CN110401517B - 一种多载波混合传输方法及发送端和接收端 - Google Patents

一种多载波混合传输方法及发送端和接收端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种多载波混合传输方法及发送端和接收端。所述方法包括获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；根据数据类型对待传数据进行分组得到发送比特组；根据数据类型，分别采用对应的调制模块进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波信号并发送给接收端，以使接收端将载波信号下变频为待传信号，再通过对应的解调模块解调为对应的发送比特组，本发明实施例通过对待传数据分为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制并发送给接收端，以使接收端采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。

Description

一种多载波混合传输方法及发送端和接收端
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种多载波混合传输方法及发送端和接收端。
背景技术
5G及5G后续移动通信网络将是一个万物互联和异网共享的高速率、高可靠性、高带宽移动通信系统，应用场景的多样性和复杂性使得正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)已经不能适应。5G的应用场景要求系统既有常规帧传输，也要求系统支持短帧传输，甚至还有其他特殊帧应用。未来移动通信的场景分类有限，但接入量会越来越大，每个应用场景都需要一定数量的接入量才能满足某类场景应用的需求。
在现有的调制多载波技术中包括：基于快速傅里叶逆/正变换IFFT/FFT的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术已广泛应用于4G-LTE中，是一种成熟的、频谱利用率极高的多载波传输技术。由于OFDM中各个子信道的正交调制和解调是利用快速付里叶反变换(IFFT)和快速付里叶变换(FFT)方式实现的，在频域存在明显的带外辐射，为了加快了信号功率谱密度边沿的下降速度，减少带外损耗，采用加窗OFDM和滤波器组OFDM技术，是当前最通用的技术。加窗OFDM技术同样应用广泛于数字广播(Digital Video Broadcasting，DVB)、无线局网WLAN等多类新型数字传输系统中。滤波器OFDM技术工程中已开始应用广义频分复用(Generalized Frequency DivisionMultiplexing，GFDM)、通用滤波多载波(Universal Filter Bank MultiCarrier，UFMC)、滤波器组多载波(Filter Bank MultiCarrier，FBMC)等技术。
OFDM技术频域频谱的辛格函数存在严重的能量泄漏，对所有子载波的同步性要求极强，还存在较高的信号功率峰均比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)，直接限制了多载波传输中的载波带宽，加窗OFDM和滤波器组OFDM技术虽然有所改善，但由于各自信息承载能力单一，在进行多种数据类型传输时传输效率低下。
发明内容
本发明实施例提供一种多载波混合传输方法及发送端和接收端，用以解决现有技术中但由于各自信息承载能力单一，在进行多种数据类型传输时传输效率低下。
第一方面，本发明实施例提供了一种多载波混合传输方法，包括：
在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；
根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；
将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
第二方面，本发明实施例提供了另一种多载波混合传输方法，包括：
接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将每个载波信号下变频为对应的待传信号；
通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
第三方面，本发明实施例提供了一种用于多载波混合传输方法的发送端，包括：
获取模块，用于在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
分组模块，用于根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；
调制模块，用于根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；
频分复用模块，用于将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
发送模块，用于将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
第四方面，本发明实施例提供了一种用于多载波混合传输方法的接收端，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
滤波模块，用于将每个载波信号下变频为对应的待传信号；
解调模块，用于通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
第五方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
处理器、存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述通信接口用于该电子设备的通信设备之间的信息传输；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；
根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；
将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
第六方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；
根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；
将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
本发明实施例提供的多载波混合传输方法及发送端和接收端，通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
附图说明
图1为本发明实施例的多载波混合传输方法流程图；
图2为本发明实施例的另一多载波混合传输方法流程图；
图3为本发明实施例的用于多载波混合传输方法的系统结构示意图；
图4为本发明实施例的用于多载波混合传输的发送端结构示意图；
图5为本发明实施例的另一用于多载波混合传输的接收端结构示意图；
图6为本发明实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的多载波混合传输方法流程图，如图1所示，所述方法包括：
步骤S01、在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型。
发送端在预设的时间段内获取需要发送给接收端的待传数据，根据应用场景以及业务的不同可以被分为不同的数据类型，例如车联网数据、语音通话数据或者高清视频数据等，各类数据在实时性、准确率以及时延要求等方面都有着不同的需求。所述待传数据至少包括与其相对应的数据类型。
步骤S02、根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同。
由于不同数据类型的待传数据对于信息传输的要求不同，需要对获取到的所有待传数据进行分组，将其中具有相同数据类型的待传数据合并为一个发送比特组。所有的待传输数据都会被分配到与其相对应的发送比特组中。
进一步地，所述步骤S02具体为：
根据所述数据类型和预设的子载波数，对所有的待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组。
在对所述待传数据进行分组时，还需要考虑到每个发送比特组在后续的调制过程中每个分组对应的调制模块分配的用于传输待传数据的子载波数，例如Nc＝400。根据预设的子载波数与数据类型要求的调制方式可以得到对应的发送比特组可以容纳的数据量阈值。因此，可以将数据量超过所述数据量阈值的待传数据分配到多个发送比特组中。
当然由于传输带宽的限制，根据每个调制模块分配的总子载波数可以得到所述传输带宽能够承受的发送比特组数量阈值。例如所述发送比特组数量阈值为5，而发送端获取的待传数据的数据类型有A，B，C，则根据每种数据类型的待传数据的数据量，可以将所有的待传数据分为数据类型为A的发送比特组a1,a2，数据类型为B的发送比特组b1,b2，和数据类型为C的发送比特组c1。
步骤S03、根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号。
发送端会预先将每种数据类型与特定的调制模块进行配对，具体的配对方式可以是一一对应的，也可以是每种数据类型对应几种调制模块，然后根据实际的情况，例如信道状态或者接收端能够实现的解调方式，来选择合适的调制模块。每种调制模块都对应于不同的调制方式，例如OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制等。具体的配对方式可以根据需要进行设定，在此不作具体限定。
根据每个发送比特组对应的数据类型，发送端根据配对关系采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制，以得到每个发送比特组对应的待传信号。
步骤S04、将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠。
通过上变频，将每个待传信号由互不重叠的载波频段进行传输以得到载波信号。例如，将发送比特组a1、a2、b1、b2、c1分别通过对应的调制模块得到待传信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sc1，分别将Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sc1上变频到对应的载波频段[fa1min，fa1min+N*Δf]、[fa2min，fa2min+N*Δf]、[fb1min，fb1min+N*Δf]、[fb2min，fb2min+N*Δf]、[fc1min，fc1min+N*Δf]，其中，
fa2min＝fa1min+N*Δf+ΔF，
fb1min＝fa2min+N*Δf+ΔF，
fb2min＝fb1min+N*Δf+ΔF，
fc1min＝fb2min+N*Δf+ΔF，
所述Δf为子载波带宽，所述ΔF为上变频保护间隔带宽，所述N为每个调制模块能够承载的总子载波数，例如N＝512，Δf＝0.015MHz，ΔF＝10*Δf。对于载波频段的分配方式有很多，可以根据实际传输的带宽和频段进行具体的设定，在此不作具体限定。
步骤S05、将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
发送端会将得到的所有载波信号合并后通过射频单元发送给接收端。通过下变频，接收端可以将接收到的载波信号恢复为所述待传信号，然后再根据每个待传信号对应的数据类型，由对应的解调模块对所述待传信号进行解调，最终得到对应的发送比特组。再将所有发送比特组中的待传数据进行合并以得到所有的待传数据。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
图3为本发明实施例的用于多载波混合传输方法的系统结构示意图，如图3所示，所述调制模块采用的调制方式至少包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制。
根据不同的数据类型能够选择的调制模块对应的调制方式有很多，可以根据实际的需要进行选择，在本发明实施例中，也仅是给出了其中的一种举例说明。
为了能够尽可能得提高频谱利用率，并降低调制模块和解调模块的差异性和复杂度，本发明实施例中的调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制。虽然三种调制方式对应的调制模块中的技术框图互有不同，但三种调制方式的技术差别较小，主要的区别表现在发射端，其中OFDM调制/解调最简单，滤波器组OFDM调制/解调模块最复杂。也就是说，三种调制方式中的发射端的技术难度明显高于接收端，这样的技术架构正好符合移动通信的发送端和接收端的特点，即将技术难度较大的部分保留在基站端，即发送商，技术难度较小的部分应用于终端，即接收端。
三种调制模块和解调都采用均以基于IFFT/FFT的OFDM的技术基础，基带调制、子载波映射、插入循环前缀(Cyclic Prefix，CP)等均与OFDM调制一致。其中，基带调制的方式有很多，例如QAM基带调制或OQAM基带调制，本发明实施例均采用QAM基带调制，虽然在滤波器组多载波调制中的基带调制多采用OQAM，可以使传输性能有较大提升，从而可以取消OFDM符号中的CP，提高频谱的利用率，但OQAM基带调制不仅需要增加一倍的数据量，还因为取消CP使系统信号与大规模MIMO天线应用匹配困难，也给OFDM模块和加窗OFDM模块的数据同步处理带来的麻烦，所以本发明实施例中仍然采用QAM基带调制，并插入CP，既可以使三类多载波传输技术通过模块方式混合使用，又可以使射频系统方便应用大规模MIMO天线。
基于IFFT/FFT的OFDM调制仅仅通过快速付里叶变换，就可以简单、高效、快捷地实现正交频分复用多载波传输。
而加窗OFDM调制模块是在OFDM调制模块的基础上增加了加窗模块，在时域对每个子载波的OFDM符号加窗，从而在时域实现对多载波传输的调制，不仅可以降低各子载波间的干扰，还能减少信息能量的流失。通过选取适当的窗函数能够抑制FFT等效滤波器振幅特性的副瓣，使有限长度输入信号周期延拓，窗函数不仅可以截断信号，还可以对信号起到平滑作用。由于信号泄漏直接与窗函数频谱两侧的旁瓣有关，选择窗函数的基本原则是：保持最大信息和尽量消除旁瓣，使窗函数频谱中的主瓣宽度尽可能窄，以获取较陡的过渡带，而旁瓣衰减应尽量的大，以提高频谱阻带。
由于不同的窗函数产生的能量泄漏和频率分辨率不同，所以不同的窗函数对信号频谱的影响也完全不同，加窗时应根据待传数据的应用特性和业务需求，即数据类型，来选择合适的窗函数，以获取加窗的最优目标。例如，升余弦窗(汉宁窗)不仅具有良好的频率分辨率，还可以减小频谱的泄漏，因而适应大多数信号传输情况。因此可以将不同的数据类型与不同的窗函数进行配对以决定所述数据类型对应的调制模块。
而对于没有加窗的OFDM调制，可以相当于作用了矩形窗，加窗效果仍然存在
而滤波器组OFDM调制模块是采用了一组通过等距频移后获得的与总子载波数量相同的滤波器组成的，达到在频域对每个子载波滤波的目的，使多载波传输尽可能吻合所承载信息的基本特征和无线信道传输的基本特性，提高多载波传输性能和信息传输品质。如图3所示，发射端的综合滤波器组和接收端的分析滤波器组互为逆向，核心结构都是原型滤波器，即所述综合滤波器组和分析滤波器组中的原型函数互为共轭和时间翻转。不同的原型滤波器其抑制频域波形带外能量泄漏的能力也互有不同。因此可以将不同的数据类型与不同的原型滤波器函数进行配对，以决定所述数据类型对应的调制模块。
如图3所示，滤波器组OFDM调制模块因发射端和接收端需同时采用综合滤波器组和分析滤波器组，且滤波器是针对每个子载波操作，对传输信号的约束较大，所以系统中还需要对经过综合滤波器组和分析滤波器组过滤后的信号分别放大，才能保证信号在无线信道中传输时，不至于被其他能量较大的模块中的信号湮没。
另外，由于调制模块中的调制方式不同，需要在每个调制模块的发射端增加可以灵活调整的延时系统，以保证总分组信号合并时各模块信号的同步。
由上可知，虽然仅采用了上述三种调制方式，但在具体的实施过程中，还可以通过不同加窗函数和不同的原型滤波器函数来得到更多种类的调制模块来配对适应不同数据类型的数据传输要求。每个调制模块分配的总子载波数相等，每个调制模块对应的上变频所占用的带宽也一样，每种调制模块也可以根据实际的应用，由一个或多个调制模块组成。所有调制模块最后由不同的上变频调制后，形成模拟式频分复用(Frequency DivisionMultiplexing，FDM)系统，合并后统一进行射频放大，通过天线辐射到无线信道中。用模块方式和频分复用技术将OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制等多种多载波传输技术综合应用，就可以适应未来移动通信所面临的各类应用场景。当然，采用模块化来支持海量子载波来承载信息的一个重要优势还有可以最大限度地降低OFDM中的PAPR，使整个系统的PAPR值仅仅局限在一个调制模块中。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
图2为本发明实施例的另一多载波混合传输方法流程图，如图2所示，所述方法包括：
步骤S10、接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠。
接收端获取到由发送端发送的载波信号集合，其中所述载波信号由发送端根据获取的待传数据得到。
发送端先在预设的时间段内获取所述待传数据，根据应用场景以及业务的不同可以被分为不同的数据类型，因此所述待传数据至少包括与其相对应的数据类型。
由于不同数据类型的待传数据对于信息传输的要求不同，需要对获取到的所有待传数据进行分组，所述发送端将其中具有相同数据类型的待传数据合并为一个发送比特组。所有的待传输数据都会被分配到与其相对应的发送比特组中。
在对所述待传数据进行分组时，还需要考虑到每个发送比特组在后续的调制过程中每个分组对应的调制模块分配的用于传输待传数据的子载波数。根据预设的子载波数与数据类型要求的调制方式可以得到对应的发送比特组可以容纳的数据量阈值。因此，可以将数据量超过所述数据量阈值的待传数据分配到多个发送比特组中。
当然由于传输带宽的限制，根据每个调制模块分配的总子载波数可以得到所述传输带宽能够承受的发送比特组数量阈值。
发送端会预先将每种数据类型与特定的调制模块进行配对，具体的配对方式可以是一一对应的，也可以是每种数据类型对应几种调制模块，然后根据实际的情况，例如信道状态或者接收端能够实现的解调方式，来选择合适的调制模块。每种调制模块都对应于不同的调制方式，例如OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制等。具体的配对方式可以根据需要进行设定，在此不作具体限定。
根据每个发送比特组对应的数据类型，发送端根据配对关系采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制，以得到每个发送比特组对应的待传信号。
发送端通过上变频，将每个待传信号由互不重叠的载波频段进行传输以得到载波信号。然后再将得到的所有载波信号合并后发送给接收端。
步骤S11、将每个载波信号下变频为对应的待传信号。
通过下变频，接收端可以将接收到的载波信号恢复为所述待传信号。
步骤S12、通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
接收端再根据每个待传信号对应的数据类型，由对应的解调模块对所述待传信号进行解调，最终得到对应的发送比特组。再将所有发送比特组中的待传数据进行合并以得到所有的待传数据。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
基于上述实施例，进一步地，所述解调模块采用的解调方式为OFDM解制、加窗OFDM解调或滤波器组OFDM解调的任意组合。
为了能够尽可能得提高频谱利用率，并降低解调模块的差异性和复杂度，本发明实施例中的解调模块采用的解调方式包括OFDM解调、加窗OFDM解调和滤波器组OFDM解调。而接收端可以根据自身设备的性能和需要来决定具体采用上述全部或部分的解调方式。例如，设备Z1仅用来传输对传输性能要求较低的数据，则Z1仅需要配置OFDM解调模块就可以满足要求。
针对不同的接收端，所述发送端也仅能选择与所述接收端配置的解调模块对应的调制模块。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
图4为本发明实施例的用于多载波混合传输的发送端结构示意图，如图4所示，所述发送端至少包括：获取模块10、分组模块11、调制模块12、频分复用模块13和发送模块14，其中，
所述获取模块10用于在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述分组模块11用于根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述调制模块12用于根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；所述频分复用模块13用于将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；所述发送模块14用于将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。具体地，
获取模块10在预设的时间段内获取需要发送给接收端的待传数据，根据应用场景以及业务的不同可以被分为不同的数据类型。所述待传数据至少包括与其相对应的数据类型。
由于不同数据类型的待传数据对于信息传输的要求不同，需要所述分组模块11对获取到的所有待传数据进行分组，将其中具有相同数据类型的待传数据合并为一个发送比特组。所有的待传输数据都会被分配到与其相对应的发送比特组中。
所述分组模块11在对所述待传数据进行分组时，还需要考虑到每个发送比特组在后续的调制过程中每个分组对应的调制模块分配的用于传输待传数据的子载波数。根据预设的子载波数与数据类型要求的调制方式可以得到对应的发送比特组可以容纳的数据量阈值。因此，可以将数据量超过所述数据量阈值的待传数据分配到多个发送比特组中。
当然由于传输带宽的限制，根据每个调制模块分配的总子载波数可以得到所述传输带宽能够承受的发送比特组数量阈值。
调制模块12会预先将每种数据类型与特定的调制模块进行配对，具体的配对方式可以是一一对应的，也可以是每种数据类型对应几种调制模块，然后根据实际的情况，例如信道状态或者接收端能够实现的解调方式，来选择合适的调制模块，每种调制模块都对应于不同的调制方式。
根据从分组模块11得到的每个发送比特组对应的数据类型，调制模块12会根据配对关系采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制，以得到每个发送比特组对应的待传信号。
通过在所述频分复用模块13进行上变频，将每个待传信号由互不重叠的载波频段进行传输以得到载波信号。
发送模块14会将由频分复用模块13得到的所有载波信号合并后通过射频单元发送给接收端。通过下变频，接收端可以将接收到的载波信号恢复为所述待传信号，然后再根据每个待传信号对应的数据类型，由对应的解调模块对所述待传信号进行解调，最终得到对应的发送比特组。再将所有发送比特组中的待传数据进行合并以得到所有的待传数据。
本发明实施例提供的装置用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
基于上述实施例，进一步地，所述调制模块采用的调制方式至少包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制。
根据不同的数据类型能够选择的调制模块对应的调制方式有很多，可以根据实际的需要进行选择，在本发明实施例中，也仅是给出了其中的一种举例说明。
为了能够尽可能得提高频谱利用率，并降低调制模块和解调模块的差异性和复杂度，本发明实施例中的调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制。虽然三种调制方式对应的调制模块中的技术框图互有不同，但三种调制方式的技术差别较小，主要的区别表现在发射端，其中OFDM调制/解调最简单，滤波器组OFDM调制/解调模块最复杂。也就是说，三种调制方式中的发射端的技术难度明显高于接收端，这样的技术架构正好符合移动通信的发送端和接收端的特点，即将技术难度较大的部分保留在基站端，即发送商，技术难度较小的部分应用于终端，即接收端。
三种调制模块和解调都采用了相同的符号编码，例如QAM调制或者OQAM调制，相同的IFFT变换和插入循环前缀等。
而加窗OFDM调制模块是在OFDM调制模块的基础上增加了加窗模块，在加窗时应根据待传数据的应用特性和业务需求，即数据类型，来选择合适的窗函数，以获取加窗的最优目标。因此可以将不同的数据类型与不同的窗函数进行配对以决定所述数据类型对应的调制模块。
而滤波器组OFDM调制模块是采用了一组通过等距频移后获得的与总子载波数量相同的滤波器组成的，其中发射端的综合滤波器组和接收端的分析滤波器组互为逆向，核心结构都是原型滤波器，即所述综合滤波器组和分析滤波器组中的原型函数互为共轭和时间翻转。不同的原型滤波器其抑制频域波形带外能量泄漏的能力也互有不同。因此可以将不同的数据类型与不同的原型滤波器函数进行配对，以决定所述数据类型对应的调制模块。
由上可知，虽然仅采用了上述三种调制方式，但在具体的实施过程中，还可以通过不同加窗函数和不同的原型滤波器函数来得到更多种类的调制模块来配对适应不同数据类型的数据传输要求。
本发明实施例提供的装置用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
图5为本发明实施例的另一用于多载波混合传输的接收端结构示意图，如图5所示，所述接收端至少包括：接收模块20、滤波模块21、解调模块22，其中，
所述接收模块20用于接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；所述滤波模块21用于将每个载波信号下变频为对应的待传信号；所述解调模块22用于通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。具体地，
接收模块20获取到由发送端发送的载波信号集合，其中所述载波信号由发送端根据获取的待传数据得到。
发送端先在预设的时间段内获取所述待传数据，根据应用场景以及业务的不同可以被分为不同的数据类型，因此所述待传数据至少包括与其相对应的数据类型。
由于不同数据类型的待传数据对于信息传输的要求不同，需要对获取到的所有待传数据进行分组，所述发送端将其中具有相同数据类型的待传数据合并为一个发送比特组。所有的待传输数据都会被分配到与其相对应的发送比特组中。
在对所述待传数据进行分组时，还需要考虑到每个发送比特组在后续的调制过程中每个分组对应的调制模块分配的用于传输待传数据的子载波数。根据预设的子载波数与数据类型要求的调制方式可以得到对应的发送比特组可以容纳的数据量阈值。因此，可以将数据量超过所述数据量阈值的待传数据分配到多个发送比特组中。
当然由于传输带宽的限制，根据每个调制模块分配的总子载波数可以得到所述传输带宽能够承受的发送比特组数量阈值。
发送端会预先将每种数据类型与特定的调制模块进行配对，具体的配对方式可以是一一对应的，也可以是每种数据类型对应几种调制模块，然后根据实际的情况，例如信道状态或者接收端能够实现的解调方式，来选择合适的调制模块。每种调制模块都对应于不同的调制方式，例如OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制等。具体的配对方式可以根据需要进行设定，在此不作具体限定。
根据每个发送比特组对应的数据类型，发送端根据配对关系采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制，以得到每个发送比特组对应的待传信号。
发送端通过上变频，将每个待传信号由互不重叠的载波频段进行传输以得到载波信号。然后再将得到的所有载波信号合并后发送给接收模块10。
通过滤波模块11的下变频，可以将由接收模块10接收到的载波信号恢复为所述待传信号。
解调模块12再根据由滤波模块11得到的每个待传信号对应的数据类型，由对应的解调模块对所述待传信号进行解调，最终得到对应的发送比特组。再将所有发送比特组中的待传数据进行合并以得到所有的待传数据。
本发明实施例提供的装置用于执行上述方法，其功能具体参考上述方法实施例，其具体方法流程在此处不再赘述。
本发明实施例通过对不同数据类型的待传数据分组为不同的发送比特组，并分别采用对应的调制模块进行调制再上变频到互不重叠的载波频段后再合并发送给接收端，以使接收端根据数据类型采用对应的解调模块进行解调后得到所有的发送比特组，从而能够更加简单方便得实现各种不同的数据类型的多载波传输，提高系统的整体传输性能。
图6为本发明实施例的电子设备结构示意图。如图6所示，所述电子设备，包括：处理器(processor)601、存储器(memory)602和总线603；
其中，所述处理器601和所述存储器602通过所述总线603完成相互间的通信；
所述处理器601用于调用所述存储器602中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
进一步地，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多载波混合传输方法，其特征在于，包括：
在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；
所述根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组，具体为：根据所述数据类型和预设的子载波数，对所有的待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；
根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；所述调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制；
将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制模块采用的调制方式至少包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制。
3.一种多载波混合传输方法，其特征在于，包括：
接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组，具体为：根据所述数据类型和预设的子载波数，对所有的待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；所述调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
将每个载波信号下变频为对应的待传信号；
通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述解调模块采用的解调方式为OFDM解制、加窗OFDM解调或滤波器组OFDM解调的任意组合。
5.一种用于多载波混合传输方法的发送端，其特征在于，包括：
获取模块，用于在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；
分组模块，用于根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组，具体为：根据所述数据类型和预设的子载波数，对所有的待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；
调制模块，用于根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；所述调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制；
频分复用模块，用于将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
发送模块，用于将所有载波信号合并后发送给接收端，以使所述接收端将接收到的载波信号下变频为所述待传信号，再通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
6.一种用于多载波混合传输方法的接收端，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收由发送端发送的所有载波信号；其中，所述载波信号由发送端先在预设的时间段内获取待传数据，所述待传数据至少包括数据类型；所述发送端再根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；其中，每个发送比特组中的待传数据的数据类型均相同；所述根据所述数据类型，对所有待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组，具体为：根据所述数据类型和预设的子载波数，对所有的待传数据进行分组，以得到至少一个发送比特组；所述发送端根据所述数据类型，分别采用对应的调制模块对所述发送比特组进行调制得到待传信号；所述调制模块采用的调制方式包括OFDM调制、加窗OFDM调制和滤波器组OFDM调制；将每个待传信号上变频到对应的载波频段以得到载波信号；其中，任意两个待传信号对应的载波频段互不重叠；
滤波模块，用于将每个载波信号下变频为对应的待传信号；
解调模块，用于通过与所述数据类型对应的解调模块将每个待传信号解调为对应的发送比特组。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一所述的方法。
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