CN115733534A - 通信方法、信号处理的方法及相关装置 - Google Patents
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- CN115733534A CN115733534A CN202111015630.2A CN202111015630A CN115733534A CN 115733534 A CN115733534 A CN 115733534A CN 202111015630 A CN202111015630 A CN 202111015630A CN 115733534 A CN115733534 A CN 115733534A
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Abstract
本申请实施例提供一种通信方法、信号处理的方法及相关装置,其中方法包括:获取中继的移频值;根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。实施本申请,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高了信号解调的成功率。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法、信号处理的方法及相关装置。
背景技术
由于网络设备(例如,基站)与终端设备(例如,用户设备(user equipment,UE))之间距离比较远,路损较高,使得终端设备可能无法与网络设备直接通信。通常借助中继,将从发送端(网络设备或终端设备)接收到的信号进行放大后,转发给接收端(若发送端为网络设备,则接收端为终端设备;若发送端为终端设备,则接收端为网络设备)。
中继进行放大转发的方法可分为同频放大转发和移频放大转发两种。其中,同频放大转发可能受到自激效应的影响,导致中继对信号的放大增益(或放大倍数)不够。移频放大转发由于放大前可能对接收信号进行滤波,不容易产生自激效应,因此可以有更大的放大增益。然而,现有新空口(new radio,NR)网络中,中继移频放大转发使得中继从发送端接收到的信号和向接收端发送的信号之间存在相位偏差,导致接收端无法进行信号解调。
发明内容
本申请实施例公开了一种通信方法、信号处理的方法及相关装置,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
第一方面,本申请提出第一种信号处理的方法,应用于网络设备,包括:获取中继的移频值;根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且通过网络设备预补偿移频造成的相位,使得网络中已有的终端设备保持正常工作,即支持前向兼容。
在一种可能的示例中,所述获取中继的移频值之前,所述方法还包括:从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;所述获取中继的移频值,包括:根据所述能力信息获取所述中继的移频值。如此,可通过包含中继的移频能力的能力信息获取中继的移频值,可提高获取移频值的准确率。
在一种可能的示例中,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的类型、所述中继的移频范围。如此,可进一步提高获取移频值的准确率和灵活性。
在一种可能的示例中,根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。如此,可以降低网络设备的指示开销,且保持一定的灵活性。
在一种可能的示例中,所述方法还包括:向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率、所述中继的移频值。如此,中继基于该移频参数进行移频,网络设备可基于该移频参数对应的移频值进行相位(或预)补偿,提高了解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述第一信号为A和所述第二信号B满足其中,所述fΔ为所述移频值,所述为所述第一信号A的相位补偿值,所述相位补偿值与以下至少一个参数相关:OFDM符号索引l、网络设备的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,、所述中继移频后的频率frn,。如此,可以以上参数获取第一信号的相位补偿值,并基于该相位补偿值进行相位补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述第一信号为待发送的OFDM基带信号,所述第二信号满足或者其中,所述为所述网络设备的基带信号,所述p为所述网络设备的天线端口,所述t为所述网络设备的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述为所述时域起始位置,所述为循环前缀长度,所述Tc为采样间隔,所述f0为所述发送频率。如此,在下行通信时实现相位预补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
第二方面,本申请提出一种通信方法,应用于网络设备,该方法包括:向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。如此,中继可以根据该指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发,以控制移频值的大小不会引起发送端和接收端之间的信号的相位发生变化。因此,发送端、中继和接收端均可以不对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
结合第一方面,或者第二方面,在一种可能的示例中,所述方法还包括:向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
第三方面,本申请提出第二种信号处理的方法,应用于中继,该方法包括:从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;根据所述指示信息对从所述网络设备接收的信号进行移频放大转发。如此,中继可以根据该指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发,以控制移频值的大小不会引起发送端和接收端之间的信号的相位发生变化。因此,发送端、中继和接收端均可以不对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者 其中,所述rl (q,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值。
第四方面,本申请提出第三种信号处理的方法,应用于中继,该方法包括:根据中继的移频值对移频后的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。且中继进行相位补偿,可以使得网络设备和终端设备都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,从而提升现有网络的覆盖能力。
在一种可能的示例中,所述方法还包括:获取待转发信号的时域起始位置、移频值、子载波间隔索引、循环前缀长度;根据所述时域起始位置、所述移频值、所述子载波间隔索引、所述循环前缀长度,以及采样间隔确定所述中继的相位补偿值;根据所述相位补偿值对所述待转发信号进行相位补偿,并进行移频放大转发。如此,中继补偿移频带来的相位偏差,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者其中,所述rl (p,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值,所述为所述时域起始位置,所述为所述循环前缀长度,所述Tc为所述采样间隔。
结合第三方面,或者第四方面,在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
结合第三方面,或者第四方面,在一种可能的示例中,所述方法还包括:从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
第五方面,本申请提出第四种信号处理的方法,应用于终端设备,该方法包括:根据中继的移频值对待发送信号或从所述中继接收的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且终端设备进行相位补偿,使得中继移频操作不影响现有网络中部署的网络设备解调信号,同时也简化新部署的网络设备实现复杂度(支持中继移频转发)。
第六方面,本申请提出第一种通信装置,包括:处理单元,用于获取中继的移频值;根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且通过网络设备预补偿移频造成的相位,使得网络中已有的终端设备保持正常工作,即支持前向兼容。
在一种可能的示例中,所述通信装置还包括:通信单元,还用于从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;所述处理单元具体用于根据所述能力信息获取所述中继的移频值。如此,可通过包含中继的移频能力的能力信息获取中继的移频值,可提高获取移频值的准确率。
在一种可能的示例中,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的类型、所述中继的移频范围。如此,可进一步提高获取移频值的准确率。
在一种可能的示例中,所述处理单元具体用于根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。如此,可以降低网络设备的指示开销,且保持一定的灵活性。
在一种可能的示例中,所述装置还包括通信单元,用于向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率、所述中继的移频值。如此,中继基于该移频参数进行移频,网络设备可基于该移频参数对应的移频值进行相位(或预)补偿,提高了解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述第一信号为A和所述第二信号B满足其中,所述fΔ为所述移频值,所述为所述第一信号A的相位补偿值,所述相位补偿值与以下至少一个参数相关:OFDM符号索引l、网络设备的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。如此,可以以上参数获取第一信号的相位补偿值,并基于该相位补偿值进行相位补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述第一信号为待发送的OFDM基带信号,所述第二信号满足或者其中,所述为所述网络设备的基带信号,所述p为所述网络设备的天线端口,所述t为所述网络设备的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述为所述时域起始位置,所述为循环前缀长度,所述Tc为采样间隔,所述f0为所述发送频率。如此,在下行通信时实现相位预补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
第七方面,本申请提出第二种通信装置,包括:通信单元,用于向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。如此,中继可以根据该指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发,以控制移频值的大小不会引起发送端和接收端之间的信号的相位发生变化。因此,发送端、中继和接收端均可以不对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
结合第六方面,或者第七方面,在一种可能的示例中,所述通信装置还包括通信单元,用于向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
第八方面,本申请提出第三种通信装置,包括:通信单元,用于从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;处理单元,用于根据所述指示信息对从所述网络设备接收的信号进行移频放大转发。如此,中继能够根据该指示信息控制移频值满足预设条件,使得中继转发的信号的相位和接收的信号的相位不发生变化,因此,可以不对中继的移频值进行相位补偿,提高了通信效率。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足足或者其中,所述rl (q,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值。
第九方面,本申请提出第四种通信装置,包括:处理单元,用于根据中继的移频值对从发送端接收到的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。且中继进行相位补偿,可以使得网络设备和终端设备都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,从而提升现有网络的覆盖能力。
在一种可能的示例中,所述处理单元还用于获取待转发信号的时域起始位置、移频值、子载波间隔索引、循环前缀长度;根据所述时域起始位置、所述移频值、所述子载波间隔索引、所述循环前缀长度,以及采样间隔确定所述中继的相位补偿值;根据所述相位补偿值对所述待转发信号进行相位补偿,并进行移频放大转发。如此,中继补偿移频带来的相位偏差,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者其中,所述rl (p,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述r为所述发送信号的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值,所述为所述时域起始位置,所述为所述循环前缀长度,所述Tc为所述采样间隔。
结合第八方面,或者第九方面,在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
结合第八方面,或者第九方面,在一种可能的示例中,所述通信单元还用于从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
第十方面,本申请提出第五种通信装置,包括:处理单元,用于根据中继的移频值对待发送信号或从所述中继接收的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且终端设备进行相位补偿,使得中继移频操作不影响现有网络中部署的网络设备解调信号,同时也简化新部署的网络设备实现复杂度(支持中继移频转发)。
第十一方面,本申请提出第六种通信装置,包括处理器和与处理器连接的存储器和通信接口,存储器用于存储一个或多个程序,并且被配置由处理器执行上述任一方面的步骤。
第十二方面,本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一方面的方法。
第十三方面,本申请实施例公开了一种计算机程序产品,计算机程序产品用于存储计算机程序,当计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一方面的方法。
第十四方面,本申请实施例公开了第一种芯片,包括处理器和存储器,处理器用于从存储器中调用并运行存储器中存储的指令,使得安装有芯片的设备执行上述任一方面的方法。
第十五方面,本申请实施例公开了第二种芯片,包括:输入接口、输出接口和处理电路,输入接口、输出接口与处理电路之间通过内部连接通路相连,处理电路用于执行上述任一方面的方法。
第十六方面,本申请实施例公开了第三种芯片,包括:输入接口、输出接口、处理器,可选的,还包括存储器,输入接口、输出接口、处理器以及存储器之间通过内部连接通路相连,处理器用于执行存储器中的代码,当代码被执行时,处理器用于执行上述任一方面中的方法。
第十七方面,本申请实施例公开了一种芯片系统,包括至少一个处理器,存储器和接口电路,存储器、收发器和至少一个处理器通过线路互联,至少一个存储器中存储有计算机程序;计算机程序被处理器执行上述任一方面中的方法。
附图说明
以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是本申请实施例提供的一种通信系统的系统构架图;
图2是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种中继的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种上行通信时中继进行放大转发的示意图;
图6是本申请实施例提供的一种中继进行同频转发的示意图;
图7是本申请实施例提供的一种上行通信时中继进行移频转发的示意图;
图8是本申请实施例提供的一种下行通信时中继进行移频转发的示意图;
图9是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图;
图10是本申请实施例提供的一种信号处理的方法的流程示意图;
图11是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图;
图12是本申请实施例提供的另一种信号处理的方法的流程示意图;
图13是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例的应用场景进行描述。请参照图1,图1为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图。该通信系统100可以包括至少一个网络设备(例如,网络设备101)、至少一个中继节点(relay node,RN)(例如,中继节点102)以及至少一个终端设备(例如,终端设备103和终端设备104)。
其中,网络设备可以通过一个或多个天线来和中继节点,或通过中继节点与终端设备进行无线通信(例如,终端设备103通过中继节点102与网络设备101进行无线通信),或者直接与终端设备进行无线连接(例如,终端104直接与网络设备101进行无线通信)。各个网络设备均可以为各自对应的覆盖范围提供通信覆盖(例如,网络设备101的覆盖范围105)。该覆盖范围可以被划分为多个扇区(sector),每个扇区对应一部分覆盖范围(图1未示出)。当通信系统100包括核心网设备时,该网络设备101还可以与图1未示出的核心网设备相连。
本申请实施例中的通信系统可以是支持第二代(second generation,2G)移动通讯技术的通讯系统,例如,全球移动通信系统(global system for mobilecommunication,GSM)接入技术、码分多址(code division multiple access,CDMA)接入技术;或者,该通信系统可以是支持第三代(third generation,3G)移动通讯技术的通讯系统,例如,宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)接入技术等;或者,该通信系统可以是支持第四代(fourth generation,4G)移动通讯技术的通信系统,例如,长期演进(long term evolution,LTE)接入技术;或者,该通信系统可以是支持第五代(fifth generation,5G)移动通讯技术的通信系统,例如,NR接入技术;或者,该通信系统可以是支持多种无线技术的通信系统,例如,支持LTE技术和NR技术的通信系统。另外,该通信系统可以适用于面向未来的通信技术。
在本申请实施例中,终端设备是一种具有无线收发功能的设备。该终端设备可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持、穿戴或车载。该终端设备还可以部署在水面上(如轮船等)或空中(例如飞机、气球和卫星上等)。该终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。
本申请的实施例对于应用场景不做限定。终端设备有时也可以称为用户设备(user equipment,UE)、终端(terminal)、接入终端、UE单元、UE站、移动设备、移动站、移动台(mobile station)、移动终端、移动客户端、移动单元(mobile unit)、远方站、远程终端设备、远程单元、无线单元、无线通信设备、用户代理或用户装置等。其中,接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网(public landmobile network,PLMN)网络中的终端设备等。以下描述中多以终端为终端设备进行举例说明。
请参照图2,图2为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。可以理解的是,图2中的终端设备200可以是图1示出的通信系统100中的终端设备103和终端设备104。如图2所示,终端设备200可包括输入输出模块(包括音频输入输出模块218、按键输入模块216以及显示器220等)、用户接口202、至少一个处理器204、发射器(transmit,TX)206、接收器(receive,RX)208、耦合器210、天线214以及存储器212。这些部件可通过总线或者其它方式连接,图2以通过总线205连接为例。其中:
天线214可用于将电磁能转换成自由空间中的电磁波,或者将自由空间中的电磁波转换成传输线中的电磁能。耦合器210用于将天线214接收到的移动通信信号分成多路,分配给多个的接收器208。
发射器206可用于对处理器204输出的信号进行发射处理。
接收器208可用于对天线214接收的移动通信信号进行接收处理。
在本申请实施例中,发射器206和接收器208可看作一个无线调制解调器。在终端设备200中,发射器206和接收器208的数量均可以是一个或者多个。
除了图2所示的发射器206和接收器208,终端设备200还可包括其他通信部件。例如,全球定位系统((global positioning system,GPS)模块、蓝牙(Bluetooth)模块、无线高保真(wireless fidelity,Wi-Fi)模块等。不限于上述表述的无线通信信号,终端设备200还可以支持其他无线通信信号,例如卫星信号、短波信号等等。不限于无线通信,终端设备200还可以配置有有线网络接口(如局域网(local area network,LAN)接口)201来支持有线通信。
输入输出模块可用于实现终端设备200和用户/外部环境之间的交互,可主要包括音频输入输出模块218、按键输入模块216以及显示器220等。输入输出模块还可包括摄像头、触摸屏以及传感器等等。输入输出模块可通过用户接口202与处理器204进行通信。
存储器212可以和处理器204通过总线或者输入输出端口耦合,存储器212也可以与处理器204集成在一起。存储器212用于存储各种软件程序和/或多组指令。存储器212可包括高速随机存取的存储器,或者可包括非易失性存储器。例如,一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器212可以存储操作系统(下述简称系统),例如,ANDROID,IOS,WINDOWS,或者LINUX等嵌入式操作系统。存储器212还可以存储网络通信程序,该网络通信程序可用于与一个或多个附加设备,一个或多个终端设备,一个或多个网络设备进行通信。存储器212还可以存储用户接口程序,该用户接口程序可以通过图形化的操作界面将应用程序的内容形象逼真的显示出来,或者可以通过菜单、对话框以及按键等输入控件接收用户对应用程序的控制操作。在本申请实施例中,存储器212可用于存储本申请的一个或多个实施例提供的数据传输的方法在终端设备200侧的实现程序。
处理器204可用于读取和执行计算机可读指令。具体的,处理器204可用于调用存储于存储器212中的程序,例如,本申请的一个或多个实施例提供的数据传输的方法在终端设备200侧的实现程序,并执行该程序包含的指令以实现后续实施例涉及的方法。处理器204可支持2G、3G、4G、5G等中的一个或多个通信技术。可选的,当处理器204发送任何消息或数据时,其具体通过驱动或控制发射器206做所述发送。可选的,当处理器204接收任何消息或数据时,其具体通过驱动或控制接收器208做所述接收。因此,处理器204可以被视为是执行发送或接收的控制中心,发射器206和接收器208是发送和接收操作的具体执行者。
需要说明的,图2所示的终端设备200是本申请实施例的一种实现方式,实际应用中,终端设备200还可以包括更多或更少的部件,这里不作限制。
在本申请实施例中,网络设备用于支持终端设备接入通信系统的设备,或者可以设置于该设备的芯片。该网络设备可以为GSM系统或CDMA系统中的基站收发台(basetransceiver station,BTS),或者可以为WCDMA系统中的基站节点(NodeB,NB),或者可以为LTE系统中的演进型节点(evolved Node B,eNB),或者可以为5G系统中的gNB或传输点(transmission and reception point,TRP或者transmission point,TP)等。该网络设备或者可以为5G系统中的基站中的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板,或构成gNB或传输点的网络节点。例如,基带单元(baseband unit,BBU),或分布式单元(distributedunit,DU)等。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器,家庭基站(例如,home evolved Node B,或home Node B,HNB)、基带单元(baseband unit,BBU),无线保真(wireless fidelity,WIFI)系统中的接入点(accesspoint,AP)、无线中继节点、无线回传节点等。网络设备还可以是未来5G网络中的基站设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备。网络设备还可以是可穿戴设备或车载设备等,在此不做限定。以下描述中多以基站为网络设备进行举例说明。
请参照图3,图3为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图。可以理解的是,图3中的网络设备300可以是图1示出的通信系统100中的网络设备101。如图3所示,网络设备300可包括:至少一个处理器301、存储器302、网络接口303、发射器305、接收器306、耦合器307和天线308。这些部件可通过总线304或者其他方式连接,图3以通过总线连接为例。其中:
网络接口303可用于网络设备300与其他通信设备(例如,其他网络设备)进行通信。具体的,网络接口303可以是有线接口。
发射器305可用于对处理器301输出的信号进行发射处理。例如,信号调制。接收器306可用于对天线308接收的移动通信信号进行接收处理。例如,信号解调。在本申请的一些实施例中,发射器305和接收器306可看作一个无线调制解调器。在网络设备300中,发射器305和接收器306的数量均可以是一个或者多个。天线308可用于将传输线中的电磁能转换成自由空间中的电磁波,或者将自由空间中的电磁波转换成传输线中的电磁能。耦合器307可用于将移动通信信号分成多路,分配给多个的接收器306。
存储器302可以和处理器301通过总线304或者输入输出端口耦合,存储器302也可以与处理器301集成在一起。存储器302用于存储各种软件程序和/或多组指令。具体的,存储器302可包括高速随机存取的存储器,或者可包括非易失性存储器。例如,一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器302可以存储操作系统(下述简称系统)。例如,uCOS、VxWorks、RTLinux等嵌入式操作系统。存储器302还可以存储网络通信程序,该网络通信程序可用于与一个或多个附加设备,一个或多个终端设备,一个或多个网络设备进行通信。
处理器301可用于进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除,并为本控制区内的用户提供小区切换控制等。具体的,处理器301可包括:用于话路交换和信息交换的中心的管理/通信模块(administration module/communication module,AM/CM)、用于完成呼叫处理、信令处理、无线资源管理、无线链路的管理和电路维护功能的基本模块(basic module,BM)、用于完成复用解复用和码变换功能的码变换及子复用单元(transcoder and sub multiplexer,TCSM)等等。
在本申请实施例中,处理器301可用于读取和执行计算机可读指令。具体的,处理器301可用于调用存储于存储器302中的程序。例如,本申请的一个或多个实施例提供的数据传输的方法在网络设备300侧的实现程序,并执行该程序包含的指令。
需要说明的是,图3所示的网络设备300是本申请实施例的一种实现方式,实际应用中,网络设备300还可以包括更多或更少的部件,这里不作限制。
本申请实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上,鉴于此,本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下述各实施例中所描述的接收端可以为上述终端设备,发送端可以为上述网络设备。或者,下述各实施例中所描述的接收端可以为上述网络设备,发送端可以为上述终端设备。
在本申请实施例中,中继节点可以直接或通过其他中继节点间接与网络设备,或通过其他中继节点间接与终端设备连接。为了简单描述,本申请将网络设备和终端设备之间的中继节点统称为中继。
中继在不同的通信系统中可以有不同的名称,例如,中继可以称为无线回传节点或者无线回传设备;在5G系统中,中继可以称为接入回传一体化节点(integrated accessand backhaul node,IAB node)。当然,在未来的通信系统中,中继还可以有不同的名称,在此不作限制。
此外,中继还可称为反射器,或者称为反射面、智能反射面(intelligentreflecting surface)、反射阵列、智能反射阵列(intelligent reflecting array)、反射器、智能反射器、反射设备(backscatter device)、无源设备(passive device)、半有源设备(semi-passive device)、散射信号设备(ambient signal device)、可配置智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)等。中继还可以被认为是一种特殊形态的终端设备。
中继可以是提供无线回传服务的节点,无线回传服务是指通过无线回传链路提供的数据和/或信令回传服务。一方面,中继可以通过接入链路(access link,AL)为终端设备提供无线接入服务。另一方面,中继可以通过一跳或者多跳回传链路(backhaul link,BL)连接到网络设备。如此,中继可以实现终端设备和网络设备之间的数据和/或信令的转发,扩大通信系统的覆盖范围。
请参照图4,图4为本申请实施例提供的一种中继的结构示意图。可以理解的是,图4中的中继400可以是图1示出的通信系统100中的中继节点102。如图4所示,中继400包括至少一个控制器401、信号放大器402、信号收发单元403和信号收发单元404。
在本申请实施例中,信号收发单元用于实现与网络设备和终端设备的通信和信令交互、信号放大等。需要注意的是,中继中可能具有两套信号收发单元,如图4所示包括信号收发单元403和信号收发单元404。中继用于下行通信和上行通信时,信号收发单元的功能可能不相同。例如,下行通信时,信号收发单元403接收(基站)信号,信号收发单元404转发信号(给终端)。又例如,上行通信时,信号收发单元403接收(终端)信号,信号收发单元404转发信号(给基站)。
信号收发单元可包括发射器、接收器和天线。如图4所示,信号收发单元403包括发射器4031、接收器4032和天线4043,信号收发单元404包括发射器4041、接收器4042和天线4043。发射器通过对应的天线发送信号,接收器通过对应的天线接收信号。
控制器401可以借助信号收发单元与网络设备或终端设备进行通信。例如,控制器401通过信号收发单元403与基站通信,用于中继与基站之间建立通信链路以及波束对准等;控制器401或者可以用于接收基站的配置/指示信息,从而方便基站控制中继器的工作时间、工作状态、或工作方式等。控制器401或者可以用于接收终端的触发信号,从而使得中继根据需要进入相应的工作模式。再例如,控制器401还能够根据基站指示信息或者自身测量信息,确定信号放大器的工作状态(例如放大倍数、相位)。可以理解,其中,各个单元可以是一个或者多个。例如,信号放大器402为多个,分别对应不同的极化方向或者中继无线射频通道。
信号放大器402用于对信号进行放大。中继或者还可以对信号的载波频率进行搬移,或者还可以将信号解调后重新调制再转发,或者还可以将信号降噪后再转发。因此,中继可以是如下任意一种形式:反射、放大转发、解调转发、移频转发、降噪转发。其中,解调转发是指对接收到的调制信号进行解调之后,再转发给接收端。降噪转发是指接收到的信号进行降噪处理之后,再转发给接收端。在本申请实施例中,主要考虑放大转发和移频转发的工作模式,解调转发和降噪转发可以在中继支持时进行处理。
请参照图5,图5为本申请实施例提供的一种上行通信时中继进行放大转发的示意图。如图5所示,中继将从终端接收到的信号1进行放大,并将放大之后得到的信号2转发给基站。放大转发根据频率是否发生变化可分为同频放大转发和移频放大转发两种。同频放大转发可能受到自激效应的影响,使得中继的接收天线的接收信号持续放大,超过器件正常工作范围,导致信号发生畸变。移频放大转发由于放大前可能对接收信号进行滤波,不容易产生自激效应,因此可以有更大的放大增益。默认情况下,采用移频放大转发模式进行工作。若中继不支持移频转发或未开启移频转发,则采用同频放大转发的工作模式进行工作。
中继进行同频转发的示意图请参照图6,如图6所示,在上行通信(终端设备向网络设备发送信息)时,中继从终端接收到的信号的频率和中继发送给基站的频率相同,均为f。且在下行通信(网络设备向终端设备发送信息)时,中继从基站接收到的信号的频率和中继发送给终端的频率也相同,也为f。可见,中继进行同频转发时发送的信号和接收的信号的频率相等。需要说明的是,中继从终端设备接收到的信号的频率可以如图6所示,与中继从网络设备接收到的信号的频率相等,也可以不相等。
请参照图7和图8,图7为上行通信时中继进行移频转发的示意图,图8为下行通信时中继进行移频转发的示意图。如图7所示,中继从终端接收到的信号的频率为f0。中继进行移频处理得到的信号的频率为frn,中继可将频率为frn的信号发送给基站。如图8所示,中继从基站接收到的信号的频率为f0。中继进行移频处理得到的信号的频率为frn,中继将频率为frn的信号发送给终端。可见,中继进行移频转发时发送的信号的频率和接收的信号的频率不等,故发生了频率偏移。
需要说明的是,图6、图7和图8均未描述信号放大的过程。可以理解,放大转发是指信号的幅度进行放大。同频放大转发模式不会执行移频的步骤,而移频放大转发模式会执行移频的步骤。在本申请实施例中,移频放大转发是指对信号进行移频、放大和转发操作,本申请对于移频和放大的执行步骤不做限定,移频步骤可以在信号放大的步骤之前处理,或者可以在信号放大之后处理,在此不做限定。在进行移频和放大等处理操作之后,再执行转发操作,以将处理完成的信号发送给接收端。
在进行本申请实施例的说明时,首先对下面描述中所用到的一些概念进行解释说明。
(1)调制和解调。其中,调制是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程。调制方法可包括多载波调制、单载波调制、正交振幅调制(quadrature amplitude modulation,QAM)、脉冲振幅调制(pulse amplitudemodulation、PAM)、相移键控(phase shift keying,PSK)调制、振幅键控(amplitude shiftkeying,ASK)调制、二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)调制等。解调即调制的逆过程,从信号中恢复原始数据比特或符号。解调有时也可以称为检测。
(2)载波信号和子载波。其中,载波信号是指被调制以传输信号的波形,一般为正弦波。载波信号把普通信号(声音、图像)加载到一定频率的高频信号上,在没有加载普通信号的高频信号时,高频信号的波幅是固定的,加载之后波幅就随着普通信号的变化而变化。
子载波是基于时域图中数据的载体,也就是说,在多载波波形当中,传输的信号为带宽信号,带宽信号中有很多不同频率的信号,这些频率的间隔都是相同的。这些不同频率的称为子载波。网络设备与终端设备的数据调制到这些子载波上,这些子载波之间在一段时间内是正交的。
在本申请实施例中,Δf为子载波间隔(sub-carrier space,SCS)。μ为子载波间隔对应的索引(或称为配置参数,或称为子载波间隔索引或子载波间隔配置,以下称为子载波间隔索引)。在5G最开始的版本中,支持的子载波间隔Δf如下表1所示的,包括15KHz、30KHz、60KHz、120KHz和240KHz五种。通常采用正常循环前缀(normal cyclic prefix,NCP)。如表1所示,每一种子载波间隔Δf均可采用NCP,子载波间隔Δf=60KHz时,可采用扩展循环前缀(extended cyclic prefix,ECP)。在未来,不排除有更多的子载波间隔候选值,例如μ=5,6,7,8,9,对应的子载波间隔取值分别为Δf=480,960,1920,3840,7680,单位为kHz。
表1
μ | Δf=2<sup>u</sup>·15[kHz] | 循环前缀 |
0 | 15 | NCP |
1 | 30 | NCP |
2 | 60 | NCP,ECP |
3 | 120 | NCP |
4 | 240 | NCP |
(3)资源块(resource block,RB),也称为物理资源块(physical resourceblock),是基于正交频分复用(orthogonal frequency divided multiplexing,OFDM)的通信系统中频率资源的基本单位。一个资源块一般由N个资源元素(resource element,RE)组成,一个资源元素也称为一个子载波。其中,N一般为12,即一个RB对应12个RE,每半个资源块对应6个RE。
若干个资源块组成一个资源块组(resource block group,RBG),或者可称为物理资源块组。一般情况下,以资源块或者资源块组为单位进行预编码,进行预编码发送的基本单位也被称为预编码资源块组(precoding resource block group,PRG)。一个预编码资源组可以不小于一个资源块组。
(4)传输层(transmission layer),也称为层(Layer)。对1个或2个码字进行加扰(scrambling)和调制(modulation)之后得到的复数符号(调制符号)进行层映射后,会映射到一个或多个传输层。传输层通常被映射到天线端口,因此也被称为天线端口。每层对应一条有效的数据流。传输层的个数,即层数被称为“传输阶”或“传输秩(rank)”。传输秩是可以动态变化的。层数应小于或等于发射天线端口个数和接收天线端口个数二者的最小值,即“层数≤min(发射天线端口数,接收天线端口数)”。
在新空口(new radio,NR)的下行通信中,一般情况下,传输层数等于天线端口数。在下行控制信道中,指示数据和解调参考信号(demodulation reference signal,DMRS)传输时采取的层数和/或天线端口数(或者,进一步包括各个天线端口的编号)。在NR中,天线端口也可以与发送配置指示(transmission configuration index,TCI)、波束等相对应。例如,一个TCI对应多个天线端口,或者一个波束对应多个天线端口。为了简单描述,本申请可以将TCI、传输层、天线端口、波束泛称为空域。
(5)预编码(precoding)和码本。其中,预编码可用于减少系统开销,最大提升多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)的系统容量,还可用于降低接收端消除信道间影响实现的复杂度。数学表达式如下(1)所示,
y=HPx+n (1)
其中,P为预编码矩阵(或向量),H为MIMO信道,x为发送信号,n为噪声。为了简化实现复杂度,P为可以从一个预定义的矩阵(或向量)集合中选取,该集合被称为码本(codebook),该方法也被称为基于码本的发送方法。如果发送端可以获知H的全部信息,则P可以在发送端自行获取,该方法也被称为非码本的发送方法(non-codebook,NCB)。
(6)OFDM和离散傅里叶转换-扩展OFDM(discrete Fourier transformationspreading OFDM,DFT-s-OFDM)。其中,OFDM技术是通过串/并转换将高速的数据流变成多路并行的低速数据流,再将它们分配到若干个不同频率的子载波上传输。OFDM技术利用了相互正交的子载波,从而子载波的频谱是重叠的。OFDM技术与子载波间需要保护间隔的频分复用(frequency divided multiplexing,FDM)技术相比,大大的提高了频谱利用率。
DFT-s-OFDM是基于OFDM的一种衍生技术。DFT-s-OFDM具有单载波低峰值平均比(peak to average power ratio,PAPR)特性,目前被LTE和NR中采用传输上行信号。下面以基于OFDM技术的信号传输方法进行举例说明,且具体描述发送端,接收端为逆过程,不作过多解释。具体的,发送端先对信号进行信道编码调制,再进行频域映射得到适合在信道中传输的信号。然后进行OFDM调制,再发送给信道。其中,信道编码调制的方法可采用前述的QAM、PAM、PSK调制、ASK调制、BPSK调制等中的至少一种,在此不做限定。
在本申请实施例中,进行OFDM调制,即增加循环前缀CP,并进行快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)。在进行OFDM调制之后,在发送给信道之前,还可将信号进行发送功率调整等一系列处理。接收端的天线对接收到的信号进行一系列的处理,例如,自动增益控制等,使得接收端可以合理处理信号。
基于DFT-s-OFDM技术的信号传输方法相比基于OFDM技术的信号传输方法,在信道编码调制之后,在频域映射之前,多了对信道编码调制后的信号进行DFT的步骤。在协议中,DFT也被称为“转化预编码(transform precoding)”。DFT的大小R为终端被调度的资源元素RE的数量,一个RE对应一个子载波。一般情况下,终端被调度时,调度的单位是资源块RB。为了方便实现,现有LTE和NR协议中约束R满足以下公式(2)所示:
R=2a×3b×5c (2)。
其中,a、b、c均为非负整数。可以理解,DFT-s-OFDM是将每个用户所使用的子载波进行DFT处理,由时域转换到频域。然后将各用户的频域信号进行OFDM调制,这样各用户的信号又一起被转换到时域并发送。经过DFT的改进,信号由频域信号又回到了时域信号(和单载波系统相同)。由于在该技术中,调制后的信号波形类似于单载波,也有人将其看作一种单载波技术。
若发送端同时传输多个信号,则在频域映射之前,多了对预编码的步骤。对于DFT-s-OFDM,是将DFT处理后的信号进行预编码。现有协议仅支持预编码码本为可以认为没有预编码。不排除未来会扩展到其它码本。OFDM可以是任意形式的预编码码本。可以理解,在频域映射之前进行预编码,可用于减少系统开销,最大提升MIMO的系统容量,还可用于降低接收端消除信道间影响实现的复杂度。
在本申请实施例中,p为发送端的天线端口,q为中继的天线端口,p′为接收端的天线端口。若为下行通信,基站可通过天线端口p发送信号,终端可通过天线端口p′接收信号。若为上行通信,终端可通过天线端口p发送信号,基站可通过天线端口p′接收信号。中继通过天线端口q接收信号或发送信号(或者中继信号)。
t为发送信号的发送时间。l为OFDM符号索引(OFDM符号在子帧或时隙或系统帧中的索引)。CP如前所述为循环前缀的缩写,为循环前缀长度(在协议中,循环前缀是波形参数的一种,因此循环前缀类型由波形参数(numerology)确定)。Tc为采样间隔,且Nf=4096,Δfmax为子载波间隔Δf的最大值,Δfmax=480·103(Hz)。在未来,Δfmax可以为480,960,1920,3840,7680等,单位为千赫兹(kHz),从而具有更细的时间粒度/分辨率。
ftx为发送端的频率位置,frx为接收端的频率位置。在本申请实施例中,频率位置是指载波频率位置,或者载波的中心频率位置,或者载波上信号的起始频率位置,或者载波上信号的中心频率位置,或者载波上信号的结束频率位置等,在此不做限定。
frn,为中继移频前的频率,也就是说,中继从发送端接收到的信号的频率为frn,rx。可将中继移频后的频率记为frn,tx,也就是说,中继向接收端发送的信号的频率为frn,tx。移频值可以记为fΔ,则fΔ=frn,tx-frn,rx,可用于表示中继的发送信号和接收信号之间的频率变化,也用于表示通信系统中接收端的接收信号和发送端发送的发送信号之间的频率变化。
中继接收信号的载波频率和中继移频后的信号的载波频率可以为同一个载波频率范围,也就是说,中继接收信号的载波频率和中继发送信号的载波频率都属于相同的载波频率范围。中继接收信号的载波频率和中继移频后的信号的载波频率还可以为不同的载波频率范围,在此不做限定。
本发明中,中继移频表示中继对接收的信号进行放大转发,且进行频率偏移。中继的移频值还可以称为频率偏移值、相位变化值、相位参数、频率参数。
表2
在本申请实施例中,为发送信号的时域起始位置,可以理解为OFDM符号索引l的起始时间。Symb表示OFDM符号,为子载波间隔索引μ对应的OFDM符号时间长度。为发送时间t满足对应的基带信号。为发送信号(可以是调制后的信号,或者调制且进行DFT之后的信号,或者经过调制、DFT、预编码至少一项的基带信号等)。为载波上的资源块数量(或带宽),其中μ为子载波间隔索引,x为链路类型,例如,下行(downlink,DL)、上行(uplink,UL)、边缘链路(sidelink,SL)等。RB表示资源块,为一个资源块的子载波(subcarrier,SC)数量。k为子载波索引,为子载波(或者资源粒子resource element)位置。μ0为链路上(例如上行、下行、边缘链路)配置的子载波间隔索引值集合中最大的值,为公共资源块位置,为循环前缀长度。
在NR中,发送端的基带信号进行上调制/上变换到发送载波频率ftx,得到发送的信号再基于载波频率ftx将信号发送给接收端。以下可以将简要记为sl(t),简要记为xl(t),可以将发送信号简要记为ak,l,则sl(t)的表达式可参照式(5),xl(t)和sl(t)之间的关系表达式可参照公式(6a)或公式(6b)。
或者
在本申请实施例中,公式中两个参数之间没有符号,或符号为×或·,均可理解为两个参数进行乘法运算。
接收端基于载波频率frx接收信号之后,先将接收的信号进行下变频得到信号然后进行解调等处理操作,恢复原始数据。以下可以将接收端接收的信号简要记为yl(t),可以将简要记为zl(t),zl(t)和sl(t)之间的表达式可参照式(7)。
需要说明的是,在LTE中发送端和接收端之间的频率(例如,载波频率、中心频率、载波上信号的起始频率、中心频率或结束频率等)可以相同(或称为对齐),可记为f0。在NR中,发送端和接收端之间的频率可以相同或不同。在一种可能的示例中,中继接收信号的中心频率frn,rx与发送端的发送信号的中心频率f0相同,即frn,rx=f0,中继的移频值fΔ=frn,tx-f0。
假设发送端和接收端之间的信道造成的多径信号,在频域体现为信道系数hk,l,则接收端将接收的信号yl(t)进行下变频得到的信号zl(t)可以满足式(8)。
如式(7)和式(8)所知,在发送端和接收端之间的中心频点不同的情况下,基带信号可以直接转化为子载波偏移,例如,(ftx-frx)/Δf。
在本发明中,载波频率可以为负值,或者载波频率为正值,对应的上转换信号为以下形式:
相应的下转化信号为:
应该理解,这种做法可以推广到所有实施例,在其它位置不再重复描述。
在发送端和接收端之间存在中继的情况下,发送端向中继发送的信号xl(t)和发送端的基带信号sl(t)之间的关系可参照式(6a)。假设发送端和中继之间的信道系数为hk,l,则中继从发送端接收的信号yl(t)可以满足表达式(9)。假设发送端经过中继到接收端(或者接收端经过中继到发送端)的等效信道系数gk,l,则在接收端将从中继接收的信号进行下变频得到的信号xl(t)可以满足表达式(10)。其中,f0为发送端的频率,f2为中继发送端的频率。
即
式(10)中的使得接收端残留一个与时间l相关的相位偏差,导致信号无法解调。基于此,请参照图9,图9为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图。如图9所示,该方法包括S100~S109,该方法中的中继支持移频放大转发模式,即能实现信号的移频、放大和转发等步骤。该方法中,可以减少或者调整部分操作步骤。该方法以基站为网络设备,终端为终端设备进行举例说明。其中:
S100:中继接入基站。
步骤S100可以包括中继向基站发送连接请求消息,和基站响应该连接请求消息的步骤,以使中继接入基站。该请求消息可以为中继启动之后,或者为接收到基站发送的系统信息或指示信息之后发送的,在此不做限定。
S101:中继向基站上报中继的能力信息。
在本申请实施例中,中继的能力信息可以包括中继支持移频放大转发、中继支持的移频放大转发的信号类型、中继的移频范围、中继的移频取值、中继的信号放大倍数、中继的工作带宽(或者通带宽度)、中继的工作载频、中继的功率参数等。中继的能力信息可以基于差分的方式进行上报,以减少上报的开销。步骤S101可以为可选的步骤。
其中,中继能否支持移频放大转发用于确定中继能否开启移频放大转发模式。若是,则可以开启移频放大转发模式,对接收到的信号进行移频、放大、转发。否则,不能对接收到的信号进行移频放大转发,可以对接收到的信号进行同频放大转发。通常情况下,若中继支持移频转发,则支持移频放大转发。
在本申请实施例中,信号类型可以包括上行信号和下行信号,或广播信号和其他信号等。其中,上行信号可以是以下至少一个信道上承载的信号:物理层上行共享信道(physical uplink shared channel,PUSCH)、物理层上行控制信道(physical uplinkcontrol channel,PUCCH)、物理随机接入信道(physical random access channel,PRACH)。或者上行信号还可以是以下至少一个:探测参考信号(sounding referencesignal,SRS)、DMRS。
下行信号可以是以下至少一个信道上承载的信号:物理层上行共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)、物理层下行控制信道(physical downlinkcontrol channel,PDCCH)、物理广播信道(physical broadcast channel,PBCH)、同步信号/广播信号块(synchronization signal/broadcast channel block,SS/PBCH block)。下行信号或者可以是以下至少一个:信道状态信息参考信号(channel state informationreference signal,CSI-RS)、DMRS、相位跟踪参考信号(physical tracking referencesignal,PTRS)、跟踪参考信号(tracking reference signal,TRS)、隔离度测量参考信号(isolation measurement reference signal,ILM-RS)。
广播信号可以指以下任意一个:同步/广播信号块(synchronization signal/physical broadcast channel block,SS/PBCH block)、系统消息、寻呼消息、随机接入过程中的涉及的消息(例如,消息1、消息2、消息3、消息4)、控制信道、物理随机接入信道(physical random access channel,PRACH)、TRS。
其它信号可以指单播信号、CSI-RS、SRS。例如,针对特定用户的控制和数据信道的信号。该信道可以是由小区无线网络临时标识符(cell-radio network temporaryidentifier,C-RNTI)、配置的调度RNTI(configured scheduling RNTI,CS-RNTI)等加扰的控制信道以及对应的数据信道。
中继支持的移频放大转发的信号类型可以为上述信号类型中的至少一种。可以理解,中继可以对支持的移频放大转发的信号类型的信号进行移频放大转发。例如,若中继支持的移频放大转发的信号类型为上行信号,则允许中继对从终端接收的信号进行移频放大转发。若中继支持的移频放大转发的信号类型为广播信号,则允许中继对从基站接收的广播信号进行移频放大转发。如果中继支持的移频放大转发的信号类型和移频值之间存在对应关系,则中继还可以将该对应关系作为能力信息上报给基站,从而便于基站调度对应的信号。
在本申请实施例中,中继的移频范围是指中继进行移频的频率范围。中继的移频取值包括移频值的取值(或候选值)和/或取值范围。将中继的移频范围作为能力信息上报给基站,可使基站确定是否进行移频处理。将中继的移频取值作为能力信息上报给基站,可使基站确定是否进行移频处理以及确定移频值的大小。
信号放大倍数是指信号放大之后的信号与信号放大之前的信号之间幅度的比值或者功率的比值。在本申请实施例中,可以将中继进行信号放大处理对应的信号放大倍数称为实际放大倍数。信号放大倍数中的最大值可以称为中继支持的最大放大倍数。如果信号放大倍数中的实际放大倍数或最大放大倍数与移频值之间存在对应关系,则中继还可以将该对应关系作为能力信息上报给基站。如此,可以基于不同移频值确定对应不同的最大放大倍数。例如,移频值为0时,对应最大放大倍数A1;移频值为fΔ1时,对应最大放大倍数A2;移频值为fΔ2时,对应最大放大倍数A3。
中继的信号放大倍数可以与中继的发送信号天线到中继接收信号天线之间的路损(可以对应为中继天线之间的隔离度)相关。一般情况下,中继的信号放大倍数应该小于隔离度,可以防止发送信号被接收端接收且被循环放大,避免产生自激效应。
带宽,又叫频宽,对应数据传输时占用的频域资源数量。在本申请实施例中,中继的工作带宽可以包括中继能够支持的信号带宽,即中继对该带宽内的信号进行几乎无损(或者损失比较小)的放大。可选地,工作带宽和移频值之间可以存在对应关系,即不同带宽对应的移频值不相同。例如,工作带宽位于第一范围时,对应的移频值为0;工作带宽位于第二范围时,对应移频值fΔ1;工作带宽位于第三范围时,对应移频值fΔ2。如果工作带宽和移频值之间存在对应关系,中继还可以将该对应关系作为能力信息上报给基站。
在本申请实施例中,中继的工作载频可包括中继接收信号的载波频率frn,tx的频率范围、中继发送信号的载波频率的frn,rx的频率范围等。如果中继的载波频率和移频值之间存在对应关系,则中继还可以将该对应关系作为能力信息上报给基站。
在本申请实施例中,中继的功率参数可包括中继的额定电流、额定电压、最大输入电流、最大输入功率、最大输出功率等。若功率参数中的信息与移频值之间存在对应关系,则中继还可以将该对应关系作为能力信息上报给基站。
在本申请实施例中,中继的能力信息还可包括中继处理控制指令的时延,该时延是指中继在接收到控制指令之后,响应该控制指令的时延。本申请对于能力信息的内容不做限定。中继的能力信息可以是中继与基站连接成功之后,上报的信息。或者可以为接收到基站的指示之后,上报的信息。或者可以为中继接入新的终端之后,上报的信息等。或者可以为预设时长到达时向基站上报的信息等,在此不做限定。步骤S101为可选的步骤。
S102:中继确定开启中继模式。
在本申请实施例中,开启中继模式默认为开启中继的放大转发模式。步骤S102可以包括中继根据基站的指示信息确定开启中继模式。该指示信息可用于指示中继开启放大转发模式,还可以进一步用于指示放大倍数、接收信号的频率位置frn,和/或移频后信号的频率位置frn,tx、移频值fΔ、放大信号的带宽、下行发送功率、上行发送功率、工作的时间(例如,时隙/OFDM符号位置和/或时间长度、开启的周期)等信息。基站可以根据中继是否连接了终端来确定是否发送指示信息。例如,如果基站确定有用户(或终端)进入中继的工作区,则基站可以向中继发送指示信息,以指示中继开启工作。
步骤S102或者可以包括中继根据系统信息等信息,例如,SS/PBCH block、随机接入、寻呼消息的发送周期和/或发送时间等,来确定开启中继模式。步骤S102或者可以包括中继根据终端的信号确定开启工作。例如,中继接收到终端的信号的频率较低,或信号的强度较小等,可以确定开启中继模式。
S103:中继确定开启移频放大转发模式。
在本申请实施例中,开启移频放大转发模式是指采用中继的移频、放大和转发的功能进行信号处理。步骤S103可以根据以下至少一个信息:接收信号的信号强度、信号质量、信号放大倍数、中继发送天线和接收天线之间的路损,来确定开启移频放大转发模式。
例如,如果发送天线和接收天线之间的路损(或者隔离度)与信号放大倍数之间的差距未达到预定值,则开启移频放大转发模式。如此,可使得中继的对接收信号采取更大的放大倍数,提高中继对终端和基站之间的通信质量。再例如,中继接收的基站信号的信号质量大于门限值或者信号放大倍数小于门限值,则不开启移频放大转发模式或采用同频放大转发来辅助下行通信,否则采取移频放大转发模式辅助下行通信。或者,中继接收的终端信号的信号质量大于门限值或者信号放大倍数小于门限值,则不开启移频放大转发模式,或采用同频放大转发来辅助上行通信,否则采取移频放大转发模式辅助上行通信。这里的信号质量的门限值或信号放大倍数的门限值可以由基站配置信息确定,或者为预配置值。
步骤S103或者可以是基站根据下行通信或者上行通信对信号质量的需求(或者,服务质量(quality of service,QoS)对于时延、速率的要求等),确定是否需要中继开启移频放大转发模式。若确定,则基站可以指示中继进行移频放大转发。基站进一步还可以指示移频值,终端根据该指示确定具体的移频值,并进入移频放大转发模式。
S104:中继从基站接收配置信息。
在本申请实施例中,配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。该配置信息可包括中继的移频参数,该移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继的移频值fΔ=frn,tx-frn,rx、所述中继接收信号的频率(也可称为移频前信号的频率)frn,rx和所述中继发送信号的频率(也可称为移频后信号的频率)frn,tx。移频参数可以是基站确定发送给中继的;还可以是中继根据自身情况(例如,中继的能力信息和移频相关联的参数)确定移频参数的一个或多个取值后,请求基站配置的具体取值;还可以是终端确定的移频参数的一个或多个取值,以及中继确定的移频参数的一个或多个取值,在终端和中继将这些参数上报后,由基站最终确定移频参数等,在此不做限定。
在一种可能的示例中,配置信息可以包括以下至少一项:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继移频放大转发的信号类型、所述中继的移频范围等移频相关联的信息。
其中,子载波间隔可参照前述的子载波的描述,中继发送信号的频率范围以及中继接收信号的频率范围可参照前述的工作载频的描述,中继的实际放大倍数和支持的最大放大倍数可参照前述的信号放大倍数的描述,中继支持的最大输出功率可参照前述的中继的功率参数的描述,中继移频放大转发的信号类型可参照前述的中继支持的移频放大转发的信号类型的描述,中继的移频范围可参照前述的中继的移频范围描述,在此不再赘述。
中继的功率余量是指中继的剩余功率,可以等于最大输出功率和实际的输出功率之间的差值。中继的放大倍数余量是指中继的剩余放大倍数,可以等于最大放大倍数和实际放大倍数之间的差值。中继接收信号的功率是指中继接收信号的功率。以上信息包括中继的能力信息和可支持的剩余能力信息,均可影响中继的移频值的取值。
在一种可能的示例中,配置信息可以包括根据移频相关联的信息确定移频值的大小的方法。该方法可包括移频相关联的信息和移频值的大小之间的映射关系,该映射关系可通过表格进行描述。如此,中继可根据该方法和移频相关联的信息确定中继的移频值的大小。具体可参照下面步骤S201中的举例说明。
在一种可能的示例中,配置信息包括指示信息,该指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。具体可参照下面图11描述的通信方法。
在本申请实施例中,配置信息可以承载在物理广播信道(physical broadcastchannel,PBCH)、剩余最小系统信息(remaining minimum system information,RMSI)、系统信息块(system information block,SIB)1、SIB2、SIB3,媒体接入控制的控制元素(media access control-control element,MAC-CE)、下行控制信息(down link controlinformation,DCI)、无线资源控制(radio resource control,RRC)以及系统信息中的任意一项。
本申请对于步骤S103和步骤S104的先后顺序不作限定,可以交换,或者同时执行。
S105:中继根据配置信息进入移频放大转发模式。
步骤S105为可选的步骤,即中继可以根据配置信息进行信号的中继放大转发,如果进行移频,则默认进入移频放大转发模式,可参照图7和图8所示的示意图。否则不进入移频放大转发模式。若中继没有接收到配置信息,中继可以按照预先设置的算法进入移频放大转发模式。
可以理解,在步骤S100~S105中,若中继接入基站,则先确定是否开启中继模式。若是,则进一步确定是否开启中继的移频放大转发模式。若是,则基站配置该移频放大转发模式的配置信息,并发生给中继,以使中继根据该配置信息进入移频放大转发模式,从而中继对接收信号进行移频放大转发,以辅助终端和基站之间的上行和/或者下行通信。
在步骤S105之前,若发送端对待发送的信号进行相位预补偿,或者接收端在接收到中继转发的移频的信号之后,对该信号进行相位补偿,可使接收端接收的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。具体可参照下面图10描述的基站进行信号处理的方法以及后述的终端进行信号处理的方法。
在步骤S105中,若中继根据配置信息对从发送端接收到的信号进行相位补偿,可以使得基站和终端都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,前向兼容现有的终端设备和网络设备,从而提升现有网络的覆盖能力。具体可参照后述的中继进行信号处理的方法。
S106:中继确定关闭移频放大转发模式。该步骤可选。
在本申请实施例中,关闭移频放大转发模式是指不采用中继的移频转发的功能进行信号处理,即采用同频放大转发模式进行信号处理。步骤S106可以根据以下至少一个信息:接收信号的信号强度、信号质量、信号放大倍数、中继发送天线和接收天线之间的路损,来确定关闭移频放大转发模式。
例如,如果发送天线和接收天线之间的路损(或者隔离度)与信号放大倍数之间的差距超过预定值,则关闭移频放大转发模式。如此,可使得中继在接收信号放大转发时,不进行移频,从而简化中继操作,降低功耗和复杂度。再例如,中继接收的基站信号的信号质量大于门限值或者信号放大倍数小于门限值,则不开启移频放大转发模式或采用同频放大转发来辅助下行通信,否则采取移频放大转发模式辅助下行通信。或者,中继接收的终端信号的信号质量大于门限值或者信号放大倍数小于门限值,则不开启移频放大转发模式,或采用同频放大转发来辅助上行通信,否则采取移频放大转发模式辅助上行通信。这里的信号质量的门限值或信号放大倍数的门限值可以由基站配置信息确定,或者为预配置值。
步骤S106或者可以基站根据下行通信或者上行通信对信号质量的需求(或者,QoS对于时延、速率的要求等)来确定是否需要中继关闭移频放大转发模式。若确定,则基站可以指示中继关闭移频放大转发模式,或者指示中继进入同频转发中继模式。
步骤S103和步骤S106的前提是,中继支持根据配置信息确定是否开启或关闭移频转发模式。需要说明的是,该配置信息和步骤S104中的配置信息不同,这里的配置信息是用于指示开启或关闭移频放大转发模式,步骤S104中的配置信息用于指示中继进行移频放大转发以及确定移频值。
S107:中继进入同频放大转发模式。该步骤可选。
同频放大转发模式即中继放大并转发接收信号,辅助终端和基站之间的上行和/或者下通信,而不进行移频处理,可参照图6所示的示意图。
S108:中继确定关闭中继模式。该步骤可选。
在本申请实施例中,关闭中继模式是指关闭中继的功能,可以理解为关闭放大转发模式。步骤S108可以包括根据基站的指示信息确定关闭中继模式。该指示信息可用于指示中继关闭放大转发模式,或确定关闭中继模式。基站可以根据中继是否连接了终端,来确定是否发送指示信息。例如,如果基站确定没有或少量用户(或终端)进入中继的工作区,则基站可以向中继发送指示信息,以指示中继关闭中继模式。步骤S108或者可以包括中继根据系统信息和终端信号等信息确定关闭中继模式。可以理解,在中继关闭中继之后,终端可与中继直接进行通信。
S109:终端直接与基站进行通信。该步骤可选。
可以理解,在步骤S106~S109中,若中继确定关闭移频放大转发模式,则进入同频放大转发模式。若中继确定关闭中继模式,则中继停止工作,终端直接与基站进行通信,可提高通信效率。
在上行通信时,网络设备可以基于预先获取的移频值对待发送的信号进行相位预补偿。在下行通信时,终端设备可以基于预先获取的移频值对待发送的信号进行相位预补偿。若发送端没有进行相位预补偿,则接收端可以对中继转发的信号进行相位补偿,或者可以由中继对移频之后的信号进行相位补偿,或对移频之前的信号进行相位预补偿。以下分别以网络设备、中继和终端设备说明,对中继的移频信号进行信号处理的方法。
请参照图10,图10为本申请实施例提供的一种信号处理的方法,该方法应用于如图1所示的系统中的网络设备。在本方法中以基站为网络设备,以终端为终端设备进行举例说明,该方法中的中继可执行图9所示的通信方法。该方法可包括步骤S201和步骤S202,其中:
S201:基站获取中继的移频值。
在一种可能的示例中,在步骤S201之前,所述方法还包括:向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
其中,配置信息可以包括中继的移频参数,或者可包括中继接收信号对应的子载波间隔、中继接收信号的频率范围、中继发送信号的频率范围、中继的实际放大倍数、中继支持的最大放大倍数、中继的功率余量、中继的放大倍数余量、中继支持的最大输出功率、中继接收信号的功率、中继移频放大转发的信号类型、中继的移频范围、中继的能力信息等移频相关联的信息。或者可以包括用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块的指示信息,其中K为整数。配置信息可参照步骤S104的描述,在此不再赘述。如此,基站和中继均可以基于以上信息获取中继的移频值。且中继根据该配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
或者在一种可能的示例中,中继的移频值可以为中继实际工作的移频值。也就是说,中继没有接收到基站发送的配置信息或与移频值相关的信息,中继按照预先设置的算法进入移频放大转发模式。中继在移频之后,中继可以向基站上报中继的移频值,或者中继的发送信号的频率frn,tx和中继的接收信号的频率frn,rx,或者移频相关联的信息等。如此,基站可以根据中继上报的移频值直接获取中继的移频值。或者可以根据中继上报的发送信号的频率frn,tx以及接收信号的频率frn,rx之间的差值获取中继的移频值。或者基站可以根据中继上报的移频相关联的信息,以及预先设置的该信息确定移频值的大小的方法获取中继的移频值。
在一种可能的示例中,还包括以下步骤:基站向中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率、所述中继的移频值。如此,基站可以在中继不上报中继的移频值或移频前后信号的频率等移频参数的情况下,基站可以根据移频参数获取中继的移频值。且中继基于该移频参数进行移频,网络设备可基于该移频参数对应的移频值进行相位(或预)补偿,提高了解调的成功率。
在一种可能的示例中,在步骤S201之前,还包括以下步骤:基站从中继接收所述中继的能力信息;步骤S201包括:所述基站根据所述能力信息获取所述中继的移频值。
其中,中继的能力信息如前所述,可包括支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频等,在此不再赘述。可以理解,中继的能力信息可用于描述中继的移频能力。如此,可提高获取中继的偏移值的准确率。
在一种可能的示例中,步骤S201包括:基站根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。
在本申请实施例中,中继的移频值可与中继的实际放大倍数有关。请参照表3,以移频值fΔ的取值与实际放大倍数α(单位可以为db)有关进行举例说明。
表3
其中,α0<α1,α0或α1可以与中继的能力有关,或者可以根据基站的指示信息或者中继的能力信息进行确定。i、h和j的取值分别为α≤α0、α0≤α<α1和α1≤α对应的可选的移频值fΔ的数量,i、h和j的取值可以为相等或不等的正整数。如表3所示,当实际放大倍数α≤α0时,可从的f个数值中选取移频值fΔ。当实际放大倍数α≥α0,且α<α1时,可从的h个数值中选取移频值fΔ。当实际放大倍数α≥α1时,可从的j个数值中选取移频值fΔ。如此,将移频值fΔ取值与实际放大倍数进行关联,可以降低基站的指示开销,且保持一定的灵活性。
和两两之间可能存在相同的数值。在一种可能的示例中,i=1,且或者h=1,且或者j=1,且即移频值在对应的情况下为0,表示不需要进行移频。例如,如果需求的放大倍数比较小,此时容易满足隔离度要求,因此不需要进行移频。
应注意,表3中的示例以3档实际放大倍数进行举例说明,实际中可以是其它任意档数,以取得不同的灵活性和指示开销/性能之间的折中。
在一种可能的示例中,中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继移频放大转发的信号类型、所述中继的移频范围。
以上信息的描述可参照步骤S104中移频相关联的信息的描述,在此不再赘述。可以理解,以上信息包括中继的能力信息和可支持的剩余能力信息,均可影响中继的移频值的取值。如此,可进一步提高获取中继的偏移值的准确率和灵活性。
以移频值fΔ的取值与频率范围fΔ有关进行举例说明,请参照表4。
表4
其中,第一频率,可称为frequency rage 1,或称为FR1。第一频率的频率范围为f4到f3。第二频率,可称为frequency rage 2,或称为FR2,或称为FR2-1,或称为FR2-2。第二频率的频率范围为f5到f6。本申请对于f4、f3、f6和f5的大小不做限定,f6>f5,且f3>f4。例如,f4=410,f3=7125,f5=24250,f6=52600;或者,f5=52600,f6=71000,单位为兆赫兹(MHz)。
和分别为第一频率和第二频率对应的可选的移频值fΔ。且移频值fΔ在不同的频率范围内可能存在相同的数值。b和d分别为第一频率和第二频率对应的可选的移频值fΔ的数量,b和d的取值可以为相等或不等的正整数。在一种可能的示例中,b=1,且或者d=1,且即移频值在对应的情况下为0,表示不需要进行移频。
应注意,表4中的示例以2档频率范围进行说明,实际中可以是其它任意档数,或者扩展到其它频段,以取得不同的灵活性和指示开销/性能之间的折中。
又例如,请参照表5A和表5B,以移频值fΔ的取值与移频放大转发的信号类型有关进行举例说明。
表5A
表5B
其中,a、c、x和y为对应上行信号、下行信号、广播信号和其它信号的可选移频值的数量,其取值可以为相等或不等的正整数。且移频值fΔ在不同信号类型中可能存在相同的数值。如表5A所示,若中继支持的移频放大转发的信号类型为上行信号,则可从的a个数值中选取移频值fΔ。若中继支持的移频放大转发的信号类型为下行信号,则可从的c个数值中选取移频值fΔ。如表5B所示,若中继支持的移频放大转发的信号类型为广播信号,则可从的x个数值中选取移频值fΔ。若中继支持的移频放大转发的信号类型为其它信号,则可从的y个数值中选取移频值fΔ。
应注意,表5A和表5B分别以不同分类的信号类型进行举例说明,实际中可以是其它任意一种中继支持的信号类型和该信号类型对应的移频值,且每一信号类型可以对应至少一种对应的移频值,以取得不同的灵活性和指示开销/性能之间的折中。
在一种实现方式中,有些信号默认不支持(或不需要)移频转发,有些信号可以(或需要)配置为移频转发。例如,下行信号不支持(或不需要)移频转发,上行信号可以(或需要)移频转发(例如,移频转发的工作方法如本发明中任意一种实现方式所描述)。
本申请实施中以频率范围和信号类型为例进行说明,实际上可以将其替换成中继支持的最大放大倍数、功率余量、放大倍数余量、中继支持的最大输出功率、中继接收信号的功率、中继移频值取值的范围中的任意一个或者多个,以形成更多类似实施例。
若移频值的可选值的数量为多个,则可以选取多个可选值中的最大公倍数,或者选取多个可选值的最大值或最小值等。若该可选值与一个配置信息对应,则可以选取配置信息对应的多个可选值中的最大值。若该可选值与多个配置信息对应,可以选取多个配置信息中的预设顺序,从预设顺序最靠前的配置信息中选取移频值等,本申请对于选取移频值的方法不做限定。
S202:基站根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号。
在本申请实施例中,相位补偿值可以与以下至少一个参数相关:与移频值fΔ和OFDM符号索引l、网络设备(例如,基站)的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。如此,可以以上参数获取第一信号的相位补偿值,并基于该相位补偿值进行相位补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
一个子帧的时间长度可以为1毫秒。在一种可能的示例中,若中继接收信号的频率frn,rx与基站的发送频率f0相同,则frn,rx=f0。下行通信中的中继的移频值fΔ=frn,tx-f0。
在本申请实施例中,对信号进行相位补偿可以理解为对信号进行加权或预处理。其中“相位补偿值”还可以称为加权值、预处理值,或者其它术语,在此不作限定。
在本申请实施例中,第一信号可以为待发送的信号。待发送的信号可以包括下行通信时基站进行调制和上转化之后的OFDM基带信号(以下简称为待发送的OFDM基带信号),或者基站未进行OFDM调制和上转换的基带信号。
在一种可能的示例中,第一信号可以为待发送的OFDM基带信号,则经过OFDM调制和上转换之后,基站(发送端)可以对根据移频值对第一信号进行相位(预)补偿得到第二信号。再将第二信号发送给中继。
在下行通信时,基站(发送端)的天线端口号为p,基站发送信号的频率为f0,基站的发送信号的发送时间为t,基站进行上转换后的第一信号可以满足如下至少一种:
其中,为基站(发送端)的基带信号,其形式可以参照表2的描述。在一种可能的示例中,第一信号为待发送的OFDM基带信号,中继转发给终端(接收端)的信号的频率frn,tx与中继从基站接收到的信号的频率frn,rx之间的移频值为fΔ。对第一信号进行相位补偿之后,得到的第二信号可以满足如下至少一种:
再例如,
再例如,
再例如,
表6A
表6B
在另一种可能的示例中,第一信号可以是下行通信时未进行OFDM调制和上转换的基带信号,则基站(发送端)可以根据移频值对第一信号进行相位(预)补偿之后得到第二信号,再对第二信号进行OFDM调制和上转换等处理,再发送给中继。如此,第一信号可以满足表2所示的基带信号第二信号可以为第二信号进行调制和上转化后的OFDM基带信号可以满足如下至少一种:
再例如,
再例如,
再例如,
子载波索引为k,在下行通信时,终端(接收端)接收信号的天线端口号为p′。假设基站(发送端)经过中继到终端(接收端)的等效信道系数为噪声和干扰为终端(接收端)基于频率f2接收中继转发的下行信号之后,对该下行信号进行下转化得到的信号可以满足以下至少一种表达式:
在另一种可能的示例中,第一信号可以为从中继接收的信号,即上行通信时未进行OFDM解调和下变频的信号。也就是说,基站(接收端)从中继接收到终端(发送端)的转发信号,基站(接收端)可以先根据移频值对第一信号进行处理,得到第二信号。再进行OFDM解调和下变频等处理,以恢复终端发送的信号。
在上行通信时,终端(发送端)的天线端口为p,终端的发送时间为t,终端发送信号的频率为f0,则终端进行上转换后的信号,请参考式(6a)和式(6b),可满足如下至少一种:
在上行通信时,中继的天线端口号为q,中继从终端(发送端)接收到的接收信号为rl (q,μ)(t),中继转发给基站(接收端)的信号的频率frn,tx与中继从终端接收到的信号的频率frn,rx之间的频率偏移值为fΔ,中继移频后的信号可以满足如下至少一种:
其中,为发送端的基带信号(例如,调制后的信号,或者调制且进行DFT之后的信号,或者经过调制、DFT、预编码至少一项的基带信号等)。从上面的可以看出,中继的移频值、基站的接收频率和终端的发送频率之间的偏差体现为(f0+fΔ-f2)/Δf。由于在基站侧没有与时间相关的相位误差,信号可以正常接收。
举例来说,在下行通信时,基站先根据偏移值对第一信号进行相位(预)补偿。如此,进行相位预补偿,使得终端从中继接收到的转发信号与基站发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
又例如,在上行通信时,基站从中继到接收经过移频、放大和转发等处理的第一信号。基站根据移频值对该第一信号进行相位补偿,使得基站进行解调的信号与终端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
在图10所示的方法,基站获取中继的移频值,并根据该移频值进行相位补偿,使得接收端接收的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。而且,通过基站预补偿移频造成的相位,使得网络中已有的终端也能正常工作,即支持前向兼容。
中继也可参照图10所示的方法,根据中继的移频值对移频后的信号进行相位补偿。该移频值可以为中继根据基站发送的配置信息确定的移频值或相位补偿值,或者可以按照预先设置的算法进行移频得到的中继实际工作的移频值。该配置信息可以参照图10或S104的描述,在此不再赘述。
中继的相位补偿值可以与以下至少一个参数相关:与移频值fΔ和OFDM符号索引l、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。如此,可以以上参数获取待转发信号的相位补偿值,并基于该相位补偿值进行相位补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,中继获取待转发信号的时域起始位置、移频值、子载波间隔索引、循环前缀长度;根据所述时域起始位置、所述移频值、所述子载波间隔索引、所述循环前缀长度,以及采样间隔确定所述中继的相位补偿值;根据所述相位补偿值对所述待转发信号进行相位补偿,并进行移频放大转发。如此,中继进行相位补偿,可使接收端接收到的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。且可以使得基站和终端都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。
与式(10)进行对比可知,中继对移频值进行相位补偿之后的信号,可使得接收端接收到的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。
举例来说,中继从发送端接收到发送信号之后,进行移频和放大等处理。且在转发信号之前,再根据信号的移频值进行相位补偿。如此,可使接收端接收到的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。且中继进行相位补偿,可以使得基站和终端都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,从而提升现有网络的覆盖能力。
终端也可参照图10所示的方法,终端根据中继的移频值对待发送信号,或从所述中继接收的信号进行相位补偿。该移频值可以为终端根据中继发送的移频值进行获取,或者可以根据中继的发送信号的频率frn,tx和中继的接收信号的频率frn,rx进行获取。
相位补偿值可以与以下至少一个参数相关:与移频值fΔ和OFDM符号索引l、网络设备(例如,基站)的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。如此,可以以上参数获取第一信号的相位补偿值,并基于该相位补偿值进行相位补偿,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
一个子帧的时间长度可以为1毫秒。在一种可能的示例中,若中继接收信号的频率frn,rx与基站的发送频率f0相同,则frn,rx=f0。下行通信中的中继的移频值fΔ=frn,tx-f0。
在一种可能的示例中,终端进行相位(预)补偿的信号可以是上行通信时进行调制和上转化之后的OFDM基带信号(以下可简称为待发送的OFDM基带信号),则经过OFDM调制和上转换之后,终端(发送端)可以对根据移频值对待发送的OFDM基带信号进行相位(预)补偿得到第二信号。再将第二信号发送给中继。
在上行通信时,终端(发送端)的天线端口号为p,终端发送信号的频率为f0,终端的发送时间为t,待发送的OFDM基带信号可以满足如下至少一种:
其中,为终端(发送端)的基带信号,其形式可以参照表2的描述。在一种可能的示例中,中继转发给基站(接收端)的信号的频率frn,tx与中继从终端接收到的信号的频率frn,rx之间的频率偏移值为fΔ,对待发送的OFDM基带信号进行相位补偿之后,得到的信号可以满足如下至少一种:
再例如,
再例如,
再例如,
在另一种可能的示例中,终端进行相位补偿的信号可以是上行通信时未进行OFDM调制和上转换的基带信号,则终端(发送端)可以根据移频值对该信号进行相位(预)补偿之后得到的信号,进行OFDM调制和上转换等处理,再发送给中继。如此,进行相位补偿的信号可以满足表2所示的基带信号相位补偿之后的信号可以为该信号进行调制和上转化后的OFDM基带信号可以满足如下至少一种:
再例如,
再例如,
再例如,
在上行通信时,中继的天线端口记为q,中继从终端(发送端)接收到的接收信号为rl (q,μ)(t),中继移频后的信号可以满足如下至少一种:
在上行通信时,基站(接收端)接收信号的天线端口号为p′。假设终端(发送端)经过中继到基站(接收端)的等效信道系数为噪声和干扰为基站(接收端)基于频率f2接收中继转发的上行信号之后,对该上行信号进行下转化之后得到的信号可以表示为如下至少一种:
在另一种可能的示例中,终端进行相位补偿的信号可以为从中继接收的信号,即下行通信时未进行OFDM解调和下变频的信号。也就是说,终端(接收到)从中继接收到基站(发送端)的转发信号,先根据移频值对该信号进行处理,再进行OFDM解调和下变频等处理,以恢复基站发送的信号。
在下行通信时,基站(发送端)的天线端口为p,基站的发送时间为t,基站发送信号的频率为f0,则基站进行上转换后的信号,请参考式(6a)和式(6b),可满足如下至少一种:
在下行通信时,中继的天线端口记为q,子载波间隔索引μ,中继从基站(发送端)接收到的接收信号为rl (q,μ)(t),中继转发给终端(接收端)的信号的载波频率frn,tx与中继从基站(发送端)接收到的信号的频率frn,rx之间的频率偏移值为fΔ,中继移频后的信号可以满足如下至少一种:
其中,为基站(发送端)的基带信号(例如,调制后的信号,或者调制且进行DFT之后的信号,或者经过调制、DFT、预编码至少一项的基带信号等)。从上面的可以看出,中继的移频值、终端的接收频率和基站的发送频率之间的偏差体现为(f0+fΔ-f2)/Δf。由于在终端侧没有与时间相关的相位误差,信号可以正常接收。
举例来说,在下行通信时,中继从基站接收到发送信号之后,进行移频、放大和转发等处理后。中继向终端发送的信号与发送信号之间的频率不同,且差值为移频值。终端根据该移频值对从终端接收到的信号进行相位补偿,以使相位补偿之后的信号和发送端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。
又例如,在上行通信时,终端向中继发送信号之前,先根据中继的移频值进行相位补偿。如此,进行相位预补偿,使得基站从中继接收到的转发信号与终端发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且终端进行相位补偿,使得中继移频操作不影响现有网络中部署的基站解调信号,同时也简化新部署的基站实现复杂度(支持中继移频转发)。
在一种可能的示例中,基站向中继和终端发送指示信息,用于指示执行相位补偿的节点。例如,指示信息为0时,相位补偿由基站进行;指示信息为1时,相位补偿由中继进行;指示信息为2时,相位补偿由终端进行;指示信息为3时,不需要相位补偿。相应地,其它节点不会进行相位补偿操作,或者其它节点不感知移频以及移频带来相位补偿。
其中,k′为任一个整数。
则
式(15)可以写成式(16)
根据式(16)和式(11),可以得到(17)
基于Tc为常数,式(17)可以写成式(18)
在本申请实施例中,K可以为任一整数。
基于式(19),可得到如表7所示的子载波间隔索引μ和移频值fΔ之间的映射关系。
表7
在一种可能的示例中,如表8所示,以资源元素或者子载波的数量为单位表示移频值fΔ。
表8
在另一种可能的示例中,如表9所示,以资源块为单位表示移频值fΔ。
表9
在另一种可能的示例中,如表10所示,以半个资源块(即6个资源元素构成的资源元素组)为单位表示移频值fΔ。
表10
基于此,请参照图11,图11为本申请提供的一种通信方法的流程示意图。该方法可应用于如图1所示的系统中的网络设备。该方法以基站为网络设备,以终端设备为终端进行举例说明,该方法中的中继可执行图9所示的通信方法。该方法可包括步骤S301:基站向中继发送指示信息。
其中,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。若移频值采用正常循环前缀,则参照上述的表8、表9、和表10,在一种可能的示例中,该指示信息可用于指示中继的移频值的大小为64·K个半个资源块,32·K个资源块,或者128·K个资源元素或者子载波的数量。
若移频值采用扩展循环前缀,在一种可能的示例中,参照上述的表8、表9和表10,该指示信息可用于指示中继的移频值的大小为2·K个半个资源块,K个资源块,或者4·个资源元素或者子载波的数量。
在另外一种实现中,移频值和参数μ有关,参数μ可以为与子载波间隔Δf相关的子载波间隔索引。请参照表11A,以移频值fΔ的取值与子载波间隔索引(μ=0、1、2、3)有关进行举例说明。在实际应用中,μ还可以为其他数值,例如,4、5、6、7、8、9等。
表11A
μ | f<sub>Δ</sub>的取值 |
0 | K<sub>i</sub>,i∈{0,1,…,n} |
1 | L<sub>j</sub>,j∈{0,1,…,l} |
2 | M<sub>x</sub>,x∈{0,1,…,m} |
3 | N<sub>z</sub>,z∈{0,1,…,q} |
… | … |
其中,n为子载波间隔索引μ=0对应的可选的移频值fΔ的数量。l为子载波间隔索引μ=1对应的可选的移频值fΔ的数量。m为子载波间隔索引μ=2对应的可选的移频值fΔ的数量。q为子载波间隔索引μ=3对应的可选的移频值fΔ的数量。n、l、m和q的取值可以为相等或不等的整数。Ki、Lj、Mj和Nz中可能存在相同的数值。在一种可能的示例中,i=0,且K0=0;或者j=0,且L0=0;或者m=0,且M0=0;或者q=0,且N0=0。即移频值在对应的情况下为0,表示不需要进行移频。
可选地,Ki、Lj、Mx和Nz均为128的倍数,单位为资源元素或者子载波的数量。或者,Ki、Lj、Mx和Nz均为32的倍数,单位为资源块。或者,Ki、Lj、Mx和Nz均为64的倍数,单位为半个资源块。或者,Ki、Lj、Mx和Nz均为1920的倍数,单位为kHz。若以上的Ki、Lj、Mx和Nz对应的相位补偿值等于1,则网络设备、中继和终端设备均可以不进行相位补偿或相位预补偿。
又例如,请参照表11B,以移频值fΔ的取值与网络设备指定的索引值(index)(μ=0、1、2、3)有关进行举例说明。在实际应用中,index还可以为其他数值,例如,4、5、6、7、8、9等。
表11B
index | f<sub>Δ</sub>的取值 |
0 | K<sub>0</sub> |
1 | K<sub>1</sub> |
2 | K<sub>2</sub> |
3 | K<sub>3</sub> |
… | … |
其中,K0、K1、K2和K3可以为128的倍数,单位为资源元素或者子载波的数量。或者,K0、K1、K2和K3可以为32的倍数,单位为资源块。或者,K0、K1、K2和K3可以为64的倍数,单位为半个资源块。或者,K0、K1、K2和K3可以为1920的倍数,单位为kHz。若以上的K0、K1、K2和K3对应的相位补偿值等于1,则网络设备、中继和终端设备均可以不进行相位补偿或相位预补偿。
若一个频率范围内有多个子载波间隔,且每一子载波间隔对应至少一个移频值,则存在多个移频值的可选值。中继的移频值可以选取多个可选值中的最大公倍数,或者可以选取最小子载波间隔对应的可选值,或者可以选取最大子载波间隔对应的可选值等。
在图11所示的方法中,若基站向中继发送指示信息,则中继可以根据该指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发,以控制移频值的大小不会引起发送端和接收端之间的信号的相位发生变化。因此,发送端、中继和接收端均可以不对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
在一种可能的示例中,若移频值的大小满足预设条件,则在执行步骤S201之后,不会执行步骤S202。其中,预设条件可以为上述的32·K个资源块、64·K个半个资源块、128·K个资源元素或者子载波的数量中的至少一项。可以理解,若移频值的大小满足预设条件,则中继进行移频处理的信号的相位不会产生变化,因此,不需要进行相位补偿或相位预补偿。
在一种可能的示例中,中继向终端或基站发送指示信息,用于指示终端或基站不用对移频处理之后的信号进行相位补充。
在一种可能的示例中,所述方法还包括:向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。需要说明的是,该配置信息可以包括指示信息,也可不包括指示信息。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。可参考前面的描述,在此不再赘述。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
在一种可能的示例中,所述指示信息还用于指示所述移频值和至少一个信息之间的映射关系或根据所述信息确定所述移频值的算法。上述的信息可以包括以下至少一项:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。可参考前面的描述,在此不再赘述。
可以理解,在基站发送指示信息之后,中继和终端可以根据该指示信息确定中继的移频值的大小,且该移频值的大小对应的相位补偿值为1,从而不需要对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
若满足32·K个资源块的移频值的可选值的数量为多个,则可以选取多个可选值中的最大公倍数,或者选取多个可选值的最大值或最小值等。若该可选值与一个信息对应,则可以选取该信息对应的多个可选值中的最大值。若该可选值与多个信息对应,可以选取多个信息中的预设顺序,从预设顺序最靠前的信息中选取移频值等,本申请对于选取移频值的方法不做限定。
请参照图12,图12为本申请提供的一种信号处理的方法的流程示意图。该方法可应用于如图1所示的系统中的中继。该方法以基站为网络设备,以终端设备为终端进行举例说明。
其中:
S401:中继从基站接收指示信息。
其中,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。若移频值采用正常循环前缀,则参照上述的表8、表9和表10,在一种可能的示例中,该指示信息还可用于指示中继的移频值的大小为64·K个半个资源块,32·K个资源块,或者128·K个资源元素或者子载波的数量。
若移频值采用扩展循环前缀,在一种可能的示例中,参照上述的表8、表9和表10,该指示信息还可用于指示中继的移频值的大小为2·个半个资源块,或者K个资源块,或者4·K个资源元素或者子载波的数量。
S402:中继根据所述指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者 其中,所述rl (q,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。如此,中继可基于以上信息进行移频,可提高相位补偿的效果和移频的灵活性。
在一种可能的示例中,所述方法还包括:向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。需要说明的是,该配置信息可以包括指示信息,也可不包括指示信息。如此,中继可以基于网络设备发送的配置信息进行移频放大转发,可提高移频的准确率。
在图12所示的方法中,若基站向中继发送指示信息,则中继可以根据该指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发,以控制移频值的大小不会引起发送端和接收端之间的信号的相位发生变化。因此,发送端、中继和接收端均可以不对中继的移频值进行相位补偿或相位预补偿,提高了通信效率。
上述详细阐述了本申请实施例的方法,下面提供了本申请实施例的装置。
请参见图13,图13是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图,该通信装置600可以包括处理单元601和通信单元602。若通信装置600为网络设备,则所述处理单元601用于获取中继的移频值;根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。
在一种可能的示例中,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的类型、所述中继的移频范围。
在一种可能的示例中,所述处理单元601具体用于根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述通信单元602还用于从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;所述处理单元601具体用于根据所述能力信息获取所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述通信单元602用于向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率,和/或所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述第一信号为A和所述第二信号B满足其中,所述fΔ为所述移频值,所述为所述第一信号A的相位补偿值,所述相位补偿值与以下至少一个参数相关:OFDM符号索引l、网络设备的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。
在一种可能的示例中,所述第一信号为待发送的OFDM基带信号,所述第二信号满足或者其中,所述为所述网络设备的基带信号,所述p为所述网络设备的天线端口,所述t为所述网络设备的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述为所述时域起始位置,所述为循环前缀长度,所述Tc为采样间隔,所述f0为所述发送频率。
在一种可能的示例中,所述通信单元602还用于向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置600为网络设备,则所述通信单元602用于向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
在一种可能的示例中,所述通信单元602还用于向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置600为中继,则通信单元602用于从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;处理单元601用于根据所述指示信息对从所述网络设备接收的信号进行移频放大转发。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者 其中,所述rl (q,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
在一种可能的示例中,所述通信单元602还用于从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置600为中继,所述处理单元601用于根据中继的移频值对从移频后的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发给接收端的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高接收端解调的成功率。且中继进行相位补偿,可以使得基站和终端都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,从而提升现有网络的覆盖能力。
在一种可能的示例中,所述处理单元601还用于获取待转发信号的时域起始位置、移频值、子载波间隔索引、循环前缀长度;根据所述时域起始位置、所述移频值、所述子载波间隔索引、所述循环前缀长度,以及采样间隔确定所述中继的相位补偿值;根据所述相位补偿值对所述待转发信号进行相位补偿,并进行移频放大转发。如此,中继补偿移频带来的相位偏差,可提高解调的成功率。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者其中,所述rl (p,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值,所述为所述时域起始位置,所述为所述循环前缀长度,所述Tc为所述采样间隔。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
在一种可能的示例中,所述通信单元602用于从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置600为终端设备,所述处理单元601用于根据中继的移频值对待发送信号或从所述中继接收的信号进行相位补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。且终端进行相位补偿,使得中继移频操作不影响现有网络中部署的基站解调信号,同时也简化新部署的基站实现复杂度(支持中继移频转发)。
需要说明的是,各个单元的实现还可以对应参照图10,或图11,或图12所示的方法实施例的相应描述。
请参见图14,图14是本申请实施例提供的另一种通信装置,该通信装置700包括处理器701、存储器702和通信接口703,所述处理器701、存储器702和通信接口703通过总线704相互连接。存储器702包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread only memory,EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM),该存储器702用于相关指令及数据。通信接口703用于接收和发送数据。处理器701可以是一个或多个中央处理器(central processing unit,CPU),在处理器701是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU或者多核CPU。
若通信装置700包括网络设备,则处理器701用于读取所述存储器702中存储的程序代码,执行以下操作:
获取中继的移频值;
根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。
在一种可能的示例中,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的类型、所述中继的移频范围。
在一种可能的示例中,在所述获取中继的移频值方面,所述处理器701具体用于执行以下操作:
根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述获取中继的移频值之前,所述处理器701还用于执行以下操作:
从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;
在所述获取中继的移频值方面,所述处理器701具体用于执行以下操作:
根据所述能力信息获取所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述处理器701还用于执行以下操作:
向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率,和/或所述中继的移频值。
在一种可能的示例中,所述第一信号为A和所述第二信号B满足
其中,所述fΔ为所述移频值,所述为所述第一信号A的相位补偿值,所述相位补偿值与以下至少一个参数相关:OFDM符号索引l、网络设备的发送频率f0、所述中继的移频值fΔ、所述中继接收信号的频率frn,rx、所述中继移频后的频率frn,tx。
在一种可能的示例中,所述第一信号为待发送的OFDM基带信号,所述第二信号满足
其中,所述为所述网络设备的基带信号,所述p为所述网络设备的天线端口,所述t为所述网络设备的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述为所述时域起始位置,所述为循环前缀长度,所述Tc为采样间隔,所述f0为所述发送频率。
在一种可能的示例中,在所述获取中继的移频值之前,所述处理器701还用于执行以下操作:
向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置700为网络设备,则处理器701执行以下操作:
向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
在一种可能的示例中,所述处理器701还用于执行以下操作:
向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置700为中继,则处理器701用于执行以下操作:
从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;
根据所述指示信息对从所述网络设备接收的信号进行移频放大转发。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者 其中,所述rl (q,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值。
在一种可能的示例中,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
在一种可能的示例中,所述处理器701还用于执行以下操作:
从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
若通信装置700为中继,则处理器701用于执行以下操作:
根据中继的移频值对移频后的信号进行相位补偿。
在一种可能的示例中,所述方法还包括:获取待转发信号的时域起始位置、移频值、子载波间隔索引、循环前缀长度;根据所述时域起始位置、所述移频值、所述子载波间隔索引、所述循环前缀长度,以及采样间隔确定所述中继的相位补偿值;根据所述相位补偿值对所述待转发信号进行相位补偿,并进行移频放大转发。
在一种可能的示例中,所述中继的发送信号满足或者其中,所述rl (p,μ)(t)为所述中继的接收信号,所述q为所述中继的天线端口,所述t为所述发送信号的发送时间,所述μ为所述子载波间隔索引,所述l为OFDM符号索引,所述fΔ为所述移频值,所述为所述时域起始位置,所述为所述循环前缀长度,所述Tc为所述采样间隔。
若通信装置700为终端设备,则处理器701用于执行以下操作:
根据中继的移频值对待发送信号或从所述中继接收的信号进行相位补偿。
需要说明的是,各个操作的实现还可以对应参照所示的方法实施例的相应描述。
本申请实施例还提供第一种芯片,包括处理器和存储器,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述存储器中存储的指令,使得安装有所述芯片的设备执行图10,或图11,或图12所示的方法。
本申请实施例还提供第二种芯片,包括:输入接口、输出接口和处理电路,其中,所述输入接口、所述输出接口与所述处理电路之间通过内部连接通路相连,所述处理电路用于执行图10,或图11,或图12所示的方法。
本申请实施例还提供第三种芯片,包括:输入接口、输出接口、处理器,可选的,还包括存储器,其中,所述输入接口、所述输出接口、所述处理器以及所述存储器之间通过内部连接通路相连,所述处理器用于执行所述存储器中的代码,当所述代码被执行时,所述处理器用于执行图10,或图11,或图12所示的方法。
本申请实施例还提供一种芯片系统,所述芯片系统包括至少一个处理器,存储器和接口电路,所述存储器、所述收发器和所述至少一个处理器通过线路互联,所述至少一个存储器中存储有指令;所述指令被所述处理器执行时,图10,或图11,或图12所示的方法流程得以实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,图10,或图11,或图12所示的方法流程得以实现。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品用于存储计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,图10,或图11,或图12所示的方法流程得以实现。
本申请实施例还提供一种芯片系统,所述芯片系统包括至少一个处理器,存储器和接口电路,所述存储器、所述收发器和所述至少一个处理器通过线路互联,所述至少一个存储器中存储有指令;所述指令被所述处理器执行时,图10,或图11,或图12所示的方法流程得以实现。
综上所述,通过实施本申请实施例,根据中继的移频值对接收到的信号进行相位补偿,或对待发送的信号进行相位预补偿。如此,使得中继转发的信号与发送端待发送的信号之间的各个符号的相位相同,可提高解调的成功率。而且,通过网络设备预补偿移频造成的相位,使得网络中已有的终端设备保持正常工作,即支持前向兼容。通过中继进行相位补偿,可以使得网络设备和终端设备都不需要进行额外的相位补偿,且不受移频造成各个符号上的相位不相同的影响。在现有的通信系统中,也可以部署这种中继,从而提升现有网络的覆盖能力。通过终端设备进行相位补偿,使得中继移频操作不影响现有网络中部署的网络设备解调信号,同时也简化新部署的网络设备实现复杂度(支持中继移频转发)。
另一方面,通过网络设备向中继发送指示信息,以使中继能够根据该指示信息控制移频值的大小满足预设条件,导致中继转发的信号的相位和接收端接收的信号的相位补偿值为1。如此,网络设备、中继和终端设备均可以不对中继的移频值进行相位补偿,提高了通信效率。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机指令产品的形式实现。在计算机上加载和执行该计算机指令时,可以全部或部分地实现本申请实施例所描述的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其它可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过计算机可读存储介质进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本申请方法实施例中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请装置实施例中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
Claims (33)
1.一种信号处理的方法,其特征在于,包括:
获取中继的移频值;
根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取中继的移频值,还包括:
根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取中继的移频值之前,所述方法还包括:
从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;
所述获取中继的移频值,包括:
根据所述能力信息获取所述中继的移频值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率、所述中继的移频值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取中继的移频值之前,所述方法还包括:
向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
9.一种通信方法,其特征在于,包括:
向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。
10.根据权利要求9所述的通信方法,其特征在于,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
11.根据权利要求9或10所述的通信方法,其特征在于,所述方法还包括:
向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
12.一种信号处理的方法,其特征在于,包括:
从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;
根据所述指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
16.一种通信装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于获取中继的移频值;以及根据所述移频值对第一信号进行相位补偿,得到第二信号,所述第一信号为从所述中继接收的信号,或者待发送的信号。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述中继的移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的类型、所述中继的移频范围。
18.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于根据中继的实际放大倍数获取所述中继的移频值。
19.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述装置还包括通信单元,用于从中继接收所述中继的能力信息,其中,所述能力信息包括以下至少一项:支持的移频放大转发的信号类型、移频范围、移频取值、信号放大倍数、功率参数、工作带宽、工作载频;
所述处理单元具体用于根据所述能力信息获取所述中继的移频值。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括通信单元,用于向所述中继发送所述中继的移频参数,其中,所述移频参数用于所述中继确定以下至少一个信息:所述中继接收信号的频率和所述中继发送信号的频率、所述中继的移频值。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的装置,其特征在于,所述通信装置还包括通信单元,用于向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
24.一种通信装置,其特征在于,包括:
通信单元,用于向中继发送指示信息,所述指示信息用于确定所述中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
26.根据权利要求24或25所述的装置,其特征在于,所述通信单元还用于向所述中继发送配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
27.一种通信装置,其特征在于,包括
通信单元,用于从网络设备接收指示信息,所述指示信息用于确定中继的移频值的大小为32·K个资源块,所述K为整数;
处理单元,用于根据所述指示信息对从发送端接收的信号进行移频放大转发。
29.根据权利要求27或28所述的装置,其特征在于,所述移频值自以下至少一项信息获取:所述中继接收信号对应的子载波间隔、所述中继接收信号的频率范围、所述中继发送信号的频率范围、所述中继支持的最大放大倍数、所述中继的功率余量、所述中继的放大倍数余量、所述中继支持的最大输出功率、所述中继接收信号的功率、所述中继的发送信号天线到所述中继接收信号天线之间的路损、所述中继放大转发信号的信号类型、所述中继的移频范围、所述中继的实际放大倍数、所述中继的能力信息。
30.根据权利要求27-29中任一项所述的装置,其特征在于,所述通信单元还用于从所述网络设备接收配置信息,所述配置信息用于指示所述中继进行移频放大转发。
31.一种通信装置,其特征在于,包括至少一个处理器和通信接口,所述至少一个处理器用于调用至少一个存储器中存储的计算机程序,以使得所述通信装置实现如权利要求1-15中任一项所述的方法。
32.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序在一个或多个处理器上运行时,实现如权利要求1-15中任一项所述的方法。
33.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在一个或多个处理器上运行时,实现如权利要求1-15中任一项所述的方法。
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