CN116170264A - 基于滤波的信号发送、接收方法及相应的发射机与接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于滤波的信号发送方法，包括：发射机对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波；对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。本发明还提供了一种基于滤波的信号接收方法，包括：接收机对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。本发明消除大部分来自相邻符号的符号间干扰，提高系统的链路可靠性。

Description

基于滤波的信号发送、接收方法及相应的发射机与接收机
本申请是申请号为201610658770.4、发明名称为“基于滤波的信号发送、接收方法及相应的发射机与接收机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体而言，本发明涉及一种基于滤波的信号发送方法、一种基于滤波的信号接收方法及相应的基于滤波的发射机与接收机、一种基于信号调整的通信方法。
背景技术
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和IoT(internet ofthings，物联网)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年，即4G时代，将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，用户设备连接数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究，即5G。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标，其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURETECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决如何实现系统吞吐量显著提升、用户体验保持一致性、扩展性以支持IoT、系统时延降低、能效提高、成本降低、网络灵活性提高、支持新兴业务和频谱利用的灵活性等显著问题。
调制波形和多址方式是无线通信空中接口(Air-interface)设计的重要基础，在5G也不会例外。当前，MCM(Multi-carrier Modulation，多载波调制)技术家族中的典型代表OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，例如3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代移动通信合作伙伴项目)制定的E-UTRA(Evolved UniversalTerrestrialRadio Access，演进的通用陆地无线接入)协议对应的LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统，欧洲的DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广播)和DAB(Digital Audio Broadcasting，数字音频广播)、VDSL(Very-high-bit-rateDigital Subscriber Loop，甚高速数字用户环路)、IEEE802.11a/g WLAN(Wireless LocalArea，无线局域网)、IEEE802.22WRAN(Wireless Regional Area Network，无线城域网)和IEEE802.16WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入)等。OFDM技术的基本思想是将宽带信道划分为多个并行的窄带子信道或子载波，使得在频率选择性信道中传输的高速数据流变为在多个并行的独立平坦子信道上传输的低速数据流，因此大大增强了系统抵抗多径干扰的能力,且OFDM可以利用IFFT(Inverse FastFourier Transform，快速反傅里叶变换)和FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)实现简化的调制和解调方式；其次，通过添加CP(Cyclic Prefix,循环前缀)使得信道的线性卷积变为圆周卷积，从而根据圆周卷积的性质，当CP长度大于信道最大多径时延时，利用简单的单抽头频域均衡就可实现无ISI(Inter-symbol Interference，符号间干扰)接收，从而降低接收机处理复杂度。虽然基于CP-OFDM调制波形能很好的支持4G时代的移动宽带(MobileBroadband,MBB)业务需求。
不过由于5G将面临更具挑战的和更丰富的场景，这使得CP-OFDM在5G的应用场景中出现很大的限制或者不足之处，主要表现在：(1)添加CP来抵抗ISI在5G低时延传输的场景会极大的降低频谱利用率，因为低时延传输将极大缩短OFDM的符号长度，而CP的长度只是受制于信道的冲击响应，那么CP的长度跟OFDM的符号长度的比值会大大增加，这样的开销造成频谱效率损失非常大，较低的频谱利用率是难以接受的。(2)严格的时间同步要求在5G的IoT场景中会造成很大的闭环同步维护所需的信令开销，而且严格的同步机制造成数据帧结构无弹性，不能很好的支持多种业务的不同的同步需求。(3)OFDM采用矩形脉冲成形使得其频域旁瓣滚降很慢，造成很大的带外泄露。因此OFDM对CFO(CarrierFrequencyOffset，载频偏置)非常敏感。然而5G将会有很多的碎片化频谱灵活接入及共享的需求，OFDM的高带外泄露极大的限制了频谱接入的灵活性或者说需要很大的频域保护带从而降低了频谱的利用率。这些不足主要是由其自身的固有特性造成的，尽管通过采取一定的措施，可以降低上述缺点造成的影响，但同时会增加系统设计的复杂度，且无法从根本上解决问题。
正因为如此，如ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGYTRENDS]所述，一些新波形调制技术，如基于多载波调制，被纳入5G的考虑范围之内。其中，F-OFDM(Filtered-OFDM，基于滤波的正交频分复用)调制技术成为热点研究对象之一。F-OFDM技术在OFDM的基础上引入了时域滤波，通过时域滤波器的设计，F-OFDM能够显著降低由于时域矩形窗滤波所带来的带外泄漏问题，同时保留了OFDM的一些特有优势，例如利用复数域子载波间的正交性，通过添加CP对抗频率选择性衰落等。良好的对带外泄漏的抑制能够很好的支持碎片化的频谱，同时与其他新波形调制技术，例如与FBMC(Filter-bank Multi-carrier，滤波器组多载波)相比，F-OFDM保持了复数域子载波间的正交性，能够对衰落信道以及多天线系统提供更好的支持；F-OFDM支持子带滤波，即可将可用频段划分为不重叠的子带，子带间可以使用不相同的多载波调制参数，包括子载波间隔、CP长度等；为防止子带间的串扰，不同子带间可以插入数个或不插入子载波用做保护频段，分配用于不同的业务或是不同的用户。基于子带的滤波处理，提高了系统的频谱利用率与频谱利用灵活性。
F-OFDM的上述优良特性使得其成为5G候选新波形调制技术之一，但是其自身仍然存在一些问题。具体来说，F-OFDM对添加CP后的OFDM符号进行了时域滤波，导致滤波后的OFDM符号在时域出现了扩展。同时，为了提高F-OFDM降低带外泄漏的能力，通常使用较长的时域滤波器。例如，在文献[Filtered OFDM:A New Waveform for FutureWirelessSystems]中，所用的时域滤波器长度为OFDM符号的一半。这将导致相邻符号间产生符号间干扰，从而降低系统的误码性能。虽然通过时域滤波器的设计，使滤波器能量集中在一定范围内，能够降低该问题的影响，但是在一些场景中，例如在子带宽度较窄，或是使用的符号调制方式的调制阶数较高的情况下，滤波带来的时域符号扩展所引起的符号间干扰将难以忽略，甚至导致误码平台。
综上所述，要提升F-OFDM在5G候选技术中的竞争力，除了开发其优势特征外，还需要解决其自身的不足，针对5G中的多种场景特别是IoT场景下的窄带业务传输等模式，非常有必要通过有效的方法来解决F-OFDM的时域滤波引起的符号扩展对无线通信系统带来的符号间干扰问题。
发明内容
为了寻找更为有效的解决F-OFDM的时域滤波引起的符号扩展而带来的符号间干扰的问题，本发明的一个实施例提供了一种基于滤波的信号发送方法，该方法包括：
发射机对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；
对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波；
对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。
优选地，发射机根据与各个子带相应的载波调制参数，对各个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
其中，载波调制参数包括以下至少任一项：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
优选地，发射机对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，具体包括：
发射机对一个或多个子带的输入信号分别进行信道编码及符号调制，并对编码调制后的信号分别进行载波调制。
更优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的调制编码方式进行信道编码及符号调制。
优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的载波调制参数进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
优选地，对各个子带的信号分别添加循环前缀与循环后缀，具体包括：
根据与任一子带的循环前缀的长度对应的第一预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中后第一预定符号个数的符号；并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之前以作为循环前缀；
根据与任一子带的循环后缀的长度对应的第二预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中前第二预定符号个数的符号；并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之后以作为循环后缀。
优选地，对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送，具体包括：
当仅存在一个子带时，直接发送该子带的滤波后的信号；或
当存在多个子带时，将各个子带的滤波后的信号进行叠加处理，并发送叠加信号。
优选地，发射机根据与各个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
可选地，发射机接收接收机发送的与各个子带相应的下行信道状态信息。
可选地，发射机根据接收机发送的各个子带的探测参考信号进行上行信道估计，以确定各个子带相应的上行信道状态信息；基于各个子带相应的上行信道状态信息来确定各个子带相应的下行信道状态信息。
优选地，发射机将循环前缀与循环后缀的指示信息发送至接收机；
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；
循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环前缀的长度；
循环后缀的长度；
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息可用于确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，发射机接收接收机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；根据循环前缀与循环后缀的指示信息及循环前缀与循环后缀的总长度来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，发射机根据载波调制后符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度。
更优选地，根据载波调制符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度的方式包括以下任一项：
若载波调制符号的功率大于与其相邻的两个载波调制符号的功率预定阈值时，则增加相邻的两个载波调制符号的、靠近高功率载波调制符号一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比；
若载波调制符号不用于传输数据时，则增加与其相邻的两个载波调制符号的、远离该载波调制符号的一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比。
本发明的另一个实施例提供了一种基于滤波的信号接收方法，该方法包括：
接收机对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；
对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；
对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
优选地，接收机根据与一个或多个子带相应的载波调制参数，对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调。
其中，载波调制参数至少包括：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
更优选地，对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，具体包括：
根据一个或多个子带的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度，通过加窗方式提取去除循环前缀和循环后缀后的信号。
优选地，根据与一个或多个子带相应的调制编码方式对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
可选地，接收机根据与一个或多个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，接收机根据发射机发送的一个或多个子带的下行参考信号进行信道估计，以确定下行信道状态信息。
可选地，接收机接收发射机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；依据循环前缀与循环后缀的指示信息来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；
循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环前缀的长度；
循环后缀的长度。
本发明的一个实施例提供了一种基于滤波的发射机，该发射机包括：
载波调制模块，用于对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；
滤波模块，用于对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波；
发送模块，用于对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。
本发明的一个实施例提供了一种基于滤波的接收机，该接收机包括：
匹配滤波模块，用于对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；
载波解调模块，用于对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；
估计模块，用于对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
本发明的一个实施例还提供了一种基于信号调整的通信方法，该方法包括：
终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度；
通过各个子带中已调整循环前缀和/或循环后缀的长度的信号，与基站设备进行通信。
优选地，系统信息中包含各个子带的子带带宽以及子载波间隔；
其中，终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度，包括：
根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔，确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息；
根据已确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带对应的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度。
可选地，长度信息包括以下至少一项：
循环前缀长度；循环后缀长度；循环前缀长度与循环后缀长度的比例；循环前缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例；循环后缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例。
优选地，终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度，包括：
终端设备根据接收到的系统信息，来确定与其相应的子带带宽和子载波间隔对应的接收检测窗位置信息；
根据接收检测窗位置信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度。
优选地，该方法还包括：
终端设备根据接收到的来自基站设备的前缀长度和/或后缀长度的调整量，对循环前缀的长度和/或循环后缀的长度进行相应调整。
优选地，接收来自所述基站的前缀长度和/或后缀长度的调整量，包括以下至少一种方式：
终端设备根据信道估计结果，判断是否需要调整循环前缀和/或循环后缀的长度，若需要，则发送调整请求至所述基站设备，并接收基站设备响应于调整请求反馈的前缀长度和/或后缀长度的调整量；
终端设备接收基站设备基于其反馈的信道频率选择性衰落强弱确定并发送的前缀长度和/或后缀长度的调整量。
本发明的一个实施例还提供了一种基于信号调整的通信方法，该方法包括：
基站设备发送包括与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的系统信息；
通过满足与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的信号，与用户设备进行通信。
优选地，基站设备根据接收到的所述用户设备反馈的信道频率选择性衰落强弱，判断是否需要调整循环前缀和/或循环后缀的长度；
若需要调整，则向用户设备发送前缀长度和/或后缀长度的调整量。
本发明与传统的F-OFDM系统及SC-FDMA系统相比，通过在发射机端添加循环前缀与循环后缀，能够使得在接收机端在去除循环前缀及循环后缀的同时，消除大部分来自相邻符号的符号间干扰，从而提高系统的误码性能，提高链路稳定性与可靠性。
本发明提出的上述方案，对现有系统的改动很小，不会影响系统的兼容性，而且实现简单、高效。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明中基于滤波的正交频分复用系统的发射机框图；
图2为本发明中基于滤波的正交频分复用系统的接收机框图；
图3a和图3b为本发明中F-OFDM所用窗函数时域冲击响应与频域响应的示意图；
图4为本发明一个实施例提供的基于滤波的信号发送方法的流程示意图；
图5为本发明另一实施例提供的基于滤波的信号接收方法的流程示意图；
图6为本发明一个具体实施例的F-OFDM信号传输方式的流程图；
图7为本发明中子带l的发射机框图；
图8为本发明中添加循环前缀与循环后缀的示意图；
图9为本发明中子带l的接收机框图；
图10为本发明中接收机时域检测窗位置的示意图；
图11为本发明第二具体实施例中采用16QAM调制方式时不同配置下误比特性能的比较示意图；
图12为本发明第二具体实施例中采用64QAM调制方式时不同配置下误比特性能的比较示意图；
图13为本发明第四具体实施例中一种可能的无线帧的结构示意图；
图14为本发明中一种可能的数据符号结构的示意图；
图15为本发明中TDD模式下另一种可能的数据符号结构的示意图；
图16为本发明第五具体实施例中系统频带划分与同步信道位置的示意图；
图17为本发明第五具体实施例中不同子载波间隔所经历符号间干扰的示意图；
图18为本发明第五具体实施例中带宽一致符号长度成比例变化时滤波器特性的示意图；
图19为本发明第五具体实施例中冗余长度检测的示意图；
图20为本发明第五具体实施例中初始确定循环前缀/后缀长度的流程图；
图21为本发明第五具体实施例中动态调整循环前缀/后缀长度的示意图；
图22为本发明一个实施例提供的基于滤波的发射机的结构示意图；
图23为本发明一个实施例提供的基于滤波的接收机的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
依据图1-图3所示，对F-OFDM技术的实现方式进行概述。
F-OFDM技术的发射机结构框图如图1所示。可用频带根据业务需求或是待服务用户设备的种类划分为L个子带，每个子带可以使用不相同的多载波调制参数，例如，不同的子载波间隔、不同的CP长度等。对于每个子带，其输入信号为经过信道编码与符号调制的复数信号，其中，符号调制包括QAM或是PSK等方式。每一路子带输入的复数信号经过串行-并行转换后，根据子带子载波位置进行子载波映射，将数据映射于分配好的子载波上，其余子载波上补零；之后经过N点IFFT得到时域信号。经过IFFT的信号经过并行-串行转换后添加CP，完成传统的OFDM调制过程。为了降低子带间的干扰，每个子带会在完成OFDM调制后进行时域滤波，即使用时域滤波器对每个子带进行滤波，以降低子带外的带外泄漏，从而能够以很小的保护频带为代价，显著降低子带间载波调制参数不同所导致的干扰。
假设，第l个子带上传输的数据向量为sl＝[sl(0),…,sl(Nl-1)]T，其中sl(n),0≤n,且n≤Nl-1为第n个数据符号，Nl为第l个子带上传输的数据个数。则子带时域滤波之前的信号可以表示为：
Figure BDA0004023805900000111
其中，矩阵Al为N×Nl维矩阵，作为子带l上的子载波映射矩阵，用于将第l个子带上的Nl个有效数据映射于分配给第l个子带的子载波上。若连续的将从N1+1到N2的子载波分配给子带l，且N2-N1＝Nl，则矩阵Al为
Figure BDA0004023805900000121
其中，矩阵
Figure BDA0004023805900000122
为N1×Nl维全零矩阵，/>
Figure BDA0004023805900000123
表示Nl×Nl维单位矩阵。
矩阵FN为N×N维FFT矩阵，表示为
Figure BDA0004023805900000124
其中，
Figure BDA0004023805900000125
上标H表示取共轭转置。从上式可以看到，运算/>
Figure BDA0004023805900000126
表示IFFT操作。
矩阵C为(N+NCP)×N维矩阵，用于表示添加CP，其循环前缀长度为NCP，矩阵C形式为
Figure BDA0004023805900000127
其中，
Figure BDA0004023805900000128
IN表示N×N维单位矩阵。添加CP的过程就是取经过IFFT后符号的最后NCP个符号置于符号序列之前，作为循环前缀。
若第l个子带的时域滤波器冲击响应为fl，则时域滤波后的发送信号为
yl＝fl*xl
其中运算*表示序列间的线性卷积。将L个子带的信号叠加，得到最终的发射信号y＝∑lyl。若时域滤波器冲击响应长度为Lf，则滤波后符号长度为N+NCP+Lf-1。由于符号连续发送，而滤波后的符号发生了符号长度扩展，这将会对临近符号产生符号间干扰。
图2为基于滤波的正交频分复用系统的接收机框图。
首先，接收机对接收信号做子带级匹配滤波，随后，对各个子带的信号做如图2所示的OFDM解调；具体包括：去除循环前缀，并行-串行转换，离散傅里叶变换以及串行-并行转换；最后确定各个子带发送信号的估计值。若第l个子带的子带滤波器时域冲击响应为fl(n)，则相应匹配滤波器的时域冲击响应为fl *(-n)，其中，上标*表示取共轭操作。用于信道估计的参考信号插入于进行F-OFDM调制之前，用于估计经过子带滤波以及子带匹配滤波的等效信道fl *(-n)*h(n)*fl(n)的频率响应。其中，h(n)表示信道冲击响应，运算符号*表示线性卷积，上标*表示复数共轭操作。
时域滤波器的设计可以通过sinc函数的窗函数软截断完成，例如在sinc函数的基础上，使用汉宁窗做软截断，得到的时域滤波器冲击响应和相应频域响应如图3a和图3b所示。
如图3b所示，F-OFDM所用的窗函数的带外泄漏要远低于OFDM系统，从而可以实现子带级的滤波，在不同子带上使用不同的多载波参数，例如子载波间隔，或是CP长度等。图3a所示为所用窗函数的时域冲击响应h(t)，其中t表示采样时间。如图3a和图3b所示，该时域滤波器有较长的拖尾，在时域滤波后会造成时域符号的扩展，对前后两个符号产生符号间干扰。通过对时域滤波器的设计，可以使得滤波器的能量较为集中，以减小滤波造成的时域符号扩展的影响。由于滤波器频响的带宽决定了时域冲击响应的能量分布，对于子带带宽较宽的系统，时域滤波器的能量更为集中，此时滤波造成的时域符号扩展影响较小；但是对于子带带宽较窄的情况，时域滤波器的能量较为分散，时域符号扩展所造成的影响会较为明显。
本发明中，为了降低时域滤波带来的符号扩展所引起的符号间干扰，本发明提供一种灵活配置的F-OFDM的信号发送方式。
图4为本发明一个实施例提供的基于滤波的信号发送方法的流程示意图。
步骤S110：发射机对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
具体地，发射机根据与各个子带相应的载波调制参数，对各个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
其中，载波调制参数包括但不限于：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
其中，载波调制的方式包括但不限于：正交频分复用，单载波频分多址。
优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的载波调制参数进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
具体地，对各个子带的信号分别添加循环前缀和循环后缀的方式，具体为：根据与任一子带的循环前缀的长度对应的第一预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中后第一预定符号个数的符号，并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之前以作为循环前缀；根据与任一子带的循环后缀的长度对应的第二预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中前第二预定符号个数的符号，并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之后以作为循环后缀。
优选地，发射机对一个或多个子带的输入信号分别进行信道编码及符号调制，并对编码调制后的信号分别进行载波调制。
具体地，发射机对一个或多个子带的输入信号，根据调制编码方式进行信道编码及符号调制。
优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的调制编码方式进行信道编码及符号调制。
其中，信道编码的方式包括但不限于Turbo码编码方式。
其中，符号调制的方式包括但不限于：QAM(Quadrature AmplitudeModulation，正交幅度调制)、PSK(Phase Shift Keying，相移键控)。
优选地，发射机确定载波调制参数中包括的循环前缀的长度和循环后缀的长度的方式至少包括：
1)发射机根据与各个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度；
具体地，发射机接收接收机发送的与各个子带相应的下行信道状态信息；或发射机根据接收机发送的各个子带的探测参考信号进行上行信道估计，以确定各个子带相应的上行信道状态信息；随后，依据上下行信道的互易性，基于各个子带相应的上行信道状态信息来确定各个子带相应的下行信道状态信息。上述具体实施方式对应于TDD(时分双工，Time DivisionDuplexing)与FDD(频分双工，Frequency Division Duplexing)中确定下行信道状态信息的方式；TDD中利用信道互易性确定下行信道状态信息；FDD中通过接收机的反馈确定下行信道状态信息。
2)发射机接收接收机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；根据循环前缀与循环后缀的指示信息及循环前缀与后缀的总长度来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
更优选地，发射机将循环前缀与循环后缀的指示信息发送至接收机；
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环前缀的长度；循环后缀的长度。
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息可用于确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，发射机根据载波调制后符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度。
具体地，根据载波调制符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度的方式至少包括：
若载波调制符号的功率大于与其相邻的两个载波调制符号的功率预定阈值时，则增加相邻的两个载波调制符号的、靠近高功率载波调制符号一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比；
若载波调制符号不用于传输数据时，则增加与其相邻的两个载波调制符号的、远离该载波调制符号的一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比。
步骤S120：对各个子带的添加循环前缀和循环后缀后的信号进行时域滤波。
步骤S130：对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。
具体地，当仅存在一个子带时，直接发送该子带的滤波后的信号；当存在多个子带时，将各个子带的滤波后的信号进行叠加处理，并发送叠加信号。
图5为本发明另一实施例提供的基于滤波的信号接收方法的流程示意图。
步骤S210：接收机对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；
步骤S220：对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；
具体地，接收机根据与一个或多个子带相应的载波调制参数，对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调。
其中，载波调制参数至少包括：子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
其中，载波解调的方式包括以下至少任一项：正交频分复用，单载波频分多址。
优选地，对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀的方式，具体为：根据一个或多个子带的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度，通过加窗方式提取去除循环前缀和循环后缀后的信号。
优选地，接收机确定载波调制参数中包括的循环前缀的长度和循环后缀的长度的方式至少包括：
1)接收机根据与一个或多个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
具体地，接收机根据发射机发送的一个或多个子带的下行参考信号进行信道估计，以确定下行信道状态信息。
2)接收机接收发射机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息。
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环前缀的长度；循环后缀的长度。
其中，依据循环前缀与循环后缀的指示信息来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
步骤S230：对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
具体地，根据与一个或多个子带相应的调制编码方式对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
图6示出了一种F-OFDM信号传输方式。具体来说，通过保持循环前缀及循环后缀总长度不变的条件下，减小循环前缀的长度，添加循环后缀，能够同时兼顾考虑来自于前一符号与后一符号的符号间干扰，从而降低符号间干扰所引起的误码性能的恶化。发射机首先根据接收机业务需求以及信道状态条件确定循环前缀与循环后缀的长度比例。其中，信道状态条件由接收机反馈或是根据接收机所发送的探测参考信号由基站估计以确定。确定循环前缀与循环后缀的长度比例后，基站通过PDCCH(PhysicalDownlink Control Channel，物理下行控制信道)、PDSCH(Physical DownlinkShare Channel，物理下行共享信道)或是PBCH(Physical Broadcast Channel，物理广播信道)等告知接收机。之后发射机与接收机根据约定的配置确定F-OFDM符号结构与帧结构，并进行上下行数据通信。
在本发明的第一具体实施例中，将结合具体系统配置详述灵活配置的F-OFDM系统。系统可用带宽为BW，发射机根据接收机业务需求或服务的接收机的数量，将可用带宽划分为L个子带，确定各个子带中所用的多载波调制参数，包括子载波间隔、循环前缀的长度与循环后缀的长度等，并将这L个子带根据业务需求分配给各个接收机。各个子带的载波调制参数由其各自服务的用户与业务决定，不同子带可以使用不同的参数。与LTE-A系统的多载波调制系统相比，不同子带使用不同载波调制参数的方式能够为系统提供更大的灵活性，同时方便了用户与业务的调度。
子带l的发射机框图如图7所示。子带l的发射机输入信号为经过信道编码以及符号调制的复数信号，经过串行-并行转换与子载波映射，通过IFFT与并行-串行转换后，得到时域信号，并对添加循环前缀与循环后缀。假设循环前缀长度为NPre，循环后缀长度为NPost，并满足NPre+NPost＝NCP。循环前缀与循环后缀依据图8所示的方式添加，即将经过IFFT后的最后NPre个符号作为循环前缀，按符号顺序添加到时域数据符号之前；将时域数据符号的前NPost个符号作为循环后缀，按符号顺序添加到时域数据符号之后。
以sl＝[sl(0),…,sl(Nl-1)]T表示子带l上的待发送数据符号，其中Nl为子带l的有效数据个数。经过串行-并行转换、通过IFFT、并行-串行转换以及添加循环前缀及循环后缀后的信号表示为：
Figure BDA0004023805900000181
其中，N为IFFT点数，矩阵Al，FN与前述针对公式1)的定义相同，矩阵CF用于表示前后缀的添加，其形式为
Figure BDA0004023805900000182
其中，矩阵C1用于添加循环前缀，表示为
Figure BDA0004023805900000183
矩阵C2用于添加循环后缀，表示为/>
Figure BDA0004023805900000184
若子带l所用的时域滤波器冲击响应为fl，使用对添加循环前缀及循环后缀的符号序列进行时域滤波，得到yl＝fl*xl。将L个子带的信号相叠加，得到待发送的叠加信号，即y＝∑lyl。
需要说明的是，不同子带上所使用的多载波参数，包括子载波间隔、循环前缀及循环后缀的总体长度以及循环前缀与循环后缀的比例，可以相同或不相同。子带时域滤波器根据子带中心频点位置进行冲击响应的调整。为降低子带间的干扰，在子带边缘可以插入少量空子载波用作保护间隔。
子带l的接收机框图如图9所示。接收机为得到子带l发送信号的估计值，首先对接收信号进行子带l的匹配滤波，滤除来自其他子带的干扰信号，之后去除循环前缀与循环后缀。与仅添加循环前缀的系统类似，循环前缀及循环后缀的去除可以通过加窗的方式完成，不同之处在于接收机检测窗的位置。假设循环前缀的长度为NPre，循环后缀的长度为NPost，接收机检测窗的位置如图10所示，即在距匹配滤波后时域符号起始点NPre个符号样点之后开始截取，截取N个符号样点。
去除循环前缀与后缀后，经过并行-串行转换，N点FFT以及串行-并行转换，接收机确定发送符号的估计，并进行后续的符号调制解调与信道解码等操作。
为估计经过发射机端时域滤波、信道以及接收机端匹配滤波的等效信道，需要在OFDM调制前插入参考信号，进行与传输数据相同的操作。接收机根据参考信号估计等效信道，并通过差值等操作得到各个子载波的等效信道系数，用作符号解调等操作。
以r表示经过信道与噪声的接收信号，即r＝h*y+n，其中，h为信道冲击响应，n为加性白高斯噪声。对于子带l，其匹配滤波冲击响应以
Figure BDA0004023805900000191
表示。对子带l的发送数据进行解调与估计时，首先对其进行时域匹配滤波，得到
Figure BDA0004023805900000192
以
Figure BDA0004023805900000193
表示不考虑时域滤波所造成的拖尾的时域符号，为N+NCP维向量，则接收端处理可以用下式表示
Figure BDA0004023805900000194
其中，矩阵
Figure BDA0004023805900000195
维矩阵，用于去除循环前缀与循环后缀，具体表示为
Figure BDA0004023805900000196
相当于接收端的检测窗位置的描述。矩阵FN为N点快速傅里叶变换矩阵，表示对去除循环前缀与循环后缀的符号做快速傅里叶变换。矩阵/>
Figure BDA0004023805900000197
为Nl×N维矩阵，用于获取第l个子带上的数据，表示为/>
Figure BDA0004023805900000198
所得到的向量
Figure BDA0004023805900000199
为Nl维向量，为子带l上传输数据的载波解调数据。实际的等效信道时域冲击响应为
Figure BDA00040238059000001910
需要通过插入参考信号等方式估计该等效信道的频域响应，用于后续的解调与信道解码等操作。
与传统的F-OFDM系统相比，虽然时域符号扩展的引起的符号间干扰仍然存在，但是通过选择合适的循环前缀及循环后缀的长度比例，能够使得接收机端在去除循环前缀及循环后缀的同时，消除大部分来自相邻符号的符号间干扰，从而提高系统的误码性能，提高链路稳定性与可靠性。
需要说明的是，上述实施例的描述均基于时域滤波的OFDM载波调制。其他种类的载波调制，例如SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access，单载波频分多址)，也可以与时域滤波相结合。此时，时域滤波仍然会导致符号拖尾问题，从而引起符号间干扰问题。因此，本发明所提供的同时添加循环前缀与循环后缀的方案，仍然能够用于降低符号间干扰，提高链路可靠性与稳定性。
可以看到，循环前缀与循环后缀的长度比例决定了本发明所提供方案的特性。发射机根据各个子带带宽，各个子带的下行信道状态信息以及所采用符号调制方式，确定添加循环前缀与循环后缀的长度，并通过PDCCH，PDSCH或是PBCH发送至接收机。其中，发射机根据接收机在各个子带上通过CRS(Cell-specific Reference Signal，小区专用参考信号)或是CSI-RS(Channel State Information Reference Signal，信道状态信息参考信号)所估计出的下行信道估计反馈得知下行信道状态信息，或是在TDD(TimeDivisionDuple，时分双工)模式下通过接收机发送的SRS(SoundingReference Signal，探测参考信号)直接估计上行信道状态信息，并通过上下行的信道互易性推知下行信道状态信息。发射机综合考虑子带带宽、子带的下行信道状态信息以及调制编码方式确定所用循环前缀与后缀的长度比例。具体来说，根据子带带宽、下行信道状态信息以及符号调制方式确定各个子带所用的循环前缀与循环后缀长度的比例。子带带宽越小，所用的循环后缀的长度越长，即窄带的子带应使用更长的循环后缀；所用调制阶数越高，循环后缀的长度越长；信道选择性衰落越强，所用循环后缀的长度越短。其中，信道选择性衰落的强弱由相应指标表征，例如信道频率选择性衰落可以使用相干带宽或是时延扩展等指标衡量，相干带宽越低或是时延扩展越大，说明信道的频率选择性越强；信道时间选择性衰落可以使用相干时间、多普勒频移或是相对移动速度等指标衡量，相干时间越低，多普勒频移越强，相对移动速度越大，信道时间选择性衰落越强。通过综合考虑这几个因素，可以得到不同情况所对应的循环前缀与循环后缀的比例，进而得到循环前缀与循环后缀的长度。例如，制作相应查找表用于确定不同情况下对应的循环前缀与循环后缀的比例。表1所示为一个具体应用场景中的查找表。
表1：循环前缀与循环后缀的长度查找表
子带带宽(RB) 选择性衰落强弱 调制阶数 循环后缀与总长度的比值
6～40 -- -- 0.5
41～60 强 大于等于16 0.5
41～60 强 低于16 0.25
41～60 弱 大于等于16 0.25
41～60 弱 低于16 0.15
61～110 -- -- 0.1
表1中，符号’--’表示无关。例如，表1中第一行数据表示当分配给子带的带宽为6～40个PRB时，无论信道选择性衰落与调制阶数如何，都应使用循环前缀的长度与循环后缀的长度相等的配置。这是由于子带带宽较窄时，无法设计能量较为集中的时域滤波器，因此需要相同长度的循环前缀与循环后缀，以消除符号扩展带来的符号间干扰。在更为极端的条件下，例如信道时间选择性衰落非常严重时，例如在高速列车行驶环境中，甚至需要增加循环前缀与循环后缀的长度，来应对符号间干扰。对于子带带宽适中的情况，则需要同时考虑信道选择性衰落的强弱以及所使用的符号调制阶数。若信道选择性衰落较强，同时需要使用较高的调制阶数，此时符号间干扰对于系统的影响也较为显著，仍然需要使用相同长度的循环前缀与循环后缀；当信道选择性衰落较强，但是使用的调制阶数较低，或是使用的调制阶数较高，但是信道选择性衰落较弱时，符号间干扰的影响减弱，可以使用较长的循环前缀与较短的循环后缀；若所用的调制阶数较低并且信道选择性衰落也较弱，则可以使用更长的循环前缀；若子带带宽较宽时，能够设计能量较为集中的时域滤波器，符号间的干扰更弱，此时可以使用较短的循环后缀，甚至不使用循环后缀，也不会对系统性能造成显著影响。
需要说明的是，表1所示仅为一种可能的示例。如何确定循环前缀与循环后缀的长度，需要通过实际系统的测试与验证来得到。
发射机通过PDCCH，PDSCH或是PBCH通知接收机循环前缀与循环后缀的长度，通知方式为循环前缀与循环后缀的指示信息，可以包括循环前缀与循环后缀的长度比例；循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环前缀的长度；循环后缀的长度。具体通知方式可以采用查找表方式通知，即仅通知对应循环前缀与循环后缀的指示信息，接收机通过查找表得出索引所对应的循环前缀与循环后缀的长度。
确定循环前缀与循环后缀的长度后，发射机与接收机按照约定的配置进行通信。即在发射机发送信号时，插入相应长度的循环前缀与循环后缀；在接收机接收信号时，相应调整接收检测窗的位置。
在本发明的第二具体实施例中，将通过具体系统配置与参数设置来详述灵活配置的F-OFDM系统。系统带宽被分为一个子带，子带带宽为540kHz，即等效为窄带系统。该子带上子载波间隔为15kHz，即子带中包含36个子载波。所用FFT点数为1024，即添加循环前缀与循环后缀时，时域样点数为1024。每个数据块中包含7个符号。所用调制方式为16QAM和64QAM。信道模型为EVA信道，相对移动速度为120km/h，载波频率为2GHz。
F-OFDM系统中，所用时域滤波器冲击响应如图3a所示，滤波器长度为512。所用循环前缀与循环后缀总长度为72个时域样点。考虑两种配置，配置一为全部72个样点都用作循环前缀，配置二为36个样点用作循环前缀，36个样点用作循环后缀。两种配置中，所用的循环前缀与循环后缀的总长度是一致的。同时，以传统的CP-OFDM作为比较对象，CP长度为72个时域样点。三种情况下循环前缀与循环后缀的总长度是一致的，因此对抗信道频率选择性衰落的能力是相同。通过仿真对比不同配置的系统的误比特率性能以及频谱带外泄漏性能。
图11和图12分别为采用16QAM与64QAM调制方式时不同配置的系统误比特率性能的比较示意图。由图3a可以看到，所采用的子带时域滤波器冲击响应较长，会导致时域滤波带来的符号拖尾较长。虽然通过滤波器的设计能够使得冲击响应的能量较为集中，但是对于窄带系统来说，时域冲击响应的能量无法集中于较为有限的区域，时域滤波带来的符号间干扰无法忽略。在信道条件较差时，例如高速移动或是信道延时较长的信道中，在较高信噪比下将会出现误比特率性能的损失，甚至出现误码平台，影响系统的链路可靠性。例如，如图11所示，当使用16QAM调制时，使用仅有循环前缀的F-OFDM情况下，与CP-OFDM系统相比，在20dB之后将会出现误比特率的性能损失。而性能损失在使用高阶调制的系统中更为明显。如图12所示，当使用64QAM调制时，误比特率的性能损失出现的更早，并且在较高信噪比下，误比特率随着信噪比上升的下降斜率显著降低。
上述问题是由于只使用循环前缀而导致的，虽然循环前缀能够降低甚至消除前一符号由于时域滤波引起的符号拖尾对本符号所造成的影响，但是后一符号的符号拖尾对本符号造成的影响无法消除，从而引起了符号间干扰问题。通过减小循环前缀的长度，添加循环后缀，能够同时兼顾前一符号的拖尾以及后一符号的拖尾，从而减小符号间干扰对链路可靠性造成的影响。图11中，在采用16QAM时，在添加循环后缀后，时域滤波所造成的影响显著降低，在误比特率为10-3左右时，增加循环后缀的F-OFDM与OFDM仅有0.5dB左右的差距，而与仅使用F-OFDM的配置相比，增益超过5dB。对于图12所示采用64QAM的系统来说，添加循环后缀也能够显著降低滤波器拖尾造成的符号间干扰，显著提高系统链路可靠性。
另一方面，由于时域滤波在添加循环前缀与循环后缀之后进行，因此添加循环后缀并不会对系统频谱性能造成影响，通过时域滤波器的优化仍然能够获得良好的带外泄漏性能。
对于信道延时较大、频率选择性衰落较强的信道，若子带带宽较小，可能出现循环前缀与循环后缀的总长度小于信道延时与滤波器延时之和的情况，此时将无法确保子载波间的正交性，从而导致系统性能的下降。对于这种情况，可以适当增加循环前缀与循环后缀的长度，以保证子载波间的正交性。
在本发明的第三具体实施例中，详述了在信道状态变化时，发射机根据信道测量结果自适应调整循环前缀与循环后缀的长度的方案。发射机配置如第一具体实施例所述，采用F-OFDM作为多载波调制方式，所用时域滤波器由sinc函数通过窗函数软截断得到。全部带宽根据业务需求等因素划分为多个子带，并分配给各个接收机。为降低时域滤波拖尾造成的符号间干扰，每个F-OFDM符号需添加循环前缀与循环后缀。
首先，发射机根据子带分配的带宽确定初始的循环前缀与循环后缀的比例，并通过PDCCH、PDSCH或PBCH通知接收机。接收机根据所分配的子带带宽以及循环前缀与后缀的比例确定F-OFDM符号结构，并根据下行参考信号估计下行信道状态信息，并反馈给发射机；或是通过上行信道中发送探测参考信号，由发射机对上行信道进行信道估计，并通过上下行信道的互易性得到下行信道状态信息。
发射机获取下行信道状态信息后，确定接收机所使用的调制编码方式；并通过下行信道状态信息获知信道频率选择性与时间选择性衰落的强弱。根据子带带宽、根据信道状态所选择的符号调制方式、以及信道频率与时间选择性的强弱，确定循环前缀与后缀的长度，并通过PDCCH、PDSCH或PBCH通知接收机。具体来说，信道频率选择性衰落的强弱根据相干带宽或是时延扩展的估计表示，信道时间选择性衰落的强弱根据信道相干时间或是多普勒频移或是接收机移动速度的估计表示。子带带宽越窄，信道选择性衰落越强，所用调制阶数越高，时域滤波所造成符号间干扰就越严重，应当使用循环前缀的长度和循环后缀的长度越接近的配置。具体方式可以采用第一具体实施例所述的方案，即制作子带带宽范围、信道选择性衰落强弱与调制阶数所决定的循环前缀与循环后缀的长度的查找表，范例如表一所示。根据实际情况从查找表中得到相应的循环前缀与循环后缀的具体长度。
确定循环前缀的长度与循环后缀的长度后，发射机通过PDCCH、PDSCH或PBCH通知接收机进行相应的调整。具体地，可通过循环前缀与循环后缀的指示信息通知接收机。该指示信息包括但不限于：循环前缀与循环后缀的长度比例、循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例、循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例、循环前缀与循环后缀的总长度、循环前缀的长度、循环后缀的长度。通知方式可以通过在下行控制格式中添加新的字段，用于在PDCCH中传输循环前缀与循环后缀的指示信息；或是在PBCH中添加新的字段，用于在PDCCH中传输循环前缀与循环后缀的指示信息；或是直接在PBCH中将该指示信息传输给相应的接收机。
另一种动态调整循环前缀与循环后缀的长度的方式为，接收机通过子带带宽，对下行信道的信道估计以及所用符号调制方式，选择合适的循环前缀与循环后缀的长度，通过物理上行控制信道或是物理上行共享信道反馈给发射机。发射机接收到来自接收机的反馈后，根据其信道质量反馈，确定是否调整循环前缀与循环后缀的长度，并通过物理下行控制信道或是物理下行共享信道等通知接收机。接收机选择循环前缀与循环后缀长度的方式与发射机端类似，通过结合子带带宽、信道选择性衰落强弱以及才采用的符号调制方式来确定循环前缀与循环后缀的长度。具体来说，子带带宽越窄，信道选择性衰落越强，所用调制阶数越高，时域滤波所造成符号间干扰就越严重，应当使用循环前缀的长度和循环后缀的长度越接近的配置。接收机可以采用第一具体实施例中所述的方式确定循环前缀与后缀的长度，即采用查找表的方式，根据实际情况从表中读出具体的配置方式。
确定循环前缀与循环后缀的长度后，接收机通过上行物理控制信道或是上行物理共享信道通知发射机。通知内容为循环前缀与循环后缀的指示信息，包括循环前缀与循环后缀的长度比例、循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例、循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例、循环前缀与循环后缀的总长度、循环前缀的长度、循环后缀的长度。通知方式为在物理上行控制信道中添加新的字段，用于传输循环前缀与循环后缀的指示信息，或是在物理上行共享信道中添加该指示信息。
接收机从PDCCH、PDSCH或PBCH中获取子带所采用的循环前缀及循环后缀的长度后，调整配置，按照新的配置进行数据通信，并且实时反馈信道状态信息或是所需要的循环前缀及循环后缀的长度。
在本发明的第四具体实施例中，发射机的配置如第一具体实施例所述，采用F-OFDM作为多载波调制方式，所用时域滤波器由sinc函数通过窗函数软截断得到。全部带宽根据业务需求等因素划分为多个子带，并分配给各个接收机。发射机以PRB(PhysicalResource Block,物理资源块)为单位进行资源调度与业务服务，每个PRB由7个F-OFDM符号上的12个子载波构成。时域上，一种可能的帧结构为：每个时隙由7个F-OFDM符号组成，每个子帧由两个时隙组成，每个无线帧由10个子帧组成，如图13所示。
需要说明的是，根据不同子带的子载波间隔配置的不同，图13所示无线帧结构可能发生变化，具体来说，每个时隙中的F-OFDM符号数量可能不同。为降低时域滤波拖尾造成的符号间干扰，每个F-OFDM符号需添加循环前缀与循环后缀。
由于同一子帧中的不同F-OFDM符号可能具有不同的功能，将会出现不同F-OFDM符号具有不同功率，或是不同F-OFDM符号所受到的符号间干扰的影响不同。出现此种情况时，需要调整不同F-OFDM符号上循环前缀与循环后缀的长度比例，以降低符号间干扰，提高系统性能。
在上行传输时，需要在上行子帧中插入SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号)。在发射机的配置中，SRS的传输带宽将会大于分配给接收机的传输带宽，例如为接收机分配带宽为6个PRB，即共计72个子载波，而为相同接收机分配的SRS的传输带宽为36个PRB，即共计540个子载波。这将导致该接收机发送信号时，传输SRS的F-OFDM符号的功率将明显高于传输数据的符号。此时，由于时域滤波引起的符号拖尾所导致的符号间干扰问题将更为严重，高功率的SRS符号会对临近的数据符号产生显著干扰。
为对抗这种由于相邻符号功率不同所引起的符号间干扰问题，可以让高功率符号相邻的低功率符号使用不同的循环前缀与循环后缀的长度比例配置。一种可能的配置方式如图14所示。
图14为对抗符号功率不同所导致的符号间干扰的一种可能的循环前缀与循环后缀的长度比例的配置示意图。
如图14所示，高功率的SRS符号可以采用相同长度的循环前缀与循环后缀，也可以采用其他配置的循环前缀与循环后缀的长度比例。为降低高功率SRS符号对相邻数据符号所产生的干扰，前一数据符号采用较长的循环后缀，后一数据符号采用较长的循环前缀，从而降低高功率SRS符号对前后数据符号的干扰。图14所示示例为一种可能的配置方式，图中前一数据符号仅添加循环后缀，而后一数据符号仅添加循环前缀。根据所分配子带带宽、实际信道状态信息或是所用符号调制方式的不同，前后符号所采用的循环前缀与循环后缀的长度比例也可能不同。例如，当所采用的子带带宽较窄时，前一数据符号所采用的循环后缀的长度应占总长度的较大比例，后一数据符号所采用循环后缀的长度应占总长度的较大比例。当所采用的子带带宽较大时，前一符号仍然需要增大循环后缀的占比，同时保留一定长度的循环前缀，以消除前一数据符号的符号间干扰；后一符号仍然需要增大循环前缀的占比，同时保留一定长度的循环后缀，以消除后一数据符号的符号间干扰。
发射机结合子带分配情况以及SRS带宽来选择传输SRS的F-OFDM符号前后的数据符号所配置的循环前缀与循环后缀的长度，并通过PDCCH、PDSCH或PBCH通知接收机。当发射机需要A-SRS(AperiodicSRS，非周期的SRS)传输时，根据子带带宽与A-SRS带宽确定前后数据符号的循环前缀与循环后缀的长度比例，通过PDCCH、PDSCH或PBCH与A-SRS发送请求一同发送给接收机。接收机根据循环前缀与循环后缀的长度比例调整传输A-SRS的F-OFDM符号的前后符号结构，并发送数据与A-SRS。发射机调整相应检测窗的位置，进行数据检测与A-SRS的接收以及信道估计。
另一种需要在一个时隙或是子帧内采用不同循环前缀与循环后缀的长度比例的情况出现于采用TDD(Time-division Duplex，时分双工)模式的系统中。TDD模式中，上行数据传输与下行数据传输通过时分方式交替进行，在TDD模式的帧结构中，需要在下行数据传输符号与上行数据传输符号之间插入保护间隔，用于下行数据传输与上行数据传输间的切换保护。位于保护间隔之前的下行数据符号不会受到来自后一符号的符号间干扰；同时，位于保护间隔之后的上行数据符号也不会受到来自前一符号的符号间干扰。
对于保护间隔之前的下行数据符号，可以调整循环前缀的长度与循环后缀的长度比例，增加循环前缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比，以减小前一数据符号对该数据符号产生的干扰；对于保护间隔之后的上行数据符号，可以调整循环前缀与循环后缀的长度比例，增加循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比，以减小后一数据符号对该数据符号产生的干扰。具体结构如图15所示。
如图15所示，保护间隔前的一个下行传输符号中，仅添加循环前缀，用于抵消前一数据符号对该符号产生的符号间干扰；保护间隔后的一个上行传输符号中，仅添加循环后缀，用于抵消后一数据符号对该符号产生的符号间干扰。发射机通过PDCCH、PDSCH或PBCH将具体配置信息与帧结构一起通知接收机。接收机根据该信息调整帧结构与具体符号结构，进行数据的发送与接收。
本发明的一个实施例还提供了一种基于信号调整的通信方法，该方法包括：
终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度；
通过各个子带中已调整循环前缀和/或循环后缀的长度的信号，与基站设备进行通信。
优选地，系统信息中包含各个子带的子带带宽以及子载波间隔；
其中，终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度，包括：
根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔，确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息；
根据已确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带对应的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度。
可选地，长度信息包括以下至少一项：
循环前缀长度；循环后缀长度；循环前缀长度与循环后缀长度的比例；循环前缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例；循环后缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例。
优选地，终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度，包括：
终端设备根据接收到的系统信息，来确定与其相应的子带带宽和子载波间隔对应的接收检测窗位置信息；
根据接收检测窗位置信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度。
优选地，该方法还包括：
终端设备根据接收到的来自基站设备的前缀长度和/或后缀长度的调整量，对循环前缀的长度和/或循环后缀的长度进行相应调整。
优选地，接收来自所述基站的前缀长度和/或后缀长度的调整量，包括以下至少一种方式：
终端设备根据信道估计结果，判断是否需要调整循环前缀和/或循环后缀的长度，若需要，则发送调整请求至所述基站设备，并接收基站设备响应于调整请求反馈的前缀长度和/或后缀长度的调整量；
终端设备接收基站设备基于其反馈的信道频率选择性衰落强弱确定并发送的前缀长度和/或后缀长度的调整量。
优选地，该方法还包括：
基站设备根据接收到的所述用户设备反馈的信道频率选择性衰落强弱，判断是否需要调整循环前缀和/或循环后缀的长度；
若需要调整，则向用户设备发送前缀长度和/或后缀长度的调整量。
本发明的一个实施例还提供了一种基于信号调整的通信方法，该方法包括：
基站设备发送包括与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的系统信息；
通过满足与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的信号，与用户设备进行通信。
实施例五
本实施例将介绍灵活配置的F-OFDM系统的信令通知流程。系统配置如实施例一所述，采用F-OFDM作为多载波调制方式，所用时域滤波器由sinc滤波器通过窗函数软截断得到。系统根据业务需求等因素将全部带宽划分为多个子带，不同子带使用相同或不同的载波调制参数，例如子载波间隔等。
采用不同载波调制参数的子带共用相同的同步信道，用于UE接入时进行下行同步以及读取系统参数，如图16所示。同步信道包括主同步信道与次同步信道，可以位于系统带宽中心，也可以位于系统带宽的其他位置，但是承载同步信道子带的符号采用UE与基站均已知的循环前缀与循环后缀配置，例如，在同步信道所在符号中，仅使用循环前缀(也即传统的F-OFDM)，或是循环前缀的长度与循环后缀的长度比为3:1(也即循环前缀长度占循环前缀与循环后缀长度之和的75％)。同步信道中的循环前缀与循环后缀主要是为了帮助UE确定循环前缀与循环后缀的总长度(载波调制冗余总长度)，以及接收检测窗的基准位置。同时承载MIB(Master Information Block,主系统信息块)的广播信道以及一些SIB(System Information Block，系统信息块)，也位于该频带内。
系统信息MIB或SIB中包含了各个子带带宽对应的循环前缀与循坏后缀的长度信息。该长度信息可以使用如下至少一种信息表征：循环前缀长度；循环后缀长度；循环前缀长度与循环后缀长度比例；循环前缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例；循环后缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例；接收检测窗前移或后移样点数。该信息可以通过MIB传递，即在MIB中添加新的字段，用以表征循环前缀与循环后缀的长度信息；或是通过SIB传递，即在SIB中添加新的字段，用以表征循环前缀与循坏后缀的长度信息。考虑到系统支持的子带带宽和循环前缀/循环后缀长度的种类较为有限，仅需要较少的比特数即可完成循环前缀/循环后缀长度信息的通知。
通知方式可以采用隐式通知方式，即采用查找表方式通知UE循环前缀/后缀的长度。将可能的子带带宽和/或载波调制参数所对应的前缀/后缀长度制作为查找表，在通知时仅通知相应的查找表中的索引即可。
通知方式也可以采用显示通知方式，即将需要的循环前缀/后缀长度进行量化，量化的格式预先通过广播信道或是下行控制信道通知UE，在通知循环前缀/后缀长度时，通知经过量化的循环前缀/后缀长度。
考虑到子载波间隔不同时，符号长度也不相同，其对应的循环冗余长度，即循环前缀与循环后缀长度之和，也不相同。一般来说，符号长度变化后，循环冗余长度可以随之成比例变化。例如，若子载波间隔扩大一倍，则相应时域符号缩短一半，循环冗余长度也可以缩短一半。这种处理方式适用于载频变化的情况，例如对于载频频率较高的毫米波通信系统，其子载波间隔较大，但是考虑到载频频率较高时信道多径时延也会较少，因此可以选择较短的循环冗余长度。若载频较低，扩大子载波间隔的方式以减小时域符号长度时，循环冗余长度需要考虑小区半径等因素，可以不同时域符号长度成比例变化。
对于时域符号长度不同的符号来说，其对于由时域滤波所引起的符号间干扰的敏感程度也不相同，如图17所示。图17中，分别显示了子载波间隔较大(图中上半部分)与子载波间隔较小(图中下半部分)所经历的符号间干扰的示意图。若子带带宽一样时，时域滤波特性基本一致，即时域滤波器能量集中程度一致，如图18所示。
图18所示为带宽一致，但时域滤波器长度随子载波间隔成比例变化的时域滤波器幅度特性。从图中可以看到，虽然滤波器长度变化了，但是主要能量仍然集中在80个样点内。由于时域符号变短，因此受到时域滤波造成的符号间干扰影响的样点比例增多了，符号间干扰对于性能的影响也更加严重。因此即便带宽一致，改变载波调制参数(子载波间隔)也会影响由于滤波造成的符号间干扰。一般来说，子载波间隔越大，符号时域长度越小，所受到的符号间干扰的影响也越大，所需的循环前缀与循环后缀的比例也就越接近0.5。
在确定和通知循环前缀与后缀的长度时，需要同时考虑子带带宽和子载波间隔。一种可能的方式为，仅规定有限数量的循环前缀/后缀比例，为每一种可能的循环前缀与循环后缀长度的比例(或是循环前缀占冗余总长度的比例，或是循环后缀占冗余总长度的比例)编号，在通过系统信息通知时，为每一种子载波间隔和子带带宽设定相应的循环前缀与循环后缀长度的比例，并以索引的方式通知UE。对于UE来说，只需要存储自己支持的子带带宽和子载波间隔所需要的循环前缀与循环后缀长度的比例即可。UE根据由同步信道盲检得到的冗余长度以及子带带宽和子载波间隔对应的循环前缀与循环后缀长度的比例，得到所用的循环前缀长度和循环后缀长度，并进行数据的接收与发送。
另一种可能的通知方式为，将每一个子带带宽和子载波间隔对应的循环前缀长度和/或循环后缀长度量化，通知UE接收经过量化的值。
UE在进行下行同步时，使用主同步信道与次同步信道完成下行同步，获知系统下行数据传输帧结构以及传输时序。同时UE通过主同步信道与次同步信道的检测，能够盲检得到循环前缀与循环后缀的总长度(载波调制冗余总长度)，并确定接收与同步信道位于同一带宽内的载波调制符号的接收机检测窗的起始位置。该过程示意图如图19所示。
在图19所示示例中，同步信道所在子带添加了循环前缀和循环后缀，UE在检测时能够检测出循环前缀与循环后缀的总长度，并通过该长度确定接收机FFT检测窗的位置。
确定该子带的载波调制参数后，读取位于该子带内的系统信息，包括广播信道承载的MIB和位于该子带内的SIB。系统信息内包含随机接入信息以及不同载波调制参数(子载波间隔)所对应的循环前缀/循环后缀长度信息。根据该信息，结合下行同步时检测到的冗余长度，确定相应子带带宽对应的循环前缀与循环后缀长度，调整接收频带和检测窗位置，进行数据的发送与接收。
图20所示通过同步信道确定循环前缀/后缀长度的流程图。以承载系统信息子带的符号仅添加循环前缀为例，在下行同步的同时UE能够检测出载波调制冗余的总长度，也即循环前缀的长度。通过读取系统信息，能够获知该UE所用载波调制参数(子载波间隔)所对应的循环前缀与循环后缀，并相应调整接收机检测窗。或是系统信息通过通知检测窗调整量隐式通知UE循环前缀与循环后缀的长度，则UE直接根据该信息调整检测窗位置即可。
系统信息中包括随机接入信息，随机接入信道可以位于承载同步信道和系统信息的子带内，也可以采用不同载波调制参数(子载波间隔)的子带采用各自的随机接入信道，或是上述两种方式的组合。对于随机接入信道位于承载系统信息的子带内，则采用与同步信道/广播信道相同的载波调制配置，包括子载波间隔以及循环前缀/循环后缀长度。在本示例中，则采用只添加循环前缀的方式，进行随机接入过程，包括随机接入前导序列的发送以及后续信息的接收与发送；对于不同载波调制参数的子带采用各自的随机接入信道的情况，则根据相应子带的循环前缀/循环后缀配置情况，构造前导序列符号，通过系统信息确定随机接入信道的时频资源位置，确定检测窗起始位置，进行随机接入过程，包括随机接入前导序列的发送以及后续信息的接收与发送。
完成随机接入过程后，UE在基站分配的子带上使用该子带的载波调制参数与循环前缀/后缀长度，与基站进行数据的通信。
上述信令流程描述了UE接入时确定循环前缀/后缀长度的方式。此过程中，循环前缀/后缀长度主要是通过子带带宽决定的。实际通信环境中，由于多径等因素造成的时延扩展也会对符号间干扰产生影响，从而影响循环前缀/后缀的长度。此时，需要根据信道条件动态调整循环前缀/后缀的长度，具体流程如图21所示。
在进行下行数据发送时，基站会在下行数据中插入参考信号，用于UE进行下行信道的信道估计。UE进行下行信道估计后，估算其经历的信道延迟大小(可以通过信道频率选择性衰落的强弱表征)，并判断是否需要调整循环前缀/后缀比例。若需要调整，则在上行信道中发送调整请求，采用所期望的循环前缀/后缀比例表征。基站接收到该请求后，调整前缀/后缀长度，并通过下行控制信道通知UE前缀/后缀长度的调整与调整量。UE接收到调整通知与调整量后，调整载波配置与接收检测窗的位置。由于固定冗余总长度后，前缀长度的降低意味着后缀长的增加，前缀长度的增加意味着后缀长度的降低，因此仅需要通知前缀长度或后缀长度的增/减量即可。
另一种动态调整方式为，UE在上行控制信道或是上行信道中反馈信道频率选择性衰落强弱的表征(例如时延扩展或是相干带宽)，基站根据UE反馈的信道频率选择性衰落强弱判断是否需要调整循环前缀/后缀的长度，若需要调整，则在下行控制信道中通知UE。
对于工作与TDD(Time Duplex Division,时分双工)模式的UE，基站可以通过上行信道中的参考信号,例如探测参考信号SRS,来估计上行信道的频率选择性衰落强弱，进而估计由于信道所产生的符号间干扰的强弱，判断是否需要调整循环前缀/后缀的长度，并通过下行控制信道通知UE。
对于在同一载频上存在多种包括子载波间隔在内的载波调制参数的情况，可能存在基站在调度过程中改变UE子带带宽以及子载波间隔的情况。例如，当使用子载波间隔1的频段负载较重，而子载波间隔2的频段负载较轻，资源没能完全被利用时，基站可以选择在下次调度时，将部分在子载波间隔1的频段服务的UE调度在子载波间隔2的频段。
这种情况下，改变子载波间隔与子带带宽会导致由于滤波导致的符号间干扰的变化，需要重新配置循环前缀与循环后缀的长度。一种可能的方式为，基站在通知UE子带和子载波间隔时同时通知循环前缀和循环后缀的长度(或比例)。该通知可以包括两部分，第一部分为该子带带宽和子载波间隔所对应基准循环前缀/后缀比例；第二部分为根据前次传输信道估计对于循环前缀/后缀比例的调整值。UE结合这两部分得到该子带带宽和子载波间隔以及当前传输环境的循环前缀/后缀比例值或绝对值。
另一种通知方式为基站直接对循环前缀/后缀长度或比例量化，在通知子带带宽和子载波间隔的同时通知UE量化值。
第三种方式为，基站仅通知子带带宽与子载波间隔的变化，UE从广播信道，系统信息或是下行控制信道获知该子带带宽与子载波间隔对应的循环前缀/后缀长度或比例，调整循环前缀与循环后缀长度后进行数据的接收与发送；基站根据UE的信道反馈动态调整循环前缀与循环后缀的长度，并通知UE。
图22为本发明一个实施例提供的基于滤波的发射机的结构示意图。该发射机包括载波调制模块310、滤波模块320和发送模块330。
载波调制模块310对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；
具体地，载波调制模块310根据与各个子带相应的载波调制参数，对各个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
其中，载波调制参数包括但不限于：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀与循环后缀的总长度。
其中，载波调制的方式包括但不限于：
正交频分复用，单载波频分多址。
优选地，载波调制模块310根据与各个子带相应的载波调制参数，对各个子带的编码调制后的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
其中，载波调制参数包括以下至少任一项：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的载波调制参数进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀。
优选地，该发射机还包括编码调制模块，编码调制模块对一个或多个子带的输入信号分别进行信道编码及符号调制，并对编码调制后的信号分别进行载波调制。
更优选地，多个子带中的任意两个采用相同或不同的调制编码方式进行信道编码及符号调制。
优选地，载波调制模块310根据与任一子带的循环前缀的长度对应的第一预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中后第一预定符号个数的符号；并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之前以作为循环前缀；根据与任一子带的循环后缀的长度对应的第二预定符号个数，提取与该子带相应的载波调制后的信号中前第二预定符号个数的符号；并按符号顺序将提取到的符号添加至载波调制后的信号之后以作为循环后缀。
优选地，该发射机还包括第一长度确定模块；第一长度确定模块根据与各个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
可选地，该发射机包括信道状态接收模块；信道状态接收模块接收接收机发送的与各个子带相应的下行信道状态信息。
可选地，该发射机包括信道状态确定模块，信道状态确定模块根据接收机发送的各个子带的探测参考信号进行上行信道估计，以确定各个子带相应的上行信道状态信息；基于各个子带相应的上行信道状态信息来确定各个子带相应的下行信道状态信息。
优选地，该发射机还包括指示发送模块，指示发送模块将循环前缀与循环后缀的指示信息发送至接收机；
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；
循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环前缀的长度；
循环后缀的长度；
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息可用于确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，该发射机还包括第二长度确定模块；第二长度确定模块接收接收机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；根据循环前缀与循环后缀的指示信息及循环前缀与循环后缀的总长度来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
优选地，该发射机还包括长度调整模块；长度调整模块根据载波调制后符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度。
更优选地，若载波调制符号的功率大于与其相邻的两个载波调制符号的功率预定阈值时，则长度调整模块增加相邻的两个载波调制符号的、靠近高功率载波调制符号一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比；若载波调制符号不用于传输数据时，则长度调整模块增加与其相邻的两个载波调制符号的、远离该载波调制符号的一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比。
滤波模块320对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波。
发送模块330对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。
优选地，当仅存在一个子带时，发送模块330直接发送该子带的滤波后的信号；当存在多个子带时，发送模块330将各个子带的滤波后的信号进行叠加处理，并发送叠加信号。
图23为本发明一个实施例提供的基于滤波的接收机的结构示意图。该接收机包括匹配滤波模块410、载波解调模块420和估计模块430。
匹配滤波模块410对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波。
载波解调模块420对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调。
具体地，载波解调模块420根据与一个或多个子带相应的载波调制参数，对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调。
其中，载波调制参数至少包括：子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀和循环后缀的总长度。
优选地，载波解调模块420根据一个或多个子带的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度，通过加窗方式提取去除循环前缀和循环后缀后的信号。
其中，载波解调的方式包括以下至少任一项：正交频分复用，单载波频分多址。
估计模块430对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
优选地，根据与一个或多个子带相应的调制编码方式对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计。
可选地，该接收机还包括第三长度确定模块；第三长度确定模块根据与一个或多个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
可选地，该接收机还包括指示接收模块和第四长度确定模块；指示接收模块接收发射机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；第四长度确定模块依据循环前缀与循环后缀的指示信息来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
其中，循环前缀与循环后缀的指示信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；循环前缀的长度；循环后缀的长度。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于滤波的信号发送方法，其特征在于，该方法包括：
发射机对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀，其中，与各个子带相对应的循环前缀和循环后缀的长度是根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔确定的；
对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波；
对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射机根据与各个子带相应的载波调制参数，对各个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；
其中，所述载波调制参数包括以下至少任一项：
子载波间隔；循环前缀的长度；循环后缀的长度；循环前缀及循环后缀的总长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述发射机根据与各个子带相应的子带带宽、下行信道状态信息与符号调制的方式，来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度；
其中，所述下行信道状态信息的确定方式包括以下至少一项：
所述发射机接收接收机发送的与各个子带相应的下行信道状态信息；
所述发射机根据接收机发送的各个子带的探测参考信号进行上行信道估计，以确定各个子带相应的上行信道状态信息，并基于各个子带相应的上行信道状态信息来确定各个子带相应的下行信道状态信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述发射机将循环前缀与循环后缀的长度信息发送至接收机；
其中，所述循环前缀与循环后缀的长度信息包括以下至少任意一项：
循环前缀与循环后缀的长度比例；
循环前缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环后缀与循环前缀与循环后缀的总长度的比例；
循环前缀的长度；
循环后缀的长度；
其中，所述循环前缀与循环后缀的指示信息可用于确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述发射机接收接收机发送的循环前缀与循环后缀的指示信息；
根据所述循环前缀与循环后缀的指示信息及循环前缀与循环后缀的总长度来确定循环前缀的长度与循环后缀的长度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述发射机根据载波调制后符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度；
其中，根据载波调制符号间的功率关系调整循环前缀与循环后缀的长度的方式包括以下任一项：
若载波调制符号的功率大于与其相邻的两个载波调制符号的功率预定阈值时，则增加相邻的两个载波调制符号的、靠近高功率载波调制符号一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比；
若载波调制符号不用于传输数据时，则增加与其相邻的两个载波调制符号的、远离该载波调制符号的一侧的循环前缀或循环后缀的长度在循环前缀和循环后缀的总长度中的占比。
7.一种基于信号调整的通信方法，其特征在于，该方法包括：
终端设备接收系统信息，所述系统信息中包含各个子带的子带带宽以及子载波间隔；
根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔，确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息；
根据已确定的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带对应的循环前缀的长度和/或循环后缀的长度；
通过各个子带中已调整循环前缀和/或循环后缀的长度的信号，与基站设备进行通信。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述长度信息包括以下至少一项：
循环前缀长度；循环后缀长度；循环前缀长度与循环后缀长度的比例；循环前缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例；循环后缀长度与循环前缀与循环后缀长度之和的比例。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，终端设备根据接收到的系统信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度，包括：
终端设备根据接收到的系统信息，来确定与其相应的子带带宽和子载波间隔对应的接收检测窗位置信息；
根据所述接收检测窗位置信息，并结合下行同步时检测到的循环前缀与循环后缀长度之和，来调整相应子带的循环前缀和/或循环后缀的长度。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
所述终端设备根据接收到的来自所述基站设备的前缀长度和/或后缀长度的调整量，对所述循环前缀的长度和/或循环后缀的长度进行相应调整。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，接收来自所述基站的前缀长度和/或后缀长度的调整量，包括以下至少一种方式：
所述终端设备根据信道估计结果，判断是否需要调整循环前缀和/或循环后缀的长度，若需要，则发送调整请求至所述基站设备，并接收所述基站设备响应于所述调整请求反馈的前缀长度和/或后缀长度的调整量；
所述终端设备接收所述基站设备基于其反馈的信道频率选择性衰落强弱确定并发送的前缀长度和/或后缀长度的调整量。
12.一种基于滤波的信号接收方法，其特征在于，该方法包括：
接收机对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；
对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；
对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计；
其中，与各个子带相对应的循环前缀和循环后缀的长度信息是根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔确定的。
13.一种基于信号调整的通信方法，其特征在于，该方法包括：
基站设备发送包括与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的系统信息；
通过满足与各个子带对应的循环前缀和/或循坏后缀的长度信息的信号，与用户设备进行通信；
其中，与各个子带相对应的循环前缀和/或循环后缀的长度信息是根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔确定的。
14.一种基于滤波的发射机，其特征在于，该发射机包括：
载波调制模块，用于对来自一个或多个子带的信号分别进行载波调制，并分别添加循环前缀与循环后缀；
滤波模块，用于对各个子带的添加循环前缀与循环后缀后的信号进行时域滤波；
发送模块，用于对一个或多个子带的滤波后的信号进行发送；
其中，与各个子带相对应的循环前缀的长度和循环后缀的长度是根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔确定的。
15.一种基于滤波的接收机，其特征在于，该接收机包括：
匹配滤波模块，用于对接收信号分别进行与一个或多个子带相应的时域匹配滤波；
载波解调模块，用于对一个或多个子带的滤波后的信号分别去除循环前缀和循环后缀，并分别进行载波解调；
估计模块，用于对一个或多个子带的解调后的信号进行检测与估计；
其中，与各个子带相对应的循环前缀和循环后缀的长度是根据各个子带的子带带宽以及子载波间隔确定的。
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