CN112448801A - 离散多子带通信系统的数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种离散多子带通信系统的数据传输方法及装置，根据预设无线帧结构，实现对待传输数据的数据传输，其中预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置。由于目标子载波间隔可以适应于离散多子带通信系统中的工作子带，使工作子带中具有足够数量的子载波，因此基于目标子载波间隔确定的预设无线帧结构可以满足离散多子带通信系统的数据传输需求，可以提高资源利用率。而且，本发明实施例中的目标子载波间隔可以根据时频资源匹配不同的业务需求，扩展了离散多子带通信系统的业务范围，提升了系统的服务质量。

Description

离散多子带通信系统的数据传输方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及离散多子带通信系统的数据传输方法及装置。
背景技术
目前，常规的时分长期演进(Time Division Long Term Evolution，TD-LTE)系统在进行数据传输时采用的无线帧结构如图1所示。每个无线帧的帧长为10ms，包括两个5ms的半帧。每个半帧包含5个1ms的子帧。图1中的无线帧结构中共有10个子帧，分别为子帧0、子帧1、子帧2、子帧3、子帧4、子帧5、子帧6、子帧7、子帧8以及子帧9，子帧0-子帧4构成一个半帧，子帧5-子帧9构成另一个半帧。其中，子帧1和子帧6均为特殊子帧，均包括三个区域：下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot，DwPTS)、保护间隔(GP)和上行导频时隙(UpPilot Time Slot，UpPTS)。子帧0、子帧5以及DwPTS固定用于下行链路传输。UpPTS以及子帧2-子帧4或者UpPTS以及子帧7-子帧9固定用于上行链路传输。
通常TD-LTE系统的带宽由多个频谱连续的资源块(Resource Block，RB)组成，其无线帧结构适用于整个频带。每个RB在频域上由若干个连续的子载波构成，在时域上由若干个连续的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号构成，时域与频域可以通过傅里叶变换相互转换。频域上子载波之间形成的子载波间隔对应于时域上OFDM符号的长度，二者为倒数关系。TD-LTE系统中子载波间隔一般设置为15kHz的2n倍，n为非负整数。在给定工作带宽时，子载波数量与子载波间隔呈反比例关系。
与TD-LTE系统不同，电力系统无线宽带接入网的频谱离散的分布在230MHz频段，整个频段可分为多个非连续的子带，每个子带的带宽最低为25kHz。这种通信系统又可以称为离散多子带通信系统，实际上也是一种离散窄带通信系统。由于离散多子带通信系统利用的子带带宽窄，如果依然采用TD-LTE系统中的帧结构进行数据传输，将会导致由于子载波间隔过大而带来的工作子带中子载波数量大大减少，造成资源浪费的问题。
因此，现急需提供一种离散多子带通信系统的数据传输方法及装置。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种离散多子带通信系统的数据传输方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供了一种离散多子带通信系统的数据传输方法，包括：
确定预设无线帧结构；
基于所述预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
优选地，所述预设无线帧结构的帧长为25ms的2-n倍。
优选地，所述预设无线帧结构包括5个子帧，且其中第一子帧用于下行链路传输，第二子帧为特殊子帧，第三子帧、第四子帧和第五子帧均用于上行链路传输。
优选地，所述第二子帧依次包括下行导频时隙DwPTS、保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。
优选地，所述预设无线帧结构中每个子帧均包括9个正交频分复用OFDM符号。
优选地，所述DwPTS和所述UpPTS均各占用4个OFDM字符，所述GP占用1个OFDM字符。
优选地，所述确定预设无线帧结构包括：
接收配置参数，基于所述配置参数查询子载波间隔配置表，确定对应的目标子载波间隔，并基于所述目标子载波间隔确定所述预设无线帧结构；其中，所述子载波间隔配置表中存储有各配置参数与各目标子载波间隔的对应关系。
第二方面，本发明实施例提供了一种离散多子带通信系统的数据传输装置，包括：确定模块和数据传输模块。其中，
确定模块，用于确定预设无线帧结构；
数据传输模块，用于基于预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、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，以执行第一方面提供的离散多子带通信系统的数据传输方法。
第四方面，本发明实施例提供了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第一方面提供的离散多子带通信系统的数据传输方法。
本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法及装置，根据预设无线帧结构，实现对待传输数据的数据传输，其中预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置。由于目标子载波间隔可以适应于离散多子带通信系统中的工作子带，使工作子带中具有足够数量的子载波，因此基于目标子载波间隔确定的预设无线帧结构可以满足离散多子带通信系统的数据传输需求，可以提高资源利用率。而且，本发明实施例中的目标子载波间隔可以根据时频资源匹配不同的业务需求，扩展了离散多子带通信系统的业务范围，提升了系统的服务质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中提供的一种无线帧结构的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法中预设无线帧结构的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法中预设无线帧结构的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法中预设无线帧结构的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种离散多子带通信系统的数据传输装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
如图2所示，为本发明实施例中提供的一种离散多子带通信系统的数据传输方法的流程示意图，包括：
S1，确定预设无线帧结构；
S2，基于所述预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
具体地，本发明实施例中提供的数据传输方法针对于离散多子带通信系统，由于其是一种离散窄带的通信系统，无法应用现有技术中TD-LTE系统的无线帧结构进行数据传输。因此，本发明实施例中提供了一种离散多子带通信系统的数据传输方法。
本发明实施例中，执行主体可以是基站或终端，相应地，待传输数据为基站侧待传输数据或终端侧待传输数据。当执行主体为基站时，首先由基站确定预设无线帧结构，然后基站基于预设无线帧结构中的下行子帧实现基站侧待传输数据的下行传输；当执行主体为终端时，首先由终端确定预设无线帧结构，然后终端基于预设无线帧结构中的上行子帧实现终端侧待传输数据的上行传输。
需要说明的是，本发明实施例中，预设无线帧结构用于实现离散多子带通信系统中终端和基站之间的数据传输。由于频域上的子载波间隔与时域上的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号的长度相对应，二者之间存在映射关系，而预设无线帧结构中的子帧又是由多个OFDM符号组成，因此预设无线帧结构可以对应于目标子载波间隔配置，即预设无线帧结构是根据目标子载波间隔进行配置得到。本发明实施例中的目标子载波间隔是指针对离散多子带通信系统，根据工作子带带宽确定出的满足工作子带上子载波数量要求的子载波间隔。
表1目标子载波间隔配置表
n Δf＝2<sup>n</sup>·2(kHz)
0 2
1 4
2 8
目标子载波间隔具体为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数，即小于等于2的非负整数。n为配置参数，n的具体取值可以根据不同的业务需求进行选取，以得到大小可调的子载波间隔，本发明实施例中对此不作具体限定。目标子载波间隔Δf的配置情况具体如表1所示。其中，目标子载波间隔Δf越小，调度精度越高，离散多子带通信系统的频谱效率越高。
本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，根据预设无线帧结构，实现对待传输数据的数据传输，其中预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置。由于目标子载波间隔可以适应于离散多子带通信系统中的工作子带，使工作子带中具有足够数量的子载波，因此基于目标子载波间隔确定的预设无线帧结构可以满足离散多子带通信系统的数据传输需求，可以提高资源利用率。而且，本发明实施例中的目标子载波间隔可以根据时频资源匹配不同的业务需求，扩展了离散多子带通信系统的业务范围，提升了系统的服务质量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述预设无线帧结构包括5个子帧，且其中第一子帧用于下行链路传输，第二子帧为特殊子帧，第三子帧、第四子帧和第五子帧均用于上行链路传输。
具体地，如图3所示，为本发明实施例中预设无线帧结构的示意图。图3中示出的预设无线帧结构中包括的5个子帧分别用子帧0、子帧1、子帧2、子帧3和子帧4表示。其中子帧0表示第一子帧，用于下行链路传输；子帧1表示第二子帧，即特殊子帧；子帧2、子帧3和子帧4分别表示第三子帧、第四子帧和第五子帧，均用于上行链路传输。本发明实施例中无线帧内所有子帧的长度均相等。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述预设无线帧结构的帧长为25ms的2-n倍。
具体地，本发明实施例中预设无线帧结构的帧长与目标子载波间隔的取值有关，即与配置参数n的取值有关。当n取值为0时，目标子载波间隔为2kHz，此时预设无线帧结构的帧长为25ms，即一个无线帧的长度为25ms，无线帧内所有子帧的长度均为5ms。当n取值为1时，目标子载波间隔为4kHz，此时预设无线帧结构的帧长为12.5ms，即一个无线帧的长度为12.5ms，无线帧内所有子帧的长度均为2.5ms。当n取值为2时，目标子载波间隔为8kHz，此时预设无线帧结构的帧长为6.25ms，即一个无线帧的长度为6.25ms，无线帧内所有子帧的长度均为1.25ms。
n的取值不相同时预设无线帧结构如图4所示，从图4中可以看出，预设无线帧结构可以在时域上保持对齐，可以更好的实现匹配不同的业务类型和应用场景，提升时频资源使用效率，简化系统设计，并可向前兼容现有的通信系统。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述第二个子帧为特殊子帧，所述特殊子帧包括下行导频时隙DwPTS、保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。
具体地，如图5所示，本发明实施例中，预设无线帧结构中的子帧1表示第二子帧，即特殊子帧。特殊子帧包括下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot，DwPTS)、保护时隙GP和上行导频时隙(Up Pilot Time Slot，UpPTS)。DwPTS用于下行同步和小区搜索，GP用于防止上行同步和下行同步相互干扰，UpPTS用于上行同步和随即接入。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述预设无线帧结构中每个子帧均包括9个正交频分复用OFDM符号。
具体地，本发明实施例中，每个子帧中均固定包括9个OFDM符号，可以在应用预设无线帧结构时，可以根据时延要求选取合适的预设无线帧结构。预设无线帧结构的帧长越大，每个子帧中的每个OFDM符号的长度越长，时延越大。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述DwPTS和所述UpPTS均各占用4个OFDM符号，所述GP占用1个OFDM符号。
本发明实施例中，在特殊子帧中，仅采用1个OFDM字符作为保护时隙，既可以防止上行同步和下行同步相互干扰，又可以节约资源。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输方法，所述确定预设无线帧结构包括：
接收配置参数，基于所述配置参数查询子载波间隔配置表，确定对应的目标子载波间隔，并基于所述目标子载波间隔确定所述预设无线帧结构；其中，所述子载波间隔配置表中存储有各配置参数与各目标子载波间隔的对应关系。
具体地，本发明实施例中，在确定预设无线帧结构时，首先可以接收配置参数，即接收n的取值。然后基于配置参数查询子载波间隔配置表，确定对应的目标子载波间隔。其中，子载波间隔配置表中存储有各配置参数与各目标子载波间隔的对应关系，即如表1所示。最后，根据目标子载波间隔确定预设无线帧结构，具体过程可参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。
在上述实施例的基础上，如图6所示，为本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输装置的结构示意图，包括：确定模块61和数据传输模块62。其中，
获取模块61用于确定预设无线帧结构；
数据传输模块62用于基于所述预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
具体地，本发明实施例中提供的离散多子带通信系统的数据传输装置中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的处理过程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述方法类实施例，本发明实施例中对此不再赘述。
图7所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)701、存储器(memory)702、通信接口(Communications Interface)703和总线704；其中，
所述处理器701、存储器702、通信接口703通过总线704完成相互间的通信。所述存储器702存储有可被所述处理器701执行的程序指令，处理器701用于调用存储器702中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的离散多子带通信系统的数据传输方法。
存储器702中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了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离散多子带通信系统的数据传输方法。
以上所描述的装置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 (10)

1.一种离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，包括：
确定预设无线帧结构；
基于所述预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
2.根据权利要求1所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述预设无线帧结构的帧长为25ms的2-n倍。
3.根据权利要求1或2所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述预设无线帧结构包括5个子帧，且其中第一子帧用于下行链路传输，第二子帧为特殊子帧，第三子帧、第四子帧和第五子帧均用于上行链路传输。
4.根据权利要求3所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述第二子帧依次包括下行导频时隙DwPTS、保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。
5.根据权利要求4所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述预设无线帧结构中每个子帧均包括9个正交频分复用OFDM符号。
6.根据权利要求5所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述DwPTS和所述UpPTS均各占用4个OFDM符号，所述GP占用1个OFDM符号。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的离散多子带通信系统的数据传输方法，其特征在于，所述确定预设无线帧结构包括：
接收配置参数，基于所述配置参数查询子载波间隔配置表，确定对应的目标子载波间隔，并基于所述目标子载波间隔确定所述预设无线帧结构；其中，所述子载波间隔配置表中存储有各配置参数与各目标子载波间隔的对应关系。
8.一种离散多子带通信系统的数据传输装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定预设无线帧结构；
数据传输模块，用于基于预设无线帧结构，对待传输数据进行数据传输；
其中，所述预设无线帧结构对应于目标子载波间隔配置，所述目标子载波间隔为2kHz的2n倍，n为小于等于2的自然数。
9.一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的离散多子带通信系统的数据传输方法的步骤。
10.一种非暂态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1-7中任一项所述的离散多子带通信系统的数据传输方法的步骤。
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