TWI624155B - 針對不同子頻帶使用不同開視窗函數來執行脈衝成形的方法和無線傳輸／接收單元 - Google Patents

針對不同子頻帶使用不同開視窗函數來執行脈衝成形的方法和無線傳輸／接收單元 Download PDF

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TWI624155B TW103103737A TW103103737A TWI624155B TW I624155 B TWI624155 B TW I624155B TW 103103737 A TW103103737 A TW 103103737A TW 103103737 A TW103103737 A TW 103103737A TW I624155 B TWI624155 B TW I624155B
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Abstract

揭露了一種用於針對傳輸的不同子頻帶使用以不同開視窗函數來執行脈衝成形的方法和裝置。一種在無線傳輸/接收單元(WTRU)中使用的方法可以包括WTRU接收資料符號。該WTRU可以將資料符號分配至不同子頻帶中的多個子載波、並將不同子頻帶中的多個子載波的每個子載波上的資料符號映射至反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊的多個對應子載波。WTRU可以針對每個子頻帶進行區塊IFFT並且針對每個子頻帶使用前綴和後置來填充IFFT的輸出。WTRU可以將開視窗函數應用至針對每個子頻帶的填充的輸出、並藉由添加每個子頻帶的開視窗輸出來形成用於傳輸的複合信號。WTRU可以傳輸信號。

Description

針對不同子頻帶使用不同開視窗函數來執行脈衝成形的方法和無線傳輸/接收單元 相關申請案的交叉引用
本申請案要求於2013年2月5日申請的美國臨時申請案No.61/760,938和於2013年8月29日申請的美國臨時申請案No.61/871,461的權益，這兩個申請案的內容藉由引用合併於此。
多載波調變(MCM)是基於將高速寬頻信號分割為多個低速信號的思想，其中，每個信號佔據較窄的頻寬。正交分頻多工(OFDM)已經證明其本身作為最流行的MCM技術中的一種並且目前被用在許多無線通訊系統中，諸如第三代合作夥伴計畫(3GPP)長期演進(LTE)、802.11等。OFDM提供了許多優勢，例如對於多路徑傳播的強健性、簡單的等化、簡單的收發器架構及經由重疊子頻道的有效頻寬的高效使用。另一方面，OFDM具有多個缺點，諸如由於旁瓣導致的頻譜洩漏、以及高的峰均功率比(PAPR)。
對於較高資料速率的要求已經大大地增加了。多種技術已經被研究並被提議以滿足此要求，諸如在巨集胞元上重疊小型胞元以允許頻譜再用、開放用於無線通訊的新頻寬、以及藉由經由認知無線電進行頻譜共用來更有效地使用頻寬。由於無線系統正向著“萬網之網”架構演進，在該結構中多個網路被期望共用頻譜，具有小的帶外洩漏的頻譜敏捷波形是重要的。為了該目的，藉由OFDM的頻譜洩漏創建的相鄰頻道干擾使該波形不適合於這些網路。
作為OFDM的替代，最近已經帶來對濾波器組多載波(FBMC)調變方案，特別OFDM偏移正交調幅(QAM)的興趣。OFDM-OQAM是另一種MCM技術，其中，每個子載波上的資料被成形為具有合適設計的脈衝，以使得旁瓣較低。實際資料符號在每個子頻道中和每個OFDM-OQAM符號上被傳輸。連續的OFDM-OQAM符號交錯。相鄰子頻道重疊以最大化頻譜效率、產生載波間干擾(ICI)；並且連續的OFDM-OQAM符號由於長脈衝而導致彼此干擾、產生符號間干擾(ISI)。在理想的單路徑加性高斯白色雜訊(AWGN)頻道中，完美的正交性可以被實現並且ISI/載波間干擾(ICI)可以被消除。OFDM-OQAM傳輸器和接收器可以用有效方式藉由使用多相濾波器組而被實施。儘管OFDM-OQAM提供較少的頻譜洩漏，由於其複雜性、延遲性、及雙重色散頻道中更複雜的頻道估計和等化演算法而導致其在實際系統中的實施提出了多個挑戰。因此，期望設計類似的OFDM，但是頻譜包含的波形具有改善的帶外傳輸特性。
因此，需要先進的波形以用於頻譜敏捷系統，該頻譜敏捷系統能夠與其它使用者共用機會性可用並且非連續的頻譜資源。這種波形的特性應該包括低帶外傳輸(OOBE)、低帶內失真、低複雜性、低延遲、低PAPR、對頻率和時間非同步的強健性、以及對功率放大器(PA)非線性的強健性。在那些系統中的現有基帶波形具有極大的OOBE，這可能使其對於現有基帶波形難以被用於頻譜敏捷系統中。
用於對傳輸的不同子頻帶使用不同開視窗函數來執行傳輸器和接收器側脈衝成形的方法和裝置被揭露。一種在無線傳輸/接收單元(WTRU)中使用以執行傳輸器側脈衝成形的方法可以包括WTRU接收資料符號。該WTRU可以將 資料符號分配給不同子頻帶中的多個子載波並且將不同子頻帶中多個子載波的每個子載波上的資料符號映射到反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊的多個對應子載波。WTRU可以針對每個子頻帶進行區塊的IFFT並且針對每個子頻帶以循環前綴(CP)和後置來填充IFFT區塊的輸出。WTRU可以將開視窗函數應用至針對每個子頻帶的填充的輸出並且藉由添加每個子頻帶的開視窗的輸出來形成用於傳輸的複合信號。
一種在無線傳輸/接收單元(WTRU)中使用以執行接收器側脈衝成形的方法可以包括WTRU接收包括資料符號的信號並將資料符號分配到不同子頻帶中多個子載波。WTRU可以將一接收開視窗函數應用到每個子頻帶並將不同子頻帶中的多個子載波的每個子載波上的資料符號映射到快速傅立葉轉換(FFT)區塊的多個對應子載波。WTRU可以對每個子頻帶進行區塊的FFT並且針對每個子頻帶對FFT區塊的輸出應用進一步的處理。
以零填充OFDM代替具有循環前綴(CP)的OFDM來執行傳輸器和接收器側脈衝成形的方法和裝置也被揭露。用於改善接收開視窗的性能的方法和裝置(包括干擾消除、CP負荷降低、及CP樣本的利用)也被揭露。
100‧‧‧通信系統
102、102a、102b、102c、102d‧‧‧無線傳輸/接收單元(WTRU)
104‧‧‧無線電存取網路(RAN)
106‧‧‧核心網路
108‧‧‧公共交換電話網路(PSTN)
110‧‧‧網際網路
112‧‧‧其他網路
114a、114b‧‧‧基地台
116‧‧‧空中介面
118‧‧‧處理器
120‧‧‧收發器
122‧‧‧傳輸/接收元件
124‧‧‧揚聲器/麥克風
126‧‧‧鍵盤
128‧‧‧顯示器/觸控板
130‧‧‧不可移式記憶體
132‧‧‧可移式記憶體
134‧‧‧電源
136‧‧‧全球定位系統(GPS)晶片組
138‧‧‧週邊裝置
140a、140b、140c‧‧‧e節點B
142‧‧‧移動性管理實體閘道(MME)
144‧‧‧服務閘道
146‧‧‧封包資料網路(PDN)閘道
200‧‧‧傳送實施程序
305、805‧‧‧符號
310‧‧‧子載波
315、1915、1920、2215、2220、2415、2420、2705‧‧‧IFFT單元
320‧‧‧時域信號
325‧‧‧開視窗模組
330‧‧‧緩衝器
335、850、1940、1945、2250、2255、2440、2445、2710‧‧‧並列串列轉換器(P/S)
340、1005、1305、1705、1955、1960、2260、2265、2455、2460‧‧‧OFDM信號
410、420、610、620、710、1030、1330、1500、1550、1600、1650‧‧‧資料區塊
411、1405、1455、1505、1555‧‧‧前綴
412、422、1410、1460、1510、1560、1605、1655、3005、3010、3105、3110‧‧‧循環前綴(CP)
414、424、614、624、715、1415、1465、1515、1565、1610、1660‧‧‧後置
426‧‧‧開視窗部分
430、630‧‧‧總計
612、622、705‧‧‧ZP
626‧‧‧最前部分
730‧‧‧FFT區塊
810、1010、1310、1710、2925‧‧‧串列並列轉換器(S/P)
815‧‧‧輸出信號
820‧‧‧IFFT區塊
825‧‧‧IFFT輸出
830‧‧‧填充附加器模組
835‧‧‧輸出
840、1015、1315、1715、2240、2245、2315、2320‧‧‧視窗濾波器
845‧‧‧開視窗信號
855‧‧‧分支
910‧‧‧前綴的長度(N pre )
920‧‧‧後置的長度(Npost)
1000、1300‧‧‧接收器模組
1020‧‧‧前綴樣本
1025‧‧‧後置樣本
1040、1340、1725、2935‧‧‧FFT單元
1105‧‧‧開視窗間隔
1110‧‧‧循環前綴部分
1112、3015a、3015b、3115‧‧‧資料部分
1115‧‧‧目前符號
1120‧‧‧保護間隔部分
1320、1325‧‧‧樣本
1400、1450‧‧‧資料
1720‧‧‧前綴/後置移除單元
1730‧‧‧處理單元
1900‧‧‧示例傳輸器
1905、1910、2205、2210、2405、2410‧‧‧子頻帶
1930、1935、2230、2235、2430、2435、2715‧‧‧CP添加單元
1965、2275、2475‧‧‧添加單元
2301、2302、2501、2502‧‧‧接收器
2305、2310、2505、2510‧‧‧頻道
2330、2335、2530、2535‧‧‧區塊
2465、2470‧‧‧濾波器
2600‧‧‧RB-F-OFDM傳輸器
2620‧‧‧符號向量
2650‧‧‧每RB濾波OFDM傳送模組(F-OFDM Tx)
2660‧‧‧RB多載波調變信號/傳送信號
2700‧‧‧RB F OFDM傳送模組
2720‧‧‧升取樣單元
2725‧‧‧傳送濾波器
2730‧‧‧RB調變單元
2740‧‧‧濾波信號
2800‧‧‧RB-F-OFDM接收器
2805‧‧‧多載波調變信號
2850、2900‧‧‧每RB F-OFDM接收模組
2890‧‧‧每RB解調符號向量
2905、3000、3001、3100、3101‧‧‧信號
2910‧‧‧RB解調單元
2915‧‧‧接收濾波器
2920‧‧‧降取樣單元
2930‧‧‧CP移除單元
2950‧‧‧RB解調信號
2990‧‧‧解調符號向量
BER‧‧‧位元錯誤率
FFT‧‧‧快速傅立葉轉換
IFFT‧‧‧反快速傅立葉轉換
OFDM‧‧‧正交分頻多工
QAM‧‧‧偏移正交調幅
RB‧‧‧資源區塊
RB-F-OFDM‧‧‧資源區塊濾波的OFDM
S1、X2‧‧‧介面
ZP‧‧‧零填充
根據以下藉由結合所附圖式的示例給出的描述可以獲得更加詳細的理解，其中：第1A圖是可以實施所揭露的一個或多個實施方式的示例通信系統的系統圖；第1B圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線傳輸/接收單元(WTRU)的系統圖； 第1C圖是可以在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網路以及示例核心網路的系統圖；第2圖是使用循環前綴(CP)的示例傳輸開視窗實施程序的流程圖；第3圖是被配置為使用循環前綴(CP)實施傳輸開視窗的示例傳輸器模組的方塊圖；第4圖是根據第2圖中描述的方法的傳輸開視窗的示例應用的圖；第5圖是使用零填充的示例傳輸器開視窗的流程圖；第6圖是根據第5圖中描述的方法使用零填充的傳輸開視窗的示例應用的圖；第7圖是使用零填充進行開視窗的接收器側程序的示例圖；第8圖是對傳輸頻帶的不同子頻帶應用不同開視窗函數的示例方法的圖；第9圖是接收開視窗的邊界的示例圖；第10圖是被配置為實施示例類型接收開視窗的接收器模組的方塊圖；第11圖是實際系統中示例開視窗間隔的圖；第12圖是實際系統中示例開視窗間隔的圖；第13圖是被配置為藉由逐點相乘(point-wise multiplying)實施示例類型接收開視窗的接收器模組的圖；第14圖是傳輸開視窗的示例情況；第15圖是傳輸開視窗的示例情況；第16圖是傳輸開視窗的示例情況；第17圖是針對非連續子頻帶的接收器開視窗的示例實施的圖；第18圖是描繪了在IEEE 802.11af為基本的無線電存取媒體的情況下由於添加向後CP取樣而引起AWGN頻道中BER改善的圖；第19圖是能夠針對不同子頻帶傳輸具有可變CP長度的符號的示例傳輸器的 圖；第20圖是示出第一接收器處以dB為單位的所接收的干擾功率的圖；第21圖是描繪了分配給第一使用者的前半部頻譜的第20圖的特寫圖的圖式；第22圖是當使用可變CP長度時使用傳輸器開視窗來降低ICI的示例傳輸器的圖；第23圖是當使用可變CP長度時使用接收器開視窗來拒絕干擾的示例接收器的圖；第24圖是當使用可變CP長度時使用傳輸器側濾波的示例傳輸器的圖；第25圖是當使用可變CP長度時使用接收器側濾波以拒絕干擾的示例接收器的圖；第26圖是基於RB-F-OFDM的示例傳輸器的圖；第27圖是示例的類型I每RB F OFDM傳送模組(F-OFDM Txk)的圖；第28圖是對應於第26圖中的RB F-OFDM傳輸器的示例RB F-OFDM接收器(RB-F-OFDM Rx)的圖；第29圖是示例的類型I每RB F OFDM接收模組(F-OFDM Rxk)的圖；第30圖是對應於兩個信號的示例訊框結構的圖；第31圖是對應於兩個信號的示例訊框結構的圖。
第1A圖是可以在其中實施一個或多個所揭露的實施方式的示例通信系統100的圖式。通信系統100可以是將諸如語音、資料、視訊、訊息、廣播等之類的內容提供給多個無線使用者的多重存取系統。通信系統100可以經由系統 資源(包括無線頻寬)的共用以使多個無線使用者能夠存取這些內容。例如，通信系統100可以使用一個或多個頻道存取方法，例如分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、分頻多重存取(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、單載波FDMA(SC-FDMA)等等。
如第1A圖所示，通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元(WTRU)102a、102b、102c、102d、無線電存取網路(RAN)104、核心網路106、公共交換電話網路(PSTN)108、網際網路110和其他網路112，但可以理解的是所揭露的實施方式可以涵蓋任何數量的WTRU、基地台、網路及/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線環境中操作及/或通信的任何類型的裝置。作為示例，WTRU 102a、102b、102c、102d可以被配置為發送及/或接收無線信號，並且可以包括使用者設備(UE)、行動站、固定或行動使用者單元、呼叫器、行動電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、膝上型電腦、隨身型易網機、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通信系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者進行無線介接，以便於存取一個或多個通信網路(例如，核心網路106、網際網路110及/或網路112)的任何類型的裝置。例如，基地台114a、114b可以是基地收發站(BTS)、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、網站控制器、存取點(AP)、無線路由器以及類似裝置。儘管基地台114a、114b每個均被描述為單一元件，但是可以理解的是基地台114a、114b可以包括任何數量的互連基地台及/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分，該RAN 104還可以包括諸如網站控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點之類的其他基地台及/ 或網路元件(未示出)。基地台114a及/或基地台114b可以被配置為傳送及/或接收特定地理區域內的無線信號，該特定地理區域可以被稱作胞元(未示出)。胞元還可以被劃分成胞元扇區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分成三個扇區。由此，在一種實施方式中，基地台114a可以包括三個收發器，即針對該胞元的每個扇區都有一個收發器。在另一實施方式中，基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術、並且由此可以使用針對胞元的每個扇區的多個收發器。
基地台114a、114b可以經由空中介面116以與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信，該空中介面116可以是任何合適的無線通訊鏈路(例如，射頻(RF)、微波、紅外(IR)、紫外(UV)、可見光等)。空中介面116可以使用任何合適的無線電存取技術(RAT)來建立。
更具體地，如前所述，通信系統100可以是多重存取系統、並且可以使用一個或多個頻道存取方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，在RAN 104中的基地台114a以及WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用行動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)之類的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取(HSPA)及/或演進型HSPA(HSPA+)的通信協定。HSPA可以包括高速下鏈封包存取(HSDPA)及/或高速上鏈封包存取(HSUPA)。
在另一實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取(E-UTRA)的無線電技術，其可以使用長期演進(LTE)及/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面116。
在其他實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16(即全球微波互聯存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1x、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000(IS-2000)、臨時標準95(IS-95)、臨時標準856(IS-856)、全球行動通信系統(GSM)、增強型資料速率GSM演進(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等等的無線電技術。
第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點、並且可以使用任何合適的RAT，以便於在諸如商業處所、家庭、車輛、校園等等的局部區域的通信連接。在一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路(WLAN)。在另一實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路(WPAN)。在又一實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以使用基於蜂巢的RAT(例如，WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微胞元(picocell)和毫微微胞元(femtocell)。如第1A圖所示，基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。由此，基地台114b不必經由核心網路106來存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通信，該核心網路106可以是被配置為將語音、資料、應用及/或網際網路協定語音(VoIP)服務提供到WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如，核心網路106可以提供呼叫控制、計費服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接性、視訊分配等、及/或執行高階安全性功能，例如使用者認證。儘管第1A圖中未示出，需要理解的是RAN 104及/或核心網路106可以直接或間接地與其他RAN進行通信，這些其他RAT可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 104，核心網路106也可以與使用GSM無線電技術的其他RAN(未顯示)通信。
核心網路106也可以充當WTRU 102a、102b、102c、102d存取PSTN 108、 網際網路110及/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互連電腦網路以及使用公共通信協定的裝置的全球系統，該公共通信協定例如傳輸控制協定(TCP)/網際網路協定(IP)網際網路協定套件的中的TCP、使用者資料包通訊協定(UDP)和IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有及/或運營的無線或有線通信網路。例如，網路112可以包括連接到一個或多個RAN的另一核心網路，這些RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。
通信系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由不同通信鏈路以與不同的無線網路進行通信的多個收發器。例如，第1A圖中所示的WTRU 102c可以被配置為與使用基於蜂巢的無線電技術的基地台114a進行通信、並且與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通信。
第1B圖是示例WTRU 102的系統圖。如第1B圖所示，WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移式記憶體130、可移式記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136和其他週邊裝置138。需要理解的是，在與以上實施方式保持一致的同時，WTRU 102可以包括上述元件的任何子組合。處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)電路、其他任何類型的積體電路(IC)、狀態機等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理及/或使得WTRU 102能夠操作在無線環境中的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120，該收發器120可以 耦合到傳輸/接收元件122。儘管第1B圖中將處理器118和收發器120描述為獨立的元件，但是可以理解的是處理器118和收發器120可以被一起集成到電子封裝或者晶片中。
傳輸/接收元件122可以被配置為經由空中介面116將信號發送到基地台(例如，基地台114a)、或者從基地台(例如，基地台114a)接收信號。例如，在一種實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/偵測器。仍然在另一實施方式中，傳輸/接收元件122可以被配置為發送和接收RF信號和光信號兩者。需要理解的是傳輸/接收元件122可以被配置為傳送及/或接收無線信號的任何組合。此外，儘管傳輸/接收元件122在第1B圖中被描述為單一元件，但是WTRU 102可以包括任何數量的傳輸/接收元件122。更特別地，WTRU 102可以使用MIMO技術。由此，在一種實施方式中，WTRU 102可以包括兩個或更多個傳輸/接收元件122(例如，多個天線)以用於經由空中介面116來傳輸和接收無線信號。
收發器120可以被配置為對將由傳輸/接收元件122發送的信號進行調變、並且被配置為對由傳輸/接收元件122接收的信號進行解調。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。由此，收發器120可以包括多個收發器以用於使WTRU 102能夠經由多RAT進行通信，例如UTRA和IEEE 802.11。
WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128(例如，液晶顯示器(LCD)顯示單元或者有機發光二極體(OLED)顯示單元)、並且可以從上述裝置接收使用者輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128輸出使用者資料。此外，處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊、以 及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料，該記憶體例如可以是非可移式記憶體130及/或可移式記憶體132。非可移式記憶體130可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟或者任何其他類型的記憶體記憶體。可移式記憶體132可以包括使用者身份模組(SIM)卡、記憶條、安全數位(SD)記憶卡等。在其他實施方式中，處理器118可以存取來自實體上未位於WTRU 102上而位於例如伺服器或者家用電腦(未示出)上的記憶體的資料、以及向上述記憶體中儲存資料。
處理器118可以從電源134接收功率、並且可以被配置為將功率分配給WTRU 102中的其他元件及/或對至WTRU 102中的其他元件的功率進行控制。電源134可以是任何適用於為WTRU 102供電的裝置。例如，電源134可以包括一個或多個乾電池(鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li-ion)等)、太陽能電池、燃料電池等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136，該GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的目前位置的位置資訊(例如，經度和緯度)。作為來自GPS晶片組136的資訊的補充或者替代，WTRU 102可以經由空中介面116從基地台(例如，基地台114a、114b)接收位置資訊、及/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的時序來確定其位置。需要理解的是，在與實施方式保持一致的同時，WTRU可以用任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊裝置138，該週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能性及/或無線或有線連接的一個或多個軟體及/或硬體模組。例如，週邊裝置138可以包括加速度計、電子指南針(e-compass)、衛星收發器、數位相機(用於照片或者視訊)、通用序列匯流排(USB)埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍牙®模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播 放機、媒體播放器、視訊遊戲播放機模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖是根據一個實施方式的RAN 104和核心網路106的系統圖。如上所述，RAN 104可使用E-UTRA無線電技術以經由空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c進行通信。該RAN 104還可與核心網路106進行通信。
RAN 104可以包含e節點B 140a、140b、140c，應該理解的是RAN 104可以包含任何數量的e節點B和RNC而仍然與實施方式保持一致。e節點B 140a、140b、140c每個可以包含一個或多個收發器，該收發器經由空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c通信。在一個實施方式中，e節點B 140a、140b、140c可以實施MIMO技術。由此，e節點B 140a例如可以使用多個天線向WTRU 102a傳送無線信號、並從WTRU 102a接收無線信號。
該e節點B 140a、140b、140c中的每一個可與特定胞元(未示出)關聯、並可配置為處理無線電資源管理決策、切換決策、上鏈及/或下鏈的用戶排程等。如第1C圖所示，e節點B 140a、140b、140c可以經由X2介面相互通信。
第1C圖中所示的核心網路106可包括移動性管理實體閘道(MME)142、服務閘道144和封包資料網路(PDN)閘道146。雖然將上述各個元件表示為核心網路106的一部分，但應當可以理解的是，任何一個元件都可由核心網路運營商以外的實體擁有及/或操作。
MME 142可以經由S1介面被連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個、並可充當控制節點。例如，MME 142可以用於對WTRU 102a、102b、102c的使用者認證、承載啟動/停用、在WTRU 102a、102b、102c的初始連結期間選擇特定服務閘道等。MME 142還可提供控制平面功能，用於在RAN 104和使用其他無線電技術，例如GSM或WCDMA的RAN之間進行切換。
服務閘道144可以經由S1介面被連接至RAN 104中的e節點B 140a、140b、 140c中的每一個。服務閘道144通常可以向/從WTRU 102a、102b、102c路由和轉發使用者資料封包。服務閘道144還可執行其他功能，例如在e節點B間的切換期間錨定使用者平面，當下鏈資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發呼叫、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c上下文等。
服務閘道144還可連接至PDN閘道146，該PDN閘道可向WTRU 102a、102b、102c提供對封包交換網路的存取，例如網際網路110，從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP賦能裝置之間的通信。
核心網路106可以便於與其他網路的通信。例如，核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對電路切換式網路的存取，例如PSTN 108，以便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。例如，核心網路106可以包括IP閘道(例如，IP多媒體子系統(IMS)伺服器)，或可以與該IP閘道進行通信，該IP閘道充當核心網路106與PSTN 108之間的介面。此外，核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供對其他網路112的存取，該網路112可以包括由其他服務提供者擁有/操作的有線或無線網路。改善OFDM的頻譜約束性的一種方法是藉由在OFDM調變器的輸出處濾波時域信號。在可用子頻帶為不連續的分段頻譜中，由於單獨濾波器可能需要針對每個分段來設計和使用，所以濾波變得具有挑戰性。
被用於改善OFDM的頻譜約束性的另一方法是脈衝成形，也稱為開視窗。應該注意術語脈衝成形和開視窗可以在全文的描述中交換地被使用並且意味著具有相同的含義。脈衝成形是被用於在傳輸器側降低頻譜洩漏的方法。脈衝成形還可以被用於在接收器側拒絕相鄰頻道干擾。在這種技術中，OFDM符號的矩形脈衝形狀被平滑以避免連續OFDM符號間的急劇轉變，導致較低旁瓣。在接收器側佈置一種機制來拒絕相鄰頻道干擾洩漏。這是因為如果接收的濾波器覆蓋整個可存取頻帶，即使相鄰頻帶中的干擾信號具有低外帶傳輸， 來自干擾信號的頻譜洩漏在循環前綴(CP)移除後增加。因此，在CP被移除之前，所接收的信號應該針對單獨子頻帶而被濾波。
類似於傳輸器濾波，接收濾波承受分段頻譜的挑戰。接收開視窗已經被用於降低由於載波頻率偏移或多普勒效應導致的ICI影響並抑制離散多頻音(DMT)系統中的射頻干擾(RFI)。
在目前的基於OFDM的通信系統(例如，LTE)中，CP可以被用於OFDM中以減輕由於多路徑頻道或時序偏移失真導致的ISI。CP可以在傳輸器側被加在反快速傅立葉轉換(IFFT)的輸出前、並在接收器側在快速傅立葉轉換之前被丟棄。由於CP導致的負荷可能是很大的。因此，在不犧牲系統性能的同時降低該負荷是有益的。這是因為某些WTRU可以是在胞元的不同位置中並且經歷不同的延時擴展，以及某些WTRU可能需要比其它的更短的CP。這對於下鏈傳輸和上鏈傳輸二者是真實的。
此外，OFDM中的CP攜帶有用資訊，因為其是OFDM符號尾部的時域樣本的副本。CP還可以在單一載波系統被使用並且再次由符號尾部的時域樣本組成。如之前所注意的，因為CP被ISI污染，CP在接收器處被丟棄。然而，大部分時間，頻道延遲擴展比CP的長度小，使得CP樣本中的某些樣本免受ISI。這些樣本可以在接收器處被用於改善性能。
於此描述了：一種在多載波調變系統中基於傳送和接收脈衝成形來降低頻譜洩漏並拒絕相鄰頻道干擾的收發器架構；用於傳輸器側在用於基於OFDM的系統的每個符號的時域樣本上實施脈衝成形的方法和裝置；用於接收器側在用於基於OFDM的系統的每個符號的時域樣本上實施開視窗的方法和裝置；以及用於在多個接收的OFDM資料區塊上應用開視窗的方法。
現在常規MCM方案將被描述。對於常規MCM方案，將在第k子載波和第l符號上被傳送的輸入資料序列可以被表示為S k [l]，其中k表示子載波索引，且l表示符號索引。則，用於第k子載波的輸入資料符號可以被寫為：
其中T'是符號間隔。每個子載波上的資料可以藉由被調變為該子載波的頻率的濾波器p(t)來卷積。總計傳送的信號可以被寫為：
其中M是子載波的總數量以及F s 是在載波之間的間隔。是通常等於或 小於T'。
在展開等式2中的卷積後，可以獲得以下等式：
由於δ(τ-lT')=0,τ≠lT'，可以獲得以下等式：
等式(4)可以被看作是通用多載波調變方案。
現在將描述OFDM結構的示例。關於OFDM，其可以被假設成等式(4)中的信號以T s =T/N的取樣速率被取樣並且假設T'=λT s 。於此，等式(4)的離散時間可以被寫為：
其中n表示時間樣本索引。
對於使用臨界取樣不具有CP的OFDM，等式(5)中的參數如下：
使用這些參數，等式(5)可以被寫為：
由於連續符號不重疊，僅僅單一第l個OFDM符號可以被考慮：
根據等式(7)，第l個OFDM符號可以藉由進行輸入資料符號的反快速傅立葉轉換(IFFT)而被計算。
當CP被附加，脈衝形狀可以被定義為：
其中N G 是例如循環前綴的保護間隔中樣本的數量。再次，連續OFDM符號可以不重疊，所以其可以足以考慮單一OFDM符號。等式(5)中的符號可以如下：
n=l(N+N G )-N G ,...,l(N+N G )+N-1。
定義n=l(N+N G )+m，其中m=-N G ,...,0,1,...N-1，則
由於p[m]=1，以及, ,m=-N G ,...,-1與 ,m=N-N G ,...,N-1 相等。因此，等式(8)可以藉由進行輸入資料符號的IFFT而被實施，並且將IFFT輸出的最後N G 個樣本填充至IFFT輸出的前面。
如上所討論的，也稱為開視窗的脈衝成形可以在傳輸器側和接收器側被用於改善OFDM的頻譜約束。
現在將描述用於傳輸器側開視窗的方法和裝置。作為示例，用於等式(5)中的開視窗的脈衝成形函數可以被定義為：
其中N T =N+N G ，並且λ=(1+β)N T 。其他脈衝成形函數也是可行的。脈衝成形函數通常應該在兩個連續符號的邊界處創建平滑轉變。在這種情況下， 新的保護間隔通常大於循環前綴。可以被定義，其中N EGI 是擴 展的保護間隔。然而，從信號處理角度觀察，沒有什麼僅僅是較長循環前綴。應該注意，除了等式(10)以外的開視窗函數也是可行的，而且以下方式將類似。
定義n=i(1+β)N T +m，其中，m=0,...,(1+β)N T -1，等式(4)可以被寫為：
其可以被寫為：
定義x'[m]=x[i(1+β)N T +m]。
因為對於第i區塊，由於脈衝形狀設計，僅僅兩個符號重疊，其中脈衝形狀不應該比N長很多，l上的總和中對應於l=i和l=i-1的項被保留。則，
這等於
在等式(14)中，可以看出對於第一項是非零，對於m=0,1,...,βN T 具有非零值。脈衝形狀被定義的限制可以在等式(10)中看出。因此，第2圖中示出的實施可以被使用。
第2圖是使用CP的示例傳送開視窗實施程序200的流程圖。示例傳送實施程序200是根據等式(14)的直接實施。參考第2圖，OFDM符號索引在步驟205被設定為m=0。接下來，傳輸器在步驟210進行頻域QAM符號區塊的IFFT。例如，如果IFFT大小為N=8，在對於第m個OFDM符號的IFFT輸出的樣本 為。在步驟215中，循環前 綴(CP)和後置被附加至輸出樣本以產生複合信號。假設CP長度為4，並且後置長度為2，在附加CP和後置之後，複合信號變為
在步驟220中，開視窗函數被應用至複合信號以產生開視窗的複合信號。應該注意，開視窗函數可以用不同方式被應用。例如，如果“βNT”=2，也就是開視窗在每側上採用兩個樣本以上升和下降，則 ，其中0=p 1<p 2<1，且0=p 14<p 13<1。在步驟225中，之前第(m-1)個開視窗的複合信號的後置部分被添加至目前的第m個開視窗複合信號的CP部分的最左部。在步驟230中，從步驟225產生的信號被傳送，不包括後置部 分，該後置部分將被用於下一個迭代(iteration)。針對第m個符號傳送的樣本為
在步驟235中，OFDM符號索引增加1,m+1=>m，以將處理應用至下一個連續符號。如果m+1不是最後一個符號，則步驟210-240針對下一連續符號進行重複。如果m+1是最後OFDM符號，則在步驟245中完成處理。
第3圖是被配置為實施使用循環前綴的傳送開視窗的示例傳輸器模組的方塊圖。第3圖中所示的實施為等式(14)的實際實施。
參考第3圖，來自已經在頻帶的多個多重並行子載波310上擴展的輸入資料流的第l個符號305被輸入至IFFT單元315。IFFT單元可以是N-點IFFT單元。IFFT單元315將來自頻域的多個子載波310中的信號轉換為對應的時域信號320a-n。CP和後置被附加以產生複合信號，並且，該複合信號接著在各自的開視窗模組325a-n處乘以開視窗函數p[m],m=0,1,...,(2β+1)N T -1。開視窗模組325n-1、325n的輸出的對應於後置的最後βN T 個樣本可以被保持在緩衝器330中。緩衝器330中對應於的後置的最後βN T 個樣本然後藉由開視窗模組325a、325b被添加至與下一個符號的輸出的前綴部分對應的第一βN T 樣本。注意樣本可以在緩衝器的內容更新之前被添加至緩衝器。傳輸器然後可以傳送前面(1+β)N T 個樣本。並列串列轉換器(P/S)335接收樣本並將其轉換為用於傳輸的OFDM信號340。
第4圖是根據第2圖中描述的方法的傳送開視窗示例應用的圖。應該注意的是，出於說明的目的及出於讀者便利的目的，僅僅示出兩個資料區塊。應該注意的是，在第4圖示出的資料區塊之前和之後可以存在任何數量的資料區塊。如第2圖所描述的，方法可以繼續，直至信號中的最後資料區塊被處理。參 考第4圖，第一資料區塊410和第二資料區塊420被示出。第一資料區塊410具有加至資料區塊410開端前的前綴412和附加至資料區塊410末端的後置414。第一資料區塊410的CP 412的最左部和後置414已經被開視窗。類似地，第二資料區塊420具有加至資料區塊420的開端前的CP 422、以及附加至第二資料區塊420的末端的後置424。第二資料區塊420的CP 422的最左部426和後置424已經被開視窗。重要的是要注意如第2圖中描述的方法，開視窗獨立地被應用至資料區塊410、420的每一個上。第一資料區塊410的後置414與第二資料區塊420的CP 422的開視窗部分426在時間上重疊。前綴414和CP 422的開視窗部分426有效地總計為430。
現在將描述使用零填充(ZP)OFDM來代替CP的傳輸器側開視窗方法和裝置。第5圖是使用零填充的示例傳輸器開視窗程序的流程圖。參考第5圖，在步驟505中，OFDM符號索引被設定為m=0，接下來，傳輸器進行頻域QAM符號區塊的IFFT。例如，如果IFFT大小為N=8，則在針對第m個OFDM符號的IFFT的輸出處的樣本為 。在步驟515中，零填充(ZP) 和後置被附加以產生複合信號。例如，如果零填充長度為4並且後置長度為2，則在ZP之後且後置被附加，複合信號變為 。在步驟 520中，開視窗函數被應用至複合信號以產生開視窗複合信號。在上述示例中，由於前4個樣本為零，開視窗函數的前4個樣本也為零。例如，如果"βN T "=2，也就是，開視窗在每側採用2個樣本以上升和下降，則 其中0=p 1<p 2<1，且0=p 14<p 13<1。在步驟525中，之前第(m-1)個 開視窗複合信號的後置部分被添加至目前第m個開視窗複合信號的ZP部分的最左部。在步驟530中，從步驟525產生的信號被傳送，不包括後置部分，該後置部分將被用在下一個迭代中。針對第m個符號的傳送樣本為 。在步驟535 中，OFDM符號索引增加1,m+1=>m，以將處理應用至下一連續符號。如果m+1不是最後一個符號，則針對下一連續符號重複步驟510-540。如果m+1是最後OFDM符號，則在步驟545完成該方法。
第6圖是根據第5圖所描述的方法使用零填充的傳送開視窗的示例應用的圖。應該注意的是，出於說明的目的及出於讀者便利的目的，僅僅示出兩個資料區塊。應該注意的是，在第6圖示出的資料區塊之前和之後可以存在任何數量的資料區塊。如第5圖所描述的，方法可以繼續，直至信號中的最後資料區塊被處理。參考第6圖，第一資料區塊610和第二資料區塊620被示出。第一資料區塊610具有包含加至資料區塊610的開端前的零的ZP 612和附加至資料區塊610的末端的後置614。資料區塊610的最左部和後置614已經被開視窗。類似地，第二資料區塊620具有包含加至資料區塊620的開端前的零的ZP 622和附加至資料區塊620的末端的後置624。資料區塊620的最左部和後置624已經被開視窗。重要的是應該注意開視窗被獨立地應用至資料區塊610、620的每一個上。第一資料區塊610的開視窗後置614和第二資料區塊620的ZP 622的最前部分626的重疊段被有效地總計630。
第7圖是使用零填充開視窗的接收器側程序的示例圖。在接收器處，信號藉由重疊並添加後置715至所接收的資料區塊710的前m個樣本而被復原。參考第7圖，具有加在前面的ZP 705和附加的後置715的資料區塊710在接收器處被接收。ZP 705被丟棄，留下資料區塊710和後置715。後置715從資料區塊710的尾部被移除並被添加至資料區塊710的頭部。然後輸出被發送至 FFT區塊730，該FFT區塊730將子載波中的資料區塊從時域轉換回至頻域。現在將描述用於將不同視窗函數應用至資料信號的單獨組的方法和裝置。不同開視窗函數可以被應用至傳輸頻帶的不同子頻帶。作為示例，接近邊緣的子頻帶可以使用較長視窗被成形以得到那些子頻帶的更好的頻譜約束。另一方面，遠離邊緣或在頻帶中部的子頻帶可以使用較短的視窗被成形。因為開視窗可能引起失真，由較長視窗引起的可能加大的失真將被限制在邊緣上的子頻帶。
第8圖是將不同開視窗函數應用至傳輸頻帶的不同子頻帶的示例方法的圖。在第8圖中，每個子頻帶中的子載波被示為連續的。這僅僅是出於說明的目的，而通常，子頻帶可以由連續或非連續的一個或多個子載波組組成。子頻帶為非重疊，即，一個子頻帶中的子載波與其它子頻帶中的子載波不同。
參考第8圖，進入的經調變的符號s[n]805被輸入至串列並列轉換器(S/P)810中，該串列並列轉換器(S/P)810輸出將在多個子載波之間分配的m組調變的輸出信號815a-m。出於說明的目的，假設m個不同的開視窗函數將被應用至m個不同子頻帶。對於每個子頻帶，調變的輸出信號815a-m被映射至與那些子頻帶中的子載波對應的IFFT區塊820a-m中的多個子載波。注意第8圖示出多個IFFT區塊。這是概念上地示出m個IFFT被進行。然而，在硬體實施中，可以是可以被使用m次的一個IFFT區塊。這也是圖中示出的其它單元的情況。使N i 表示第i個子頻帶中子載波的索引集合，其中每個元素Ni {0,1,...,N-1}。使至IFFT的輸入為N×1零向量。將在子載波N i上傳輸的經調變的符號組被插入到向量的元素中，其中元素的索引為N i 。對於每個子頻帶，在填充附加器模組830a-m處，IFFT輸出825a-m被填充有前綴和後置。在各自的視窗濾波器840a-m處，每個填充附加器模組830a-m的輸出835a-m為被逐點與合適的開視窗函數相乘。如第8圖所示，不同的開視窗函數可以 被用於每個分支中(即，視窗類型l、視窗類型k、視窗類型m，等等)。然而，每個分支中的信號的長度應該是相等的。因此，每個分支中的前綴和後置的大小是相同的。在開視窗函數被應用之後，每個開視窗信號845a-m的輸出被輸入至並列串列轉換器(P/S)850a-m。然後每個分支855a-m的輸出被一起添加以創建將被傳輸的複合信號。
現在將描述接收器側開視窗的方法和裝置。機制可以被用在接收器側以拒絕相鄰頻道干擾洩漏。這種機制被使用，因為即使相鄰頻帶中的干擾信號具有低帶外傳輸，來自干擾信號的頻譜洩漏在CP移除後增加。因此，在CP被移除之前，所接收的信號可以被濾波。這可以由OFDM藉由使用矩形開視窗來實現，該開視窗對應於具有高尾的sinc型濾波器、並且因此不符合干擾拒絕能力。
類似於傳輸器側濾波，使得接收濾波承受分段頻譜中的挑戰。可替代的方法是在接收器處使用開視窗。通常，如果傳輸器如第3圖所示附加前綴和後置，則接收開視窗可以被應用至前綴、資料和後置樣本。
接收視窗的一種方式可以被定義如下：
通常，接收視窗可能被定義超過N T 。然而，這可能請求將被使用的下一個符號，引起小的延遲。無論如何以下方式將保持。
第9圖是接收開視窗的邊界的示例圖。參考第9圖，N pre 910是前綴的長度。Npost 920是後置的長度。應該注意的是，第9圖中針對視窗示出的邊界僅僅是一個示例，並且應該注意視窗非零視窗係數邊界可以從-N pre 擴展到N post 。在無傳送開視窗(即全1，和連續符號之間無重疊)的情況中，傳送的符號可 以被寫為：
其中λ=N+N pre +N post ，對於n=lλ-N pre ,...,lλ+(N+N post -1)， ，其中N pref 也可以包括CP的保護間隔。針對 l=-∞,...,0,...,∞，m=-N pre ,...,N+N post ，令n=lλ+m。則
接收器開視窗係數可以被定義為：{w[m],m=-N pre ,...,N+N post }。應用開視窗並經由FFT將接收到的信號轉化回頻域，即，以k/N頻率的頻率調變，
如果m'被定義如下，針對m=N pre ,...,-1，m'=N+m，則，等式18中的項可以被寫如下：
展開w[m]，使得針對m=-N,...,-N prep -1，w[m]=0。則第一項變為：
針對m=N,...,N+N post ，定義m"=m-N
等式(21)
展開w[m]，使得針對m=N+N post ,...,2N，w[m]=0。則
結合這些項，給出：
為了恢復所傳送的符號，針對m=N-N pre ,...,N-1，使x l [m]=x l [m-N]，並且針對m=0,...,N post -1，使x l [m]=x l [m+N]。
傳送的信號可以被認為
其中λ=N+N post +N pre 。假設針對n=-N pre ,...,N+N post ，p[n]≠0，定義m=n-lλ。則，從x[n]取得λ個樣本：
對於m=-N pre ,...,N+N post 。應該注意的是，針對m=N-N pre ,...,N-1,y[m]=y[m-N]，並且針對m=0,...,N post -1，y[m]=y[m+N]。在接收器側，傳輸器視窗p[m]應該被選擇以使得x l [m]=p[m]y[m]也滿足此條件。
在接收器側應用該傳送信號，
如果對於m=0,..,N-1，
或常數，則上述運算式為S k' [l]。
第10圖是被配置為實施接收開視窗的示例類型的接收器模組1000的方塊圖。參考第10圖，接收器可以接收OFDM信號y[n]1005。串列並列轉換器(S/P)1010取樣所接收的信號y[n]1005，y[n]1005可以包括在頻帶的多個子載波上傳播的資料區塊、並且將其分至多個子載波中。接收開視窗可以在視窗濾波器1015a-n處被應用。前綴樣本1020a-n和後置樣本1025a-n可以被添加至資料區塊1030a-n並然後被移除。應該注意的是，在前綴和後置被移除之前，接收開視窗可以被應用至前綴、資料區塊、和後置樣本。資料區塊1030a-n被輸入至FFT單元1040，該FFT單元1040可以是將子載波中的資料區塊從時域轉換回至頻域的N點FFT單元。
作為可替代的方法，在開視窗及進行FFT後，子載波上所接收的信號可以被寫為：
其中接收視窗被表示為w[n]。
定義n=iN+m，並忽略p[n]，因為其全是1，因為視窗的範圍，僅使用i=-1,0,1來獲得等式29：
從等式29，可以看出，為了確保正交性，。在此條件 下，正交性被維持，並且
應該注意的是，類似於等式8中添加CP，OFDM信號在持續時間N上的擴展相當於進行IFFT並將第一樣本添加為後置。
根據等式(29)，
上述視窗是最通常的情況。在實際系統中，作為示例，一個符號的後置充當下一個符號的前綴。因此，將開視窗應用至後置從下一個符號引入了額外的ISI並增加了延遲。第11圖和第12圖是實際系統中示例開視窗間隔的圖。參考第11圖，開視窗間隔1105覆蓋目前符號1115的樣本，目前符號1115包括資料部分1112和循環前綴部分1110。此外，開視窗間隔1105可以覆蓋擴展的保護間隔部分1120的樣本(如果存在的話)。類似地，這可以在第12圖中看到。應該注意的是，從系統觀點來看，擴展的保護間隔可以被假設為循環前綴的部分。
對於這種情況， 對於正交性，。
使用傳送開視窗，其可以被示出維持正交性，
接收開視窗還可以藉由逐點將輸入接收區塊乘以接收器開視窗係數而被實施。 第13圖是被配置為藉由逐點相乘來實施接收開視窗的示例類型的接收器模組1300的圖。參考第13圖，接收器可以接收OFDM信號y[n]1305。串列並列轉換器(S/P)1310取樣所接收的信號y[n]1305，信號y[n]1305可以包括在頻帶的多個子載波上傳播的資料區塊、並且將其分至多個子載波。接收開視窗藉由在視窗濾波器1315a-n處逐點將資料區塊乘以接收器開視窗係數而被應用。第一樣本1320a-n被添加至對應的最後樣本1325a-n。然後第一樣本1320a-n被移除。第一樣本1320a-n還可以被稱為保護間隔。然後，資料區塊1330a-n被輸入至FFT單元1340，FFT單元1340可以是將子載波中的資料區塊從時域轉換回至頻域的N點FFT。
當傳送開視窗和接收開視窗都被應用時，等式(27)和(33)規定條件來在接收器處維持正交性。給出傳送視窗函數，可以從這些等式來計算接收器視窗函數。
現在將描述由於接收開視窗而導致的符號間干擾。隨後的分析假設第11圖中描述的接收開視窗的第二類型和等式(28)-(33)被使用，因為從系統設計觀點這更加合適。
假設傳送信號通過被表示為h[n]的頻道。在開視窗之後，接收信號可以被寫為：
其中。則，
應該注意的是，資料區塊的前綴部分可能包含來自先前資料區塊的干擾。如等式(23)所示，此干擾乘以視窗函數並被添加至期望信號。干擾等級可以依賴於頻道延遲擴展和視窗函數的長度。如果視窗函數的零部分對於吸收ISI 來說足夠長，則干擾可能不發生，因為前綴被丟棄。然而，如果延遲擴展足夠長，則干擾可能發生。假設頻道延遲擴展L<N，則ISI僅僅是由先前資料區塊導致的。在這種情況中，由於以i=-2的傳送資料，i=-1對干擾做貢獻。
然後，在第k個子載波上的干擾可以被寫為：
其中對於iN+m-u<-N，v(iN+m-u)=1，否則為0。
據此，干擾功率可以被計算。矩陣表示可以被用於更清楚地觀察ISI。傳送信號可以被寫為：
其中 F H 是IFFT矩陣並且附加 β 樣本的前綴。該頻道後的接收 信號為
其中等式(39)的第一部分為期望信號，等式(39)的第二部分為來自先前區塊的ISI，並且等式(39)的第三部分是雜訊。等式(39)中的頻道矩陣可以寫為：
在將開視窗應用至接收信號後，
其中 W 執行開視窗運算並被定義如下： W =diag[w -β ....w 1 1 1 1 1 1....w N-β .....w N-1]
w -m +w N-m =1
並且獲取處理後資料區塊的第一β值並添加至最後的β值。 這兩個矩陣一起執行接收開視窗。等式29可以被寫為：
在保護頻帶移除後，信號部分維持正交性。然而，來自先前區塊的ISI被引入。ISI的量依賴於L和β。ISI的影響可以在以下等式中更加清楚地觀察：
引入的ISI將是 Fy isi ，其中 y isi =[0 0 0 0........w -β g(0)....w -1 g(β-1)] T 等式(44)
與視窗的0係數相乘的樣本將不對ISI做出貢獻。如果w -β+α 是視窗的第一非 零樣本，則如果α L，ISI貢獻將為零。
現在將描述改善接收開視窗性能的方法，如干擾消除。現在將描述連續(seccessive)干擾消除。接收的信號可以包含由於多路徑頻道導致的來自先前傳送區塊的干擾。等式(44)根據頻道、先前區塊及接收開視窗係數來表徵干擾。在開視窗之後，依賴於CP長度和開視窗係數，部分干擾被添加至目前符號的時間樣本。改善性能的一種方法是再生並消除此干擾。假設頻道是已知的並且先前(previous)符號已經被解調，干擾可以被再生並從目前符號中減去。該減法可以在時域或頻域中完成。
如果傳送信號也被開視窗，則甚至在不是多路徑頻道的情況下，接收開視窗引入ISI。
第14圖、第15圖和第16圖示出傳送開視窗的不同情況。參考第14圖，資料1400的第一區塊和資料1450的第二區塊被示出。在前綴1405、1455和後置1415、1465形式中，擴展的保護間隔被附加至資料1400、1450的每一各自的區塊。前綴1405、1455被附加至資料1400、1450的每個各自區塊的CP 1410、1460。後置1415、1465被附加至資料1400、1450的每個各自區塊的尾部。擴展的保護間隔被附加以便執行傳送開視窗。在接收器側，在接收開視窗後，CP和擴展的保護間隔被丟棄。接收視窗可以在CP和擴展的保護間隔上應用。在這種情況中，如上分析所示出的，干擾依賴於頻道長度以及接收視窗係數。不同的是來自先前區塊的干擾樣本現在由傳送視窗係數加權。
參考第15圖，第一資料區塊1500和第二資料區塊1550被示出。在前綴1505、1555和後置1515、1565形式中，擴展的保護間隔被附加中每一各自的資料區塊1500、1550。前綴1505、1555被附加至每一各自的資料區塊1500、1550的CP 1510、1560。後置1515、1565被附加至每一各自的資料區塊1500、1550的尾部。擴展的保護間隔，即，前綴，被附加以便執行傳送開視窗。在這種 情況中，擴展的保護間隔，即連續符號的第一資料區塊1500的後置1515和第二資料區塊1550的前綴1555重疊以降低頻譜損耗。在接收器側，在接收開視窗之後，CP和擴展的保護間隔被丟棄。如在第14圖中示出的情況，接收視窗可以被應用在CP和擴展的保護間隔上。在這種情況中，由於接收開視窗導致的干擾依賴於接收視窗的範圍。如果接收視窗係數在與擴展的保護間隔對應的間隔上為零，則干擾將由於多路徑而在循環前綴間隔上被挑選。如果接收視窗係數中的一些在與擴展的保護間隔對應的間隔上為非零，則即使不是多路徑，干擾將擴展的保護間隔和循環前綴間隔上被挑選。
參考第16圖，第一資料區塊1600和第二資料區塊1650被示出。在這種情況中，保護間隔(即，循環前綴)被附加至各自資料區塊1600、1650之前。後置1610、1660被附加至各自資料區塊1600、1650的末端。在這種情況中，每一各自資料區塊1600、1650的CP 1605、1655被用於執行傳送開視窗。在接收器側，在接收開視窗之後，CP被丟棄。在這種情況中，即使不是多路徑，干擾被從循環前綴間隔挑選。
為了理解第15圖和第16圖示出的情況，區塊l上所接收的信號可以被寫為
其中
等式(45)的第一項可以被描述如下。資料區塊通過IFFT。為了執行傳送開視窗，最後的β符號被複製為前綴，並且第一α符號被複製為後置。應該注意的是，由於連續符號的前綴和後置的重疊將被執行，α和β較佳地為相等的。然後，信號與視窗係數相乘，表示為對角矩陣 P ，該對角矩陣的對角元素為視 窗係數。此傳送信號通過頻道。
等式(45)的第二項與等式(45)的第一項是類似的並包含來自先前資料區塊的係數。是一矩陣，該矩陣選擇經開視窗信號的最後α樣本來創建向量。向量的元素從最後的係數至第一係數而被重新排列。這意味著經開視窗的信 號的最後α樣本被添加至目前區塊的第一α樣本。。
等式(45)的第三項可以是來自之前符號的符號間干擾。所接收的信號由接收開視窗處理。依賴於視窗係數，干擾可以被估計並消除。
現在將描述用於將不同開視窗函數應用至單獨的接收信號組的方法和裝置。不同開視窗函數可以被應用至傳輸頻帶的不同子頻帶。作為一個示例，緊接著邊緣的子頻帶可以被成形以具有較長的視窗來成形以更好的拒絕相鄰頻道干擾。另一方面，遠離邊緣的子頻帶可以用較短的視窗被成形。由於開視窗可能引入失真，由較長視窗引入的可能較大的失真可以被限制於邊緣上的子頻帶。第17圖中示出了此方法的示例。
第17圖是用於非連續子頻帶的接收器開視窗的示例實施的圖。參考第17圖，包含被調變符號的OFDM信號y[n]1705被接收並被輸入至串列並列轉換器(S/P)1710，該S/P 1710取樣所接收的信號y[n]1705、並將其分至多個子載波。假設m個視窗將被應用至m個不同的子頻帶。信號被複製到m個分支。對於每個組或分支，合適的接收開視窗在開視窗濾波器1715a-n處被應用。為每個組或分支所應用的接收開視窗可以是不同的。例如，第10圖中所示的接收開視窗類型被應用至一個分支，然而，第13圖所示的接收開視窗類型可以被應用至另一分支。應該注意的是，除了第10圖和第13圖示出的那些開視窗類型，其他開視窗類型均可以被使用。然後，針對每個各自的分支，前綴和後置(如果存在的話)在每個各自的前綴/後置移除單元1720a-n處被移除。然後，每個分支通過FFT單元1725a-n，該FFT單元1725a-n將子載波中每個 分支中的資料從時域轉換回至頻域。針對每個分支，與該分支中子頻帶的子載波對應的樣本被選擇以用於在處理單元1730a-n處的進一步處理。這種處理可以包括等化和解調。
頻譜洩漏和干擾的要求可能發生改變，因此，開視窗函數的自適應可以是有益的。如之前所討論的，接收器處的視窗函數成形Cp並因此在Cp的未成形部分不足夠長以補償頻道延遲擴展時可能引入干擾。類似地，接收器處的開視窗可以引入干擾。然而，在干擾和頻譜洩漏降低與相鄰頻道干擾拒絕之間可能存在權衡。例如，由於視窗的下降部分變得較長，例如，視窗變得較平滑，傳輸器處的頻譜洩漏降低和接收器處的相鄰頻道干擾拒絕得到改善。然而，由於ISI及/或ICI而導致的自創干擾可能增加。
因此，根據頻譜洩漏和相鄰頻道干擾拒絕的要求適當地改變視窗函數可以是有益的。如果要求是嚴格的，則更平滑視窗函數可以更大的ISI/ICI為代價在傳輸器及/或接收器處使用。否則，較不平滑的視窗函數可能是較佳的，導致較少的ISI/ICI。該選擇可以根據例如感測之類的測量以由接收器或傳輸器來完成，或者接收器可以選擇接收視窗函數，而傳輸器可以選擇傳送視窗函數。在傳送開視窗中，視窗函數可以被選擇，使得與資料區塊(例如，那些在CP附加之前由IFFT產生的)對應的樣本乘以單位元素(即，視窗函數的權重為1)。對應於CP和後置的樣本可以乘以非單位元素(unity)權重。如果CP、資料區塊、及後置的長度分別為k、n、k，視窗的總長度可以是n+2k，其中由k+1至k+n為單位來編索引的中間樣本為單位元素。有時，對頻譜洩漏的嚴格要求使得將在傳輸器處使用的視窗函數必須非常平滑。但是由於CP的大小可以被固定，這可能不可行。解決此問題的一種方法可以是允許視窗函數的n個權重中的一些權重具有非單位元素值。例如，可以使用下面的等式(47)。在不具有位元錯誤率(BER)退化的情況下視窗函數的平滑可以被 大大地改善。
在接收器開視窗期間，接收器的總體性能可以被改善。在一個示例中，所接收的信號干擾雜訊比(SINR)可以藉由將對應於CP的樣本添加至接收到的符號的末端而被改善。應該注意的是，如果開視窗未被應用，則此操作可以被獨立地完成。
例如，傳送的信號可以用矩陣表示被寫為
其中 F H 為反快速傅立葉轉換(IFFT)矩陣，並且附加N G 樣 本的前綴。頻道之後所接收的信號可以被寫為
其中，等式(49)的第一部分為期望信號，第二部分為來自先前區塊的符號間干擾(ISI)，並且第三部分為雜訊。等式(49)中的頻道矩陣可以被寫為
其中[h 0,h 1,…,h L-1]為多路徑頻道的頻道回應。
在上述示例中，如果頻道階數L=N G ，則循環前綴的所有樣本可能被污染。然而，當無線通訊系統被設計時，循環前綴的長度N G 可以根據最差情形案例而被選擇。因此，極為常見的是L<N G ，所以循環前綴的N G -L樣本可以是無ISI的。頻道的初始路徑可以具有極大的功率，並且延遲路徑可以具有非常小的功率。從而，許多循環前綴的樣本可以僅僅被低功率ISI污染。
如果接收到的OFDM符號(具有CP)的樣本n是無ISI，則接收到的OFDM符號可以被表示為y[n]=x[n]+w 1[n]。由於循環前綴如何被形成，樣本(n+N)可以被寫為y[n+N]=x[n+N]+w 2[n+N]，其中x[n]=x[n+N]。
雜訊樣本w 1和w 2可以是獨立地、並可以具有相同的統計資料。假設它們為零均值並具有方差δ 2，如果y[n]和y[n+N]被添加，則結果可以被表示為y[n]+y[n+N]=x[n]+x[n+N]+w 1[n]+w 2[n+N]=2x[n]+w 1[n]+w 2[n+N]。
添加的符號的SINR可以是，其中。因此，一個樣 本的功率由於為原始樣本的複製的CP而被加倍(在時域中)。在頻域中，假設接收的信號被寫為
子載波上傳送的信號的估計可以被寫為
據此，子載波k上的SINR可以被給定為
經由示例的方式，如果假設CP為總符號持續時間的25%，並且樣本的一半是無ISI，則頻域中每個樣本的SINR改善為0.3dB。假設存在具有L 1 個路徑的 頻道，其中L 1<N G ，樣本n可以被寫為 i]。據此，時域中每個樣本的SINR改善可以是無ISI的樣本的2倍。在IFFT之後，第k子載波上的SINR在等化之前可以為SINR AWGN (k)|H(k)|2，其中H(k)是第k子載波上頻道的FFT。
因為調變編碼方案(MCS)根據離散的頻道品質指示符(COI)值而工作，即使SINR中的小增加也可以導致速率的跳躍。如果小增加導致下一個MCS，則速率可以在某些情形中加倍。另一方面，靠近傳輸器的WTRU可以具有大部分CP中的樣本是無ISI。進一步地，即使如果樣本不是無ISI，則在期望信號的貢獻超過ISI的貢獻時其仍舊可以是有用的。例如，假設接收到的樣本為y[n]=x[n]+w 1[n]+z[n]和y[n+N]=x[n+N]+w 2[n+N]，其中z[n]為ISI，如果y[n]和y[n+N]被添加，則y[n]+y[n+N]=x[n]+x[n+N]+w 1[n]+w 2[n+N]+z[n]=2x[n]+w 1[n]+w 2[n+N]+z[n]。時域中添加 的符號的SINR為。如果，則對於使用來自 CP的樣本是有益的。
當來自CP的樣本被添加至OFDM符號的末端處的樣本時，每個樣本可以除以2，如此以維持正交性。這可能是由於接收開視窗中的正交條件而導致的。等式(53)中的結果可以針對應用接收視窗的情況而被概括。在所接收樣本的接收開視窗之後，CP可以被添加至OFDM符號的末端。假設加性高斯白色雜訊(AWGN)頻道被使用(例如，ISI未污染CP樣本)，則所接收的信號可以是：
其中z[n]為具有零均值和方差σ 2的AWGN。在利用v[n]開視窗之後，子載波上傳送的資料符號的估計可以被寫為
從等式(55)，子載波k上的SINR可以被給定為
類似地，使用多路徑頻道(在缺少ISI的情況下)，SINR變為 。然而，由於ISI，開視窗可以引入干擾，並 且準確的SINR可以取決於頻道模式。
使用頻道估計，WTRU可以能夠確定頻道延遲擴展和路徑的分配。這將允許WTRU確定CP是否包含無ISI或被足夠小的ISI污染的樣本。由於更靠近傳輸器的WTRU可以最有可能得益於此(即，CP長度比延遲擴展大)，可以假設其具有較好的信號雜訊比(SNR)並且頻道估計可以是可靠的。
第18圖是繪製了由於在IEEE 802.11af為基本無線電存取媒體時使用CP而引起AWGN頻道中BER改善的圖。
如之前所討論的，在使用CP的目前無線系統中CP的長度可以被設定為一個值並可以被用於所有使用者。然而，在給定傳輸區域中，與其它使用者相比，一些使用者可以體驗較小延遲擴展的頻道。如果是這種情況，將較短CP用於那些體驗具有較小延遲擴展的使用者是有益的。
第19圖是能夠針對不同子頻帶傳送具有可變CP長度的符號的示例傳輸器1900的圖。在第19圖示出的示例中，僅僅示出兩個子頻帶1905、1910。應該注意的是這是出於闡述的目的的，並且可以存在任何數量的子頻帶，而且子頻帶可以包括非連續的子載波或資源區塊(RB)。RB的概念可以被概括為子載波組，其中RB大小(即，子載波的數量)針對不同的RB可以是變化的。此外，傳輸器可以無需是基於OFDM的。例如，其可以是離散傅立葉轉換擴展的OFDM(DFT-spread-OFDM)，如純單載波(SC)、或第三代合作夥伴計畫(3GPP)LTE的上鏈中使用的。在DFT-spread-OFDM中，在被映射到子載波之前資料通過快速傅立葉轉換(FFT)。在SC中，CP直接被附加至時域信號。
參考第19圖，針對該示例，假設每個子頻帶1905、1910的傳輸與傳統OFDM類似。也就是，來自輸入資料流的符號在多個多並行子載波或多子頻帶(如第19圖示出的子頻帶1905、1910)的RB上被傳播，然後這些符號被輸入至其各自的IFFT單元1915、1920。應該注意的是，第19圖示出多個IFFT區塊。 這是概念性地示出，m個IFFT被採用。然而，在硬體實施中，可以存在針對不同輸入流可以被使用m次的一個IFFT區塊。IFFT單元1915、1920將多個子載波或RB中的信號從頻域轉換為對應的時域信號。在圖中被表示為CP-1和CP-2的CP在各自的CP添加單元1930、1935被附加在前面。如第19圖所示，被附加至對應於子頻帶1905的信號的前面的CP-1比被附加至對應於子頻帶1910的信號之前的CP-2短。並列串列轉換器(P/S)1940、1945接收各自的樣本並將它們轉換為它們各自的OFDM信號1955、1960以及在傳輸之前在添加單元1965處添加它們。
通常可變CP的使用可以引起ICI。如第19圖中描述的示例中，假設兩個符號在兩個子載波上傳輸，並且目的在於兩個不同的接收器。如果一個具有較長的CP，則p(t)函數是不同的，並且可以被寫為x(t)=S k p k (t)exp(j2πF k t)+S m p m (t)exp(j2πF m t) 等式(57)
在一個接收器處，資料符號可以按照等式(58)被估計。
等式(58)的第一部分是期望信號並且第二部分是干擾。積分在T時間間隔上被執行，並且CP被丟棄。但是，對於干擾信號，此T持續時間可以覆蓋其CP的任意部分以及其資料部分。假設在該T間隔中，干擾信號為從一個區塊跳躍至一個新的區塊，例如，僅存在一個資料符號。如等式(59)所示，將不存在任何干擾。
然而，如果T間隔覆蓋兩個符號，則
由於每個路徑引入乘法係數，對於多路徑頻道同樣可以是真的。如果間隔T僅僅具有干擾信號的一個資料符號，則將不存在干擾。所以，通常，大部分時間可以不存在干擾。符號可以漂移，因為其具有不同的長度。對於某些符號，正交性可以被保留。
模擬被描述以估計使用可變CP引起的干擾功率。在此模擬中，傳輸器與上述傳輸器類似並且在第19圖中使用1024個子載波。1024個子載波中的一半為第一接收器保留。1024個子載波的另一半為第二接收器保留。附加至從第一半子載波產生的信號的CP具有32個樣本的長度。附加至從第二半子載波產生的信號的CP具有64個樣本的長度。第20圖是示出在第一接收器處以dB為單位的接收到的干擾功率的曲線圖。第21圖是示出描繪分配給第一使用者的前半部頻譜的第20圖的特寫圖的曲線圖。在第20圖和第21圖中提供的示例中，由於由不同CP時序創建的ICI/ISI導致的干擾在頻譜的邊緣處更高。藉由不在頻帶之間使用多個子載波而使用濾波或脈衝成形以在使用可變CP長度時在接收器處改善干擾拒絕及/或在傳輸器處降低帶外傳送，干擾的影響可以被降低。
脈衝成形、或之前所述的開視窗是可以被用於在使用可變CP長度時在傳輸器處降低ICI的一種技術。第22圖是在使用可變CP長度時使用傳輸器開視窗來降低ICI的示例傳輸器的圖。在第22圖示出的示例中，僅僅兩個子頻帶2205、2210被示出。應該注意的是這是出於闡述的目的，並且可以存在任何數量的子頻帶，而且子頻帶可以包括非連續子載波或RB。此外，傳輸器可以無需為基於OFDM的。
參考第22圖，來自輸入資料流的符號在多個多並行子載波或多子頻帶(如第 22圖所示的子頻帶2205、2210)的RB上被傳播，這些符號然後被輸入至其各自的IFFT單元2215、2220。應該注意的是第22圖示出多個IFFT區塊。這是概念性地示出，m個IFFT被採用。然而，在硬體實施中，可以存在可以針對不同輸入流被使用m次的一個IFFT區塊。IFFT單元2215、2220將多個子載波或RB中的信號從頻域轉換為對應的時域信號。圖中被表示為CP-1和CP-2的CP在各自的CP添加單元2230、2235處被附加在前面。如第22圖中所示，被附加至與子頻帶2205對應的信號之前的CP-1比被附加至與子頻帶2210對應的信號之前的CP-2短。合適的開視窗函數在視窗濾波器2240、2245處被應用。應該注意的是，不同的開視窗函數可以被用於分支。並列串列轉換器(P/S)2250、2255接收各自經開視窗的樣本並將其轉換為其各自的OFDM信號2260、2265。值得注意的是開視窗函數可以在位於並列串列轉換之後的視窗濾波器處被應用。開視窗濾波器可以是特定的實施。在傳輸之前，然後信號2260、2265在添加單元2275處被一起添加。
第23圖是在使用可變CP長度時使用接收器開視窗拒絕干擾的示例接收器的圖。第23圖中示出的傳輸器的結構域第19圖中示出和描述的傳輸器相同。傳輸器1900在頻道2305、2310上傳送添加的信號。信號在各自的接收器2301、2302處被接收。每個接收器2301、2302對應於不同的WTRU。接收開視窗可以分別在視窗濾波器2315、2320處被應用。應該注意的是由WTRU應用的視窗通常可以是不同的。在開視窗被應用之後，信號被輸出以用於附加的處理，如區塊2330、2335所示。這些處理可以包括丟棄每個各自的CP，例如CP-1和CP-2、進行FFT、以及等化。每個WTRU知曉用於它們的CP長度。因此，在接收器處，當CP被丟棄時，丟棄的信號的長度等於CP的長度。
可以在使用可變CP長度時被用於降低ICI的另一技術為在傳輸器處、在接收器處或在二者處進行濾波。第24圖是在使用可變CP長度時使用傳輸器側濾 波的示例傳輸器的圖。參考第24圖，來自輸入資料流的符號在多個多並行子載波或多子頻帶(如第24圖所示的子頻帶2405、2410)的RB上被傳播，然後這些符號被輸入至其各自的IFFT單元2415、2420中。應該注意的是第24圖示出多個IFFT區塊。這是概念性地示出，m個IFFT被採用。然而，在硬體實施中，可以存在可以針對不同輸入流被使用m次的一個IFFT區塊。IFFT單元2415、2420將多個子載波或RB中的信號從頻域轉換為對應的時域信號。圖中被表示為CP-1和CP-2的CP在各自的CP添加單元2430、2435處被附加至信號之前。在第24圖示出的示例中，被附加至與子頻帶2405對應的信號之前的CP-1比被附加至與子頻帶2410對應的信號之前的CP-2短。並列串列轉換器(P/S)2440、2445接收各自的樣本並將它們轉換為它們各自的OFDM信號2455、2460。合適的濾波操作在濾波器2465、2470處被應用。應該注意的是，通常濾波器可以是不同的。在傳輸之前，信號然後在添加單元2475處被加在一起。第25圖是在使用可變CP長度時使用接收器側濾波來拒絕干擾的示例接收器的圖。第25圖中示出的傳輸器結構與第19圖中示出和描述的傳輸器結構相同。這僅僅是出於闡述的目的，不同的傳輸器結構可以被使用。傳輸器1900在頻道2505、2510上傳送添加的信號。這些信號在各自的接收器2501、2502處被接收。每個接收器2501、2502對應於不同的WTRU。接收濾波可以分別在濾波器2515、2520處被應用。應該注意的是由不同WTRU應用的濾波器通常可以是不同的。在應用濾波之後，這些信號被輸出以用於附加的處理，如區塊2530、2535所示。這些處理可以包括丟棄每個各自的CP(例如，CP-1和CP-2)、進行FFT、以及等化。每個WTRU知曉用於其CP的長度。因此，在接收器處，當CP被丟棄時，丟棄的信號的長度等於CP的長度。此外，如之前注意的，用於傳輸的子頻帶可以由非連續的子載波或RB組成。於此，濾波可以變得有挑戰性，但是可以藉由使每個子頻帶只包括連續子載 波或者將每個子頻帶分成子單元(例如，RB)、分別濾波每個RB、及添加來自每個子單元的信號以形成最終信號而被處理。這可以是類似於資源區塊濾波的OFDM(RB-F-OFDM)。
第26圖是示例的基於RB-F-OFDM的傳輸器2600的圖。參考第26圖，RB-F-OFDM傳輸器2600包括多個濾波OFDM傳送模組(F-OFDM Tx)2650a、2650b、……、2650n，每個RB一個，該多個濾波OFDM傳送模組從每個RB的各自的符號向量2620a、2620b、……、2620n以針對每個RB輸出每RB多載波調變信號2660a、2660b、……、2660n。當被加在一起時，每RB多載波調變信號2660a、2660b、……、2660n形成傳送信號2660。RB-F-OFDM傳輸器2600與CP-OFDM傳輸器或濾波OFDM傳輸器不同，其中包括在RB-F-OFDM傳輸器2600中的每RB濾波OFDM傳送模組2650a、2650b、……、2650n每一個僅調變一個RB中的子載波，並因此，低速率OFDM信號可以被產生並然後被上轉換為高速率。
每個每RB多載波調變信號2660a、2660b、……、2660n僅僅具有重疊其相鄰RB不是其相鄰RB之外的RB的信號。假設每RB傳送濾波器對其非相鄰RB帶來可忽略的每RB多載波調變信號的信號洩漏。由於不同RB中子載波之間的正交性，相鄰RB之間的重疊信號可以不產生子載波間干擾。
第27圖是示例類型I每RB F OFDM傳送模組(F-OFDM Txk)2700的圖。F-OFDM Txk2700可以被充當如第26圖所示的RB-F-OFDM傳輸器2600中的每RB濾波OFDM傳送模組2650。參考第27圖，F-OFDM Txk 2700包括IFFT單元2705、並列串列轉換器(P/S)2710、CP添加單元2715、升取樣單元2720、傳送濾波器2725、以及RB調變單元2730。用於第k個RB的符號向量2620b的IFFT在IFFT單元2705處進行。CP在CP添加單元2715處被附加在前面。應該注意的是，長度k的CP被附加至前面。附加至不同RB中的CP不必具 有相同的長度。並列串列轉換在P/S 2710處被執行。然後信號在升取樣單元2720處被升取樣。在升取樣之後，信號在輸出濾波信號2740的傳送濾波器2725處被濾波。濾波信號2740在RB調變單元2730處被調變為第k個RB的頻帶以形成每RB多載波調變信號2660b。如第26圖所示，信號2660b與其它每RB多載波調變信號2660a、……、2660n相加以形成傳送信號2660。
第28圖是與第26圖中的RB F-OFDM傳輸器2600對應的示例RB F-OFDM接收器(RB-F-OFDM Rx)的圖。參考第28圖，RB-F-OFDM接收器2800包括每RB F-OFDM接收模組2850a、2850b、……、2850n，每RB F-OFDM接收模組從所接收的多載波調變信號2805針對每個RB輸出每RB解調符號向量2890a、2890b、……、2890n。RB-F-OFDM接收模組2850a、2850b、……、2850n每一個僅僅在一個RB中解調子載波，並因此，信號可以被向下轉換為低速率並然後被解調。
第29圖是示例類型I每RB F-OFDM接收模組(F-OFDM Rxk)2900的圖。F-OFDM Rxk可以被充當如第28圖所示的在RB-F-OFDM接收器2800中的每RB濾波OFDM接收模組1650。第29圖示出的OFDM Rxk具有第27圖示出的F-OFDM Txk的相反操作。F-OFDM Rxk 2900包括RB解調單元2910、接收濾波器2915、降取樣單元2920、串列並列轉換器(S/P)2925、CP移除單元2930、以及FFT單元2935。參考第29圖，對於第k個RB，所接收的信號2905在RB解調單元2910處從第k個RB的頻帶解調為基帶以形成RB解調信號2950。RB解調信號2950然後在濾波器2915處被濾波。濾波的信號在降取樣單元2920、S/P轉換器1915、即CP移除單元2930處被降取樣。應該注意的是，此處被丟棄的CP對於每個RB可以是不同的。在FFT單元2935處進行FFT。來自FFT單元2935的輸出形成解調符號向量2990。解調符號向量是藉由RB這種方式獲得，該方式類似於第28圖。
由於傳輸器將能夠在給定時間使用不同長度的CP，訊框結構可能需要被處理。
一個選項是保持子訊框長度不變但是根據CP長度而改變OFDM的數量。這將導致存在於不同信號中的不同量的資料區塊。第30圖是對應於兩個信號3000、3001的示例訊框結構的圖。在第30圖示出的示例中，假設傳輸器產生具有兩個不同CP 3005、3010的OFDM符號。如第30圖所示，信號3000中CP 3005的長度比信號3001中CP 3010的長度短。示出示例的各自信號3000、3001中的OFDM符號的資料部分3015a、3015b的長度是相同的。由於CP 3010比CP 3005長，當使用較長CP 3010，傳輸器將符合較小數量的OFDM資料區塊3015b。因此，信號3001可以包含比信號3000中OFDM資料區塊3015a少的OFDM資料區塊3015b。
在示例中，假設傳輸器是基於LTE的並且同時使用短和長的CP。子訊框長度時1ms。於此，14個OFDM資料區塊可以存在於第一信號中，並且12個OFDM資料區塊可以存在於第二信號中。
第31圖是對應於兩個信號3100、3101的另一示例訊框結構的圖。在第31圖示出的示例中，不同訊框格式對應於不同信號。參考第31圖，假設傳輸器產生具有兩個不同CP 3105、3110的OFDM符號。如第31圖所示，信號3100中CP 3105的長度比信號3101中CP 3110的長度短。示出示例中的OFDM符號的資料部分3115的長度時相同的。應該注意的是，對應於信號3100的子訊框比對應於3101的子訊框短。因此，相同數量的OFDM資料區塊可以被包括在每一信號中。
實施例
1.一種用於在傳輸器處執行脈衝成形的方法，該方法包括：在目前資料區塊的N個符號上執行反快速傅立葉轉換(IFFT)。
2.如實施例1的方法，更包括：填充目前資料區塊的前綴。
3.如實施例2的方法，其中前綴具有預定長度。
4.如實施例1-3中任一實施例的方法，更包括：將IFFT的結果乘以開視窗函數。
5.如實施例4的方法，其中開視窗函數是藉由以下等式來定義：p[m],m=0,1,...,(β+1)N T -1。
6.如實施例1-5中任一實施例的方法，更包括：在先前的資料區塊上執行第二IFFT。
7.如實施例6的方法，更包括：將前綴和後置添加至第二IFFT的結果。
8.如實施例7的方法，更包括：將前綴和後置添加至第二IFFT結果的結果乘以第二開視窗函數。
9.如實施例8的方法，其中第二開視窗函數由以下等式定義：p[m],m=0,1,...,(2β+1)N T -1。
10.如實施例9的方法，更包括：獲取開視窗的信號的最後βNT樣本；以及將最後βNT樣本添加至開視窗函數的輸出的第一βNT樣本。
11.如實施例1的方法，更包括：將前綴和後置添加至IFFT的結果。
12.如實施例11的方法，更包括：將前綴和後置添加至IFFT結果的結果與開視窗函數相乘。
13.如實施例12的方法，其中該開視窗函數由以下等式定義：p[m],m=0,1,...,(2β+1)N T -1。
14.如實施例13的方法，更包括：將開視窗信號的最後βNT樣本保留在緩衝器中。
15.如實施例14的方法，更包括：將緩衝器中的樣本添加至開視窗的信號的第一βNT樣本。
16.如實施例15的方法，更包括：傳送第一(1+β)N T 樣本。
17.一種用於執行信號的傳輸器開視窗的方法，該方法包括：將調變符號映射至反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊的對應元素。
18.如實施例17的方法，更包括：進行區塊的IFFT。
19.如實施例18的方法，更包括：取得具有索引的第一M樣本；以及將該樣本作為後置添加至區塊的尾部。
20.如實施例19的方法，更包括：將K個零添加至區塊的頭部作為前綴，其中該前綴為零前綴。
21.如實施例20的方法，更包括：逐點地將區塊乘以開視窗函數。
22.如實施例21的方法，更包括：在接收器側丟棄零前綴。
23.如實施例22的方法，更包括：將後置添加至資料區塊的第一頭部；以及丟棄該後置。
24.如實施例23的方法，更包括：藉由快速傅立葉轉換來處理添加後置的結果。。
25.一種用於執行非連續子頻帶的傳輸器開視窗的方法，包括：將不同開視窗函數應用至不同子頻帶。
26.如實施例25的方法，其中較長的視窗被應用至與傳輸頻帶邊緣相鄰的子頻帶。
27.如實施例25的方法，其中較短的視窗被應用至遠離傳輸頻帶邊緣的子頻帶。
28.如實施例25-27中任一實施例的方法，其中子頻帶為非重疊的，從而一子頻帶中的子載波與其它子頻帶中的子載波不同。
29.如實施例25-28中任一實施例的方法，更包括：使進入調變符號通過串列並列處理器。
30.如實施例29的方法，更包括：將調變符號映射至與那些子頻帶中子載波對應的反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊中的子載波。
31.如實施例30的方法，更包括：針對每個子頻帶，用前綴和後置填充IFFT的資料的輸出。
32.如實施例31的方法，更包括：逐點地將填充的輸出與開視窗函數相乘。
33.如實施例32的方法，更包括：添加所有分支的輸出以創建將被傳送的複合信號。
34.一種用於執行接收開視窗的方法，該方法包括：拒絕相鄰頻道干擾洩漏。
35.如實施例34的方法，其中該拒絕包括將濾波器應用至接收到的信號。
36.如實施例34的方法，其中該拒絕包括應用接收視窗至接收到的信號。
37.如實施例36的方法，更包括： 經由快速傅立葉轉換以將接收信號轉換回至頻域。
38.一種用於執行連續干擾消除的方法，該方法包括：從接收信號再生並消除干擾。
39.如實施例38的方法，其中干擾是從接收信號中的先前符號再生並從接收信號中的目前符號中被減去。
40.如實施例39的方法，其中減法在時域中執行。
41.如實施例39的方法，其中減法在頻域中執行。
42.如實施例38-41中任一實施例的方法，更包括：執行接收開視窗。
43.如實施例42的方法，更包括：丟棄循環前綴。
44.如實施例42或43的方法，更包括：丟棄擴展的保護間隔。
45.如實施例42-44中任一實施例的方法，其中接收視窗被應用至前綴和擴展的保護間隔。
46.如實施例38-45中任一實施例的方法，其中不同開視窗函數被應用至不同子頻帶。
47.如實施例46的方法，其中較長的視窗被應用至與傳輸頻帶邊緣相鄰的子頻帶。
48.如實施例46的方法，其中較短的視窗被應用至遠離傳輸頻帶邊緣的子頻帶。
49.如實施例38-48中任一實施例的方法，更包括：使接收信號的調變符號通過串列並列處理器。
50.如實施例49的方法，更包括： 將接收信號複製到M個分支。
51.如實施例50的方法，更包括：將接收開視窗應用到M個分支中的每一分支。
52.如實施例51的方法，更包括：將前綴和後置從接收信號移除。
53.如實施例52的方法，更包括：在已經移除前綴和後置之後，在接收信號上執行快速傅立葉轉換。
54.如實施例53的方法，更包括：選擇與M個分支中每一個分支的子頻帶的子載波對應的樣本。
55.如實施例54的方法，其中選擇的樣本被進一步處理。
56.如實施例55的方法，其中進一步處理包括等化或解調中的任一者。
57.一種降低循環前綴(CP)負荷的方法，該方法包括：將頻寬劃分成至少兩個子頻帶；產生用於至少兩個子頻帶中每個子頻帶的信號；以及將CP附加至用於至少兩個子頻帶中每個子頻帶的每個信號，其中CP中至少兩個CP的長度不同。
58.如實施例57的方法，更包括添加用於至少兩個子頻帶中每個子頻帶、具有附加至每個信號的CP的信號以形成傳送信號。
59.如實施例58的方法，更包括傳送該傳送信號。
60.如實施例58或59的方法，其中附加至每個信號的至少兩個CP中至少一個CP的長度比標準固定長度CP小。
61.如實施例58-60中任一實施例的方法，其中傳送信號是具有CP的單載波(SC)信號、離散傅立葉轉換(DFT)-擴展OFDM信號或正交分頻多工(OFDM)信號中的一者。
62.如實施例57-61中任一實施例的方法，其中至少兩個子頻帶為非連續子載波或資源區塊(RB)中的至少一者。
63.如實施例57-62中任一實施例的方法，其中不使用頻帶間的至少兩個子載波。
64.如實施例57-63中任一實施例的方法，其中至少兩個子頻帶中的每個子頻帶僅包括連續子頻帶。
65.如實施例57-64中任一實施例的方法，其中至少兩個子頻帶中的每個子頻帶被分成子單元。
66.如實施例65的方法，更包括分別濾波每個子單元。
67.如實施例66的方法，更包括添加來自每個子單元的信號以形成傳送信號。
68.如實施例65-67中任一實施例的方法，其中子單元為RB。
69.如實施例57-68中任一實施例的方法，其中子訊框長度為固定的，並且OFDM符號的數量依賴於CP的長度。
70.如實施例57-69中任一實施例的方法，其中不同訊框格式對應於不同信號。
71.如實施例57-70中任一實施例的方法，更包括根據頻譜洩漏和相鄰頻道干擾拒絕的要求來適應性地改變視窗函數。
72.如實施例57-71中任一實施例的方法，其中視窗函數被選擇，使得對應於資料區塊的至少一個樣本乘以單位元素並且對應於資料區塊的至少一個樣本乘以非單位元素值。
73.一種降低循環前綴(CP)負荷的方法，該方法包括接收包括CP的信號，該CP被附加至與各自子頻帶對應的多個信號的每個信號，該多個信號添加在一起，其中至少兩個CP的長度是不同的。
74.如實施例73的方法，更包括恢復來自接收信號的多個符號。
75.如實施例73或74的方法，更包括取樣接收信號以提供多個樣本。
76.如實施例74或75的方法，更包括將對應於至少一個CP的至少一個樣本添加至與恢復的多個符號中的一個符號對應的末端。
77.如實施例75或76的方法，更包括：由於至少一個CP，丟棄至少一個樣本。
78.如實施例75-77中任一實施例的方法，更包括將多個樣本中每一個除以2以保留正交性。
79.如實施例76-78中任一實施例的方法，其中，在時域中經添加的符號的 SINR為的條件下，對應於CP的樣本被添加至與恢復的多 個符號對應的一個符號的至少一個的末端。
80.一種被配置為執行如實施例1-79中任一實施例的方法的無線傳輸/接收單元。
81.一種被配置為執行如實施例1-79中任一實施例的方法的存取點。
82.一種被配置為執行如實施例1-79中任一實施例的方法的節點B。
83.一種被配置為執行如實施例1-79中任一實施例的方法的積體電路。
儘管上面以特定的組合描述了特徵和元素，但是本領域中具有通常知識者可以理解，每個特徵或元素可以單獨的使用或與其他的特徵和元素進行組合使用。此外，這裡描述的實施方式可以用電腦程式、軟體或韌體實現，其可包含到由電腦或處理器執行的電腦可讀媒體中。電腦可讀媒體的示例包括電子信號(經由有線或者無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限制為唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁性媒體(例如，內部硬碟和抽取式磁碟)、磁光媒體和光學媒體，例如光碟(CD-ROM)，和數位多功能光碟(DVD)。與軟體相關聯的處理器用於實現在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任何主機電腦中使用的射頻收發器。

Claims (15)

  1. 一種在一無線通訊裝置中用於針對一傳輸頻帶的多個不同子頻帶使用不同開視窗(Windowing)函數來執行脈衝成形的方法，該方法包括：接收多個資料符號；將該多個資料符號分配給該多個不同子頻帶中的多個子載波；將該不同子頻帶中的該多個子載波的每個子載波上的該多個資料符號映射至一反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊的該多個不同子頻帶中的多個對應子載波；處理該IFFT，以針對該多個不同子頻帶的每個子頻帶產生一輸出信號；針對該多個不同子頻帶的每個子頻帶，將一前綴附加於該IFFT區塊的每一輸出信號，以產生多個第二信號，其中針對至少兩個子頻帶，該前綴的長度是不同的，而在一時間期間該多個第二信號的總長度是相同的；將一開視窗函數應用至該多個第二信號的每一者，以產生多個開視窗信號，其中不同的開視窗函數被應用至該多個第二信號的每一者；以及傳送該多個開視窗信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該開視窗函數具有一長視窗且被應用至與該傳輸頻帶的邊緣相鄰的子頻帶。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該開視窗函數具有一短視窗且被應用至遠離該傳輸頻帶的邊緣的子頻帶。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該多個子頻帶中的該多個子載波為連續的。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該多個不同子頻帶中的該多個子載波為連續的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該前綴為一循環前綴。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該多個不同子頻帶中的該多個子載波為非連續的。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：基於頻譜洩漏和相鄰頻道干擾拒絕要求而適應性地改變該開視窗函數。
  9. 一種被配置為針對一傳輸頻帶的多個不同子頻帶使用不同開視窗(Windowing)函數來執行脈衝成形的無線傳輸/接收單元(WTRU)，該WTRU包括：一接收器，被配置為接收多個資料符號；一處理器，被配置為：將該多個資料符號分配給該多個不同子頻帶中的多個子載波；將該多個不同子頻帶中的該多個子載波的每個子載波上的該多個資料符號映射至一反快速傅立葉轉換(IFFT)區塊的該多個不同子頻帶中的多個對應子載波；處理該IFFT，以針對該多個不同子頻帶的每個子頻帶產生一輸出信號；針對該多個不同子頻帶的每個子頻帶，將一前綴附加於該IFFT區塊的每一信號，以產生多個第二信號，其中針對至少兩個子頻帶，該前綴的長度是不同的，而在一時間期間該多個第二信號的總長度是相同的；將一開視窗函數應用至該多個第二信號的每一者，以產生多個開視窗信號，其中不同的開視窗函數被應用至該多個第二信號的每一者；以及一傳輸器，被配置為傳送該多個開視窗信號。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該開視窗函數具有一長視窗且被應用至與該傳輸頻帶的邊緣相鄰的子頻帶。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該開視窗函數具有一短視窗且被應用至遠離該傳輸頻帶的邊緣的子頻帶。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該多個子頻帶中的該多個子載波為連續的。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該多個子頻帶中的該多個子載波為非連續的。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該前綴為一循環前綴。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該處理器更被配置以基於頻譜洩漏和相鄰頻道干擾拒絕要求而適應性地改變該開視窗函數。
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