^Z个子载波位置之间的间隙来随着K因子的增加而增加参考符号密度。

图18示意性地示出了下行链路传输调度方案。在步骤18_1中，由第一无线电设备BS调度下行链路传输。通过在步骤18_2中传输下行链路调度决定来调度下行链路传输，该下行链路调度决定至少包括频率偏移Δf的指示和相应傅里叶变换的块长度的指示。在步骤18_3中，利用所调度的频率偏移和块长度来调制下行链路数据。在步骤18_4中，向第二无线电设备UE传输调制的下行链路数据。然后，第二无线电设备UE可以接收下行链路数据，并且在步骤18_5中通过将相应样本反向移位所调度的频率偏移Δf并且利用所调度的块长度确定前向傅里叶变换FFT来解调下行链路数据。

图19示意性地示出了上行链路传输调度方案。在步骤19_1中，第一无线电设备BS调度上行链路传输。在步骤19_2中，向第二无线电设备UE传输指示用于上行链路数据的至少一对频率偏移Δf和块长度的调度决定。在步骤19_3中，第二无线电设备UE根据上行链路调度决定来调制上行链路数据。在步骤19_4中，向第一无线电设备BS传输调制的上行链路数据。在步骤19_5中，根据调度的上行链路传输来解调上行链路数据。

图20示出了用于操作用于传输的多服务设备的示意性框图。所使用的子带被指派给K因子。另外的子带参数包括例如子载波间隔，其他参数例如是符号持续时间、时间开销、时间开销类型(如零后缀或循环前缀)、加窗或过滤参数。取决于所指派或选择的K因子K，子带被表征为用于特定传输类型，并且特别适合于特定服务的传输。服务1108是例如eMBB(增强型移动宽带)。服务1208例如是mMTC(大规模机器类型通信)。服务1308是URLLC(超可靠低延迟通信)。另外的服务包括车辆到车辆通信、语音、视频等。因此，所分配的资源块向对应服务的数据分组指派与具有K因子K的一个或多个子载波或子带相关联的专用时隙。块1500将服务1108到1308的数据分发到相应的入口符号流。

图21示出了用于操作用于接收的多服务设备的示意性框图。借助于块2500重构服务1108到1308的数据，块2500接收出口解调符号流m₀、......、m_N-1，n₀、......、n_M-1，o₀、......、o_P-1。

说明书和附图仅说明了本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，这些布置虽然未在本文中明确描述或示出，但是实施本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外，本文所述的所有示例主要旨在仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人为促进本领域而贡献的概念，并且应当被解释为不限于这些具体叙述的示例和条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其等同物。

可以通过使用专用硬件以及能够执行软件的硬件与适当软件相关联地来提供图中所示的各种元件的功能，包括标记为“处理器”的任何功能块。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器提供，这些多个单独的处理器中的一些处理器可以是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为专指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。也可以包括其他硬件(传统的和/或定制的)。类似地，图中所示的任何开关只是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至手动地执行，特定技术可以由实施者选择，如从上下文中更具体地理解的。

本领域技术人员应当理解，本文中的任何框图表示实施本发明的原理的说明性电路装置的概念图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以基本上在计算机可读介质中表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否明确示出。

Claims (15)

1.一种用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)的无线电设备中操作的OFDM调制器(1000)，其中所述OFDM调制器(1000)包括处理器(P1；P2)和存储器(M1；M2)，所述处理器和所述存储器被配置为：

-接收第一入口调制符号流和第二入口调制符号流(a₀，......，a_N-1，b₀，......，b_M-1)；

-根据所述第一入口调制符号流和所述第二入口调制符号流(a₀，......，a_N-1，b₀，......，b_M-1)分别确定第一块长度(A)和第二块长度(B)的第一快速傅里叶逆变换和第二快速傅里叶逆变换(IFFT_A，IFFT_B)；

-根据所述第一快速傅里叶逆变换和所述第二快速傅里叶逆变换(IFFT_A，IFFT_B)分别确定到子载波频率(DC)的不同频率偏移的第一频移样本和第二频移样本(Sa；Sb)；

-根据所述第一频移样本和所述第二频移样本(Sa；Sb)确定第一出口样本流和第二出口样本流(d₀，......，d_A-1，e₀，......，e_B-1)；以及

-根据所述第一出口样本流和所述第二出口样本流(d₀，......，d_A-1，e₀，......，e_B-1)确定联合样本流(g₀，......，g_A-1)，以用于将所述联合样本流(g₀，......，g_A-1)上变频到高于相应子载波频率的载波频率。

2.根据权利要求1所述的OFDM调制器(1000)，

-其中所述第二快速傅里叶逆变换(IFFT_B)的第二块长度(B)乘以整数因子(K)等于所述第一快速傅里叶逆变换(IFFT_A)的第一块长度(A)。

3.根据权利要求2所述的OFDM调制器(1000)，

-其中所述第一块长度(A)等于2048。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的OFDM调制器(1000)，其中所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-跨越可用带宽重复同步序列(SS)作为同步信号。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的OFDM调制器(1000)，所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-以2^X个子载波的物理资源块长度进行操作；

-在每2^Z个子载波位置处将第一多个参考符号(RS)插入到所述第一入口调制符号流(a₀，......，a_N-1)中；

-在每2^Z个子载波位置处以及在另外的位置处将第二多个参考符号(RS)插入到所述第二入口调制符号流(b₀，......，b_M-1)中，所述另外的位置经由2^Z个网格位置的单个移位操作而被得出。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的OFDM调制器(1000)，其中所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-以12个子载波的物理资源块长度进行操作；

-在每个第六子载波处将第一多个参考符号(RS)插入到时隙的所述第一入口调制符号中；

-在每个第三子载波处将第二多个参考符号(RS)插入到时隙的第五入口调制符号中。

7.一种用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)的设备中操作的OFDM解调器(2000)，其中所述OFDM解调器(2000)包括处理器(P1；P2)和存储器(M1；M2)，所述处理器和所述存储器被配置为：

-接收下变频的样本流(h₀，......，h_A-1，......)；

-分别确定第一块长度(A)和第二块长度(B)的以及到子载波频率(DC)的不同频率偏移(-Δf1，-Δf2)的所述下变频的样本流(h₀，......，h_A-1，......)的第一入口样本流和第二入口样本流(i₀，......，i_A-1，k₀，......，k_B-1)；

-根据所述第一入口样本流和所述第二入口样本流(i₀，......，i_A-1，k₀，......，k_B-1)确定所述第一块长度(A)和所述第二块长度(B)的第一前向快速傅里叶变换和第二前向快速傅里叶变换(FFT_A，FFT_B)；

-根据所述第一前向快速傅里叶变换和所述第二前向快速傅里叶变换(FFT_A，FFT_B)分别确定第一出口解调符号流和第二出口解调符号流(m₀，......，m_N-1，n₀，......，n_M-1)。

8.根据权利要求7所述的OFDM解调器(2000)，

-其中所述第二前向快速傅里叶变换(FFT_B)的第二块长度(B)乘以整数因子(K)等于所述第一前向快速傅里叶变换(FFT_A)的第一块长度(A)。

9.根据权利要求8所述的OFDM解调器(2000)，

-其中所述第一块长度(A)等于2048。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的OFDM解调器(2000)，所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-根据所述第二出口解调符号流(n₀，......，n_M-1)确定同步信号的至少一个分量。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的OFDM解调器(2000)，所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-以2^X个子载波的物理资源块长度进行操作；

-在每2^Z个子载波位置处从时隙的出口解调符号确定第一多个参考符号(RS)；

-在每2^Z个子载波位置处以及在另外的位置处从出口解调符号确定第二多个参考符号(RS)，所述另外的位置在经由2^Z个网格位置的单个移位操作而得出的2^Z个子载波位置之间。

12.根据权利要求7至9中任一项所述的OFDM解调器(2000)，所述处理器(P1；P2)和所述存储器(M1；M2)还被配置为：

-以12个子载波的物理资源块长度进行操作；

-在每个第六子载波处从时隙的第一出口解调符号确定第一多个参考符号(RS)；

-在每个第三子载波处从时隙的第五出口解调符号确定第二多个参考符号(RS)。

13.一种用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)中操作的无线电设备，其中所述无线电设备包括：

-根据权利要求1至6中的一项所述的OFDM调制器(1000)，其中所述无线电设备包括无线电模块(R1；R2)和天线(A1；A2)，所述无线电模块和所述天线被配置为：

-将所述联合样本流(g₀，......，g_A-1)上变频为高于相应子载波频率的所述载波频率；

-在第一无线电信道(ch1)上传输所述联合样本流(g₀，......，g_A-1)；和/或其中所述无线电设备包括根据权利要求7至12中的一项所述的OFDM解调器(2000)，其中所述无线电设备包括无线电模块(R1；R2)和天线(A1；A2)，所述无线电模块和所述天线被配置为：

-从第二无线电信道(ch2)接收无线电信号；

-将所述无线电信号下变频为所述样本流(h₀，......，h_A-1，......)。

14.一种用以操作OFDM调制器(1000)以用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)的无线电设备中操作的方法，其中所述方法包括：

-接收第一入口调制符号流和第二入口调制符号流(a₀，......，a_N-1，b₀，......，b_M-1)；

-根据所述第一入口调制符号流和所述第二入口调制符号流(a₀，......，a_N-1，b₀，......，b_M-1)分别确定第一块长度(A)和第二块长度(B)的第一快速傅里叶逆变换和第二快速傅里叶逆变换(IFFT_A，IFFT_B)；

-根据所述第一快速傅里叶逆变换和所述第二快速傅里叶逆变换(IFFT_A，IFFT_B)分别确定到子载波频率(DC)的不同频率偏移的第一频移样本和第二频移样本(Sa；Sb)；

-根据所述第一频移样本和所述第二频移样本(Sa；Sb)分别确定第一出口样本流和第二出口样本流(d₀，......，d_A-1，e₀，......，e_B-1)；以及

-根据所述第一出口样本流和所述第二出口样本流(d₀，......，d_A-1，e₀，......，e_B-1)确定联合样本流(g₀，......，g_A-1)，以用于将所述联合样本流(g₀，......，g_A-1)上变频到高于相应子载波频率的载波频率。

15.一种用以操作OFDM解调器(2000)以用于在蜂窝无线电通信网络(RCN)的设备中操作的方法，其中所述方法包括：

-接收下变频的样本流(h₀，......，h_A-1，......)；

-分别确定第一块长度(A)和第二块长度(B)的以及到子载波频率(DC)的不同频率偏移(-Δf1，-Δf2)的所述下变频的样本流(h₀，......，h_A-1，......)的第一入口样本流和第二入口样本流(i₀，......，i_A-1，k₀，......，k_B-1)；

-根据所述第一入口样本流和所述第二入口样本流(i₀，......，i_A-1，k₀，......，k_B-1)确定所述第一块长度(A)和所述第二块长度(B)的第一前向快速傅里叶变换和第二前向快速傅里叶变换(FFT_A，FFT_B)；

-根据所述第一前向快速傅里叶变换和所述第二前向快速傅里叶变换(FFT_A，FFT_B)分别确定第一出口解调符号流和第二出口解调符号流(m₀，......，m_N-1，n₀，......，n_M-1)。

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