WO2015109576A1 - 数据传输方法、装置和系统 - Google Patents

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WO2015109576A1
WO2015109576A1 PCT/CN2014/071504 CN2014071504W WO2015109576A1 WO 2015109576 A1 WO2015109576 A1 WO 2015109576A1 CN 2014071504 W CN2014071504 W CN 2014071504W WO 2015109576 A1 WO2015109576 A1 WO 2015109576A1
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carriers
data
rate
signal
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范叔炬
王宗杰
黄雯雯
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华为技术有限公司
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    • H04L5/0091Signaling for the administration of the divided path
    • H04L5/0092Indication of how the channel is divided

Definitions

  • the present invention relates to communication technologies, and in particular, to a data transmission method, apparatus, and system.
  • Background Art In a wireless communication system, in order to enable simultaneous access by multiple users, multiple access technology is required. Commonly used multiple access technologies include: Code Division Multiple Access (CDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), etc. Among them, CDMA-based Wide Code Division Multiple Access (WCDMA) technology and FDMA-based Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) technology are respectively third. Generation and fourth generation communication networks are adopted.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • Embodiments of the present invention provide a data transmission method, apparatus, and system to solve the problem of carrier frequency offset sensitivity, thereby improving the reliability of the communication system.
  • an embodiment of the present invention provides a data transmission method, including:
  • M is an integer greater than 1
  • the carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate, and the carrier spacing is a center of two carriers The spacing between frequency points;
  • the mapping the modulated data to the at least one carrier of the M carriers includes:
  • Data is allocated to at least one of the M carriers.
  • the allocating data to the at least one carrier of the M carriers includes:
  • the performing the multi-carrier modulation on the data after the spreading, scrambling, and pre-coding processing includes:
  • the signal after the cyclic delay is expanded is filtered, the K-point is added in stages, and the serial-to-serial conversion is performed.
  • the cyclic delay extended signal is ⁇ ! ! -!
  • the carrier number M satisfies the following condition: M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and the complement number is a virtual carrier such that the carrier total
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86MHz.
  • an embodiment of the present invention provides a data transmission method, including:
  • the receiving port receives, by the receiving port, the multi-carrier modulated signal sent by the sending device, where the number of carriers is M, M is an integer greater than 1, and the carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate, where the carrier spacing is The spacing between the center frequencies of the two carriers;
  • the multi-carrier demodulation includes: The multi-carrier modulated signal is cyclically delayed and subjected to discrete Fourier transform followed by DFT output.
  • the multi-carrier modulated signal is cyclically delayed extended, and a discrete Fourier transform and a DFT output are performed.
  • the memory is used to store the initial signal, and the signal in the memory is filtered, the M-point segmentation phase port, the rearrangement, and the M-point DFT transform are output;
  • the memory reads N the received signals, discards the oldest N signals, filters the signals in the memory, adds M points, rearranges, and performs M-point DFT conversion, and outputs until the reading is completed. All received signals;
  • the length of the memory is the length of the prototype filter, and N is a downsampling factor.
  • the value of N is the same as the value of the oversampling factor K used by the transmitting device for multi-carrier modulation. K and N are greater than 0. The integer.
  • the sending rate of the multi-carrier modulated signal is a data transmission rate, where the data transmission rate meets the following conditions:
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X number of code bits P X bits per symbol Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • B/R 5/4
  • m l
  • carrier chip rate is 240 kHz
  • carrier bandwidth is 300 kHz
  • number of carriers M is 16
  • oversampling factor K is 20, and the total bandwidth is 4.8 MHz.
  • the value of m may not be 1.
  • the value of m may not be 1.
  • the carrier number M satisfies the following condition: M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and the supplementary quantity is a virtual load Wave makes the total number of carriers
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86MHz.
  • an embodiment of the present invention provides a sending apparatus, including:
  • a coded modulation module for encoding and modulating data
  • mapping module configured to map the modulated data to at least one of the M carriers, where M is an integer greater than 1, and a carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate, where the carrier spacing is The spacing between the center frequencies of the two carriers;
  • a spreading and pre-processing module for performing spreading, scrambling and precoding processing on the sub-data mapped to each carrier
  • a multi-carrier modulation module configured to map the data after the spreading, scrambling, and pre-coding processing to a transmitting port, and perform multi-carrier modulation
  • a sending module configured to send the multi-carrier modulated data to the receiving device.
  • the mapping module is specifically configured to: divide the system bandwidth into M consecutive carrier bandwidths;
  • Data is allocated to at least one of the M carriers.
  • mapping module is specifically configured to:
  • the multi-carrier modulation module is specifically configured to: convert, by using an inverse discrete Fourier transform (IDFT) of the M carriers to a time domain signal by using an inverse Fourier transform of the M points, Where M is an integer greater than 2;
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • the signal after the cyclic delay is expanded is filtered, the K-point is added in stages, and the serial-to-serial conversion is performed.
  • the cyclic delay extended signal is ⁇ ! ! -!
  • the carrier number M satisfies the following condition: M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and the number of introduced virtual loads is Wave makes the total number of carriers
  • an embodiment of the present invention provides a receiving apparatus, including:
  • a receiving module configured to receive, by using a receiving port, a multi-carrier modulated signal sent by a sending device, where the number of carriers is M, M is an integer greater than 1, and a carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate,
  • the carrier spacing is a spacing between center frequency points of two carriers;
  • a multi-carrier demodulation module configured to perform multi-carrier demodulation on the signal;
  • a decoding module configured to perform despreading, descrambling, demodulating, and decoding operations on the multi-carrier demodulated signal to obtain target data.
  • the multi-carrier demodulation module is specifically configured to: perform cyclic delay extension on the multi-carrier modulated signal, and perform a discrete Fourier transform DFT output.
  • the multi-carrier demodulation module includes a memory, where the multi-carrier demodulation module is specifically configured to:
  • the memory is used to store the initial signal, and the signal in the memory is filtered, the M-point segmentation phase port, the rearrangement, and the M-point DFT transform are output;
  • the memory is read into the N received signals, the oldest N signals are discarded, filtered, M-point segmented addition, rearrangement, M-point DFT conversion is performed, and the data is read until all times are read;
  • the length of the memory is the length of the prototype filter
  • N is a downsampling factor
  • N The value is the same as the value of the oversampling factor ⁇ used by the transmitting device for multi-carrier modulation
  • K and N are integers greater than zero.
  • K/M mX (B/R), m is an integer greater than 0, where the carrier chip rate R is the chip-level rate at which data is transmitted on each carrier.
  • B/R 5/4
  • m l
  • carrier chip rate is 240 kHz
  • carrier bandwidth is 300 kHz
  • number of carriers M is 16
  • oversampling factor K is 20, and the total bandwidth is 4.8 MHz.
  • the value of m may not be 1.
  • the value of m may not be 1.
  • the carrier number M satisfies the following condition: M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and a virtual carrier of the number Mi is introduced Total number of carriers
  • any one of the first to the seventh possible implementation manners of the fourth aspect, in the eighth possible implementation manner, the bandwidth of each of the carriers is B KHz, and B is greater than Any number of 0, the system occupied bandwidth W the number of bandwidth BX carriers M per each carrier.
  • the seventh possible implementation manner of the fourth aspect in a ninth possible implementation manner,
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86MHz.
  • an embodiment of the present invention provides a communication system, including: the sending apparatus according to the embodiment shown in FIG. 9 and the receiving apparatus according to the embodiment shown in FIG.
  • an embodiment of the present invention provides a data processing method, including: encoding and modulating data; mapping the modulated data to at least one of M carriers, where M is an integer greater than 1.
  • the carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate, and the carrier spacing is a spacing between center frequency points of two carriers; performing spreading, scrambling, and precoding processing on data mapped to each carrier .
  • the mapping the modulated data to the at least one carrier of the M carriers comprises: dividing the system bandwidth into M consecutive carrier bandwidths; Data is allocated to at least one of the M carriers.
  • the assigning data to the at least one carrier of the M carriers includes: allocating data to the M At least two consecutive carriers of a carrier bandwidth; or, data is allocated to at least two non-contiguous carriers, and when the number of the non-contiguous carriers is greater than two, the carrier spacing is equal.
  • an embodiment of the present invention provides a data multi-carrier modulation method, including: converting, by using an inverse discrete Fourier transform IDFT of an M-point signal into an M-point, a time-domain signal, where M is greater than 2. Integer; cyclically delaying the IDFT-transformed time domain signal; filtering the cyclically delayed signal, K-point segment addition, and parallel-to-serial conversion, where K is the cyclic delay expansion process Oversampling factor.
  • i is an integer greater than 0.
  • x mod(nK+1 , M) is the signal on the mod(nK+i, M) carrier
  • mod(nK+i, M) represents the nK+i pair M modulo
  • K is the oversampling factor
  • n represents the latest moment of the signal processed by this cyclic delay spread
  • n is an integer greater than
  • u is an integer
  • 0 u L f /Kl each cyclic delay spread processing Lf/K group signals, each group of signals including M data.
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86MHz.
  • an embodiment of the present invention provides a data multi-carrier demodulation method, including: storing, by using a memory, an initial signal, filtering a signal in the memory, adding, rearranging, and rearranging, M-point DFT transform After the output, the memory reads N of the received signals, discards the oldest N signals, filters the signals in the memory, adds M points, rearranges, and outputs M points and DFTs. Until all the received signals are read; wherein the length of the memory is the length of the prototype filter, N is the downsampling factor, and the value of N and the oversampling factor K used by the transmitting device for the multicarrier modulation process are taken The values are the same, K and N are integers greater than zero.
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86MHz.
  • the data transmission method, apparatus and system provided by the embodiment of the invention, by transmitting, by the transmitting device, the modulated data to at least one carrier, and after performing spreading, scrambling and precoding processing, the data is After the multi-carrier modulation is performed on the transmitting port, since the carrier spacing between the carriers is not less than the data rate, the orthogonality between the carriers is not required in the existing OFDM technology, and the carrier frequency offset is reduced. Impact. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to more clearly illustrate the embodiments of the present invention or the technical solutions in the prior art, a brief description of the drawings used in the embodiments or the prior art description will be briefly described below. The drawings are some embodiments of the present invention, and those skilled in the art can obtain other drawings based on these drawings without any inventive labor.
  • Embodiment 1 is a flowchart of Embodiment 1 of a data transmission method according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram corresponding to the embodiment of the data transmission method shown in FIG. 1;
  • Figure 3 is a schematic diagram of a multi-carrier modulation process
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a spectrum distribution of multiple carriers
  • Embodiment 6 is a flowchart of Embodiment 2 of a data transmission method according to the present invention.
  • Figure 7 is a schematic diagram of a multi-carrier demodulation process
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a receiving apparatus according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a communication system according to the present invention.
  • the technical solutions in the embodiments of the present invention are clearly and completely described in the following with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present invention.
  • the embodiments are a part of the embodiments of the invention, and not all of the embodiments. All other embodiments obtained by a person of ordinary skill in the art based on the embodiments of the present invention without creative efforts are within the scope of the present invention.
  • the transmitting device may also be referred to as a transmitter, and the receiving device may also be referred to as a receiver.
  • the transmitter may be a base station, the receiver is a terminal; or the transmitter is a terminal, and the receiver is a base station.
  • a base station or terminal it can be either a transmitter or a receiver.
  • the role played at a certain time depends on the direction in which the data is sent at that time.
  • FIG. 1 is a flowchart of Embodiment 1 of a data transmission method according to the present invention. As shown in FIG. 1, the method in this embodiment may include:
  • Step 101 The transmitting device encodes and modulates the data.
  • Step 102 The transmitting device maps the modulated data to M carriers, where M is an integer greater than 1, and a carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate.
  • Step 103 The transmitting device performs spreading, scrambling, and precoding processing on data mapped to each carrier.
  • Step 104 The transmitting device performs multi-carrier modulation on the data after the spreading, scrambling, and pre-coding processing.
  • Step 105 The transmitting device sends the multi-carrier modulated data to a receiving device.
  • the transmitting device encodes and modulates the transport block; then, in step 102, subcarrier mapping is performed on the data stream, and then, in steps 103 and 104, the substream is mapped to each carrier. Perform spread spectrum, scrambling, and precoding processing, and perform multi-carrier modulation. If there are MIMO operations, that is, the number of the transmitting ports is multiple, or there are multiple antennas, then step 103 needs to perform precoding processing, that is, mapping the data signals to multiple transmitting ports (or antennas), and finally, In step 105, the multi-carrier modulated data is transmitted to a receiving device.
  • control information corresponding to the data may be notified to the receiving device through other channels such as an additional carrier, or the control information may be directly transmitted to the receiver together with the data information.
  • the receiver needs to feed back channel state information (CSI) and Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) acknowledgement (ACK) information.
  • control information may be carried on the primary carrier to indicate which secondary carriers transmit data, and information such as code channel usage, modulation, and retransmission process of the data on each carrier may also be indicated.
  • a secondary carrier that is, a carrier of small bandwidth, can be used to transmit data information and/or partial control information.
  • the data transmission process in this embodiment mainly includes: coding, modulation, carrier mapping, spread spectrum, scrambling, precoding, and more Carrier modulation and the steps sent to the receiver over the corresponding channel.
  • Some processes in the schematic diagram may be interchanged. For example, spread spectrum, scrambling may be performed first, and then multi-carrier mapping may be performed; or, multi-carrier mapping may be performed after encoding, and then modulated, spread, and scrambled on each carrier. Wait for the operation.
  • each time one or more data blocks are transmitted in the transmitting device the coding and modulation processes of the downlink transmission channel or the physical channel are first coded and modulated, and the sub-carrier mapping is performed on the data block.
  • the coding can be 1/3 Turbo coding
  • the modulation method can be QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM (64 Quadrature Amplitude Modulation) or other order modulation.
  • the transmitting device may transmit data of multiple different receiving devices by multiple carriers, or may transmit data to different receiving devices at different times on the same carrier.
  • mapping the modulated data to M carriers may be performed: in a carrier mapping process, first dividing a system bandwidth into a plurality of consecutive carrier bandwidths, and then allocating data to the At least one of the M carriers.
  • data may be allocated to a plurality of consecutive carriers of the M carrier bandwidths, or data may be allocated to at least two non-contiguous carriers.
  • the carrier spacing is equal.
  • the system bandwidth is divided into numbers 1, 2, 3, 4,
  • the data can be allocated to 1, 2, 3 three consecutive carriers, or the data can be divided into 1, 3, 5 three equally spaced carriers.
  • the multi-carrier modulation in step 104 may include:
  • the signal on the M carriers ⁇ X. (n), ⁇ ⁇ ), ⁇ , X M-1 (n) ⁇
  • the Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) transforms into a time domain signal ⁇ x. (n), Xl (n), ⁇ ⁇ , x M- i(n) ⁇ , where M is an integer greater than 2; the IDFT-converted data is subjected to a cyclic delay spread operation, the cyclic delay
  • the expanded signal is ⁇ a.
  • n represents the latest time of the data of this cyclic delay spread operation
  • u is an integer
  • L f is the filter length
  • mod(nK +i, M) means that nK+i modulo M
  • K is an oversampling factor (or called upsampling, the sampling rate is greater than the original signal, the essence is interpolation, K refers to this sampling frequency);
  • the cyclic delay extended operation in the multi-carrier modulation process may include: Step 1: storing, by using a memory, initial data of a continuous time, the length of time is L f /K, and the data length of each time is M, the initial state of the memory A value of 0, set a position pointer p, the initial value is 0;
  • Step 2 The memory sequentially moves M data (the M data corresponds to the data amount at one time). The oldest time data is discarded, and the new data ⁇ x at a time is read. (n), Xl (n), ..., XM ⁇ n) ⁇ ; Then read L f data from the memory and output, the time sequence of the data output in the memory is n, lj, n-1, n -2 hours, ⁇ ⁇ , nL f /K+l, K times data is read every time.
  • the output order of the data is the position pointer p as the starting position, and the K data output is cyclically read.
  • the K-point segment addition may include:
  • the filtered data is grouped, and each K data is divided into one group, and the data at the same position of the Lf/K group is added to obtain a set of data of length K.
  • IDFT is the inverse of Discrete Fourier Transform (DFT).
  • IDFT and DFT are a kind of transformation between "signal" with time as the independent variable and “spectral” function with frequency as the independent variable. relationship.
  • the arrangement rule of the filter satisfies the complete prototype filter coefficient, that is, satisfies X lcm(M, K), where L f is the filter length, a is a natural number, and lcm (M, K) represents the least common multiple of M and K.
  • the input signal at a certain time is ⁇ X 0 ( n:>, xl(n), x2(n), x3(n) ⁇
  • the length of the memory is 4
  • the receiving device needs to perform the inverse operation of the above-mentioned transmitting process on the signal, including the receiving device performing multi-carrier demodulation on the data stream, and then despreading/descrambling, demodulating and translating the data stream. Code operation.
  • the specific process will be described in the following embodiments corresponding to data reception.
  • the transmitting device maps the modulated data to multiple carriers during data transmission, and after performing spreading, scrambling, and precoding processing, the data is transmitted after multi-carrier modulation on the transmitting port. Since the carrier spacing between the carriers is not less than the data rate, the orthogonality between the carriers is not required in the existing OFDM technology, and the influence of the carrier frequency offset on the system performance is reduced.
  • the OFDM technology of the prior art is very sensitive to the phase and the carrier frequency offset, and the orthogonality between the carriers is very strict.
  • the embodiment of the present invention provides a new data transmission method, and simultaneously solves the OFDM intermediate frequency offset. Sensitive issues to facilitate the smooth evolution of third-generation communication networks to fourth-generation communication networks.
  • the above embodiment is capable of multiplexing WCDMA technology and using narrowband for data transmission.
  • each carrier can select a bandwidth with a smaller granularity, and more different total bandwidths can be combined by selecting the number of carriers, thereby enabling more flexible use of carrier resources and improving The efficiency of data transmission, rather than limiting the bandwidth of each carrier to 5 MHz as in the existing WCDMA technology, the total bandwidth can only be a multiple of 5 MHz or 5 MHz.
  • the main parameters involved include carrier chip rate R, Wave bandwidth (carrier spacing) B, number of subcarriers M,
  • Figure 5 is a schematic diagram of the spectrum distribution of multiple carriers. Among them, the following parameters have the following relationship:
  • Total system bandwidth number of subcarriers M X Carrier bandwidth 8.
  • K/M mX (B/R), m is a positive integer.
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X number of channels P X bits per symbol Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • the parameters in Table 1 above indicate that the transmission block is encoded and modulated on the bandwidth of 5 , and then the subcarriers are mapped into 16 subcarriers, and the bandwidth occupied by each subcarrier is 300 ⁇ , and the chip rate is 240 Kbps. If there is MIMO operation, the data stream on each carrier is precoded, and finally the 16 carriers are multi-carrier modulated, that is, 16 carriers are oversampled (oversampling factor K is 20), 16-point IDFT conversion, and then After the process of cyclic delay spread is multiplied by the filter coefficients, the last K points are added in stages, and then converted in parallel and output.
  • the ratio of the carrier bandwidth B to the carrier chip rate R may not be equal to
  • the value of m is all 1, but in actual implementation The value of m may not be 1, that is, K/M may be several times of B/R.
  • the relationship between the parameters is as follows:
  • Total system bandwidth number of carriers M X Carrier bandwidth 8.
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M/data spreading factor SFX code channel number PX per symbol bit number Bits, where data spreading factor SF is the ratio of symbol rate to chip rate.
  • the parameter configuration can be as shown in Table 3:
  • the total bandwidth is 6M, and its parameter configuration can be as shown in Table 4:
  • FIG. 6 is a flowchart of Embodiment 2 of the data transmission method of the present invention. As shown in FIG. 6, the method in this embodiment may include:
  • Step 601 The receiving device receives, by using a receiving port, a multi-carrier modulated signal sent by the sending device, where the number of carriers is M, M is an integer greater than 1, and a carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate.
  • the carrier spacing is the spacing between the center frequency points of the two carriers.
  • Step 602 The receiving device performs multi-carrier demodulation on the signal.
  • the step 602 may be: the receiving device performs cyclic delay extension on the multi-carrier modulated signal, and performs discrete Fourier transform and then DFT output.
  • Step 603 The receiving apparatus performs despreading, descrambling, demodulating, and decoding operations on the multi-carrier demodulated signal to obtain target data.
  • the signal needs to be reversed in the transmitter.
  • the receiver performs multi-carrier demodulation on the data stream, and then despreads, descrambles, demodulates and decodes the data stream.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a multi-carrier demodulation process. As shown in FIG. 7, the multi-carrier demodulation process may specifically include:
  • the memory stores one continuous period of time with the initial signal, which is the memory length of the prototype filter lengths L f, the signal is filtered in the memory, and then adding M-point segment, the last point of the segment after adding M The data is rearranged and the M-point DFT transform is output. After filtering, the memory sequentially moves N data to discard the oldest time data, reads in new data, and then performs the above process, and so on. Where N is the downsampling factor and N is an integer greater than zero.
  • the addition of the M points can specifically include:
  • the filtered data is grouped, and each group has M data, and the data at the same position of the Lf/M group is added to obtain a set of data of length M.
  • Rearrangement can specifically include:
  • Each group of data of the M point segment addition output is subjected to position adjustment, and the data obtained by the M point segment addition before adjustment is ⁇ w. (u:>, Wl (u), ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , WM ⁇ U) ⁇ some sort, u is the sample moment,
  • Wl (u) represents the i-th data at time u.
  • the specific output order is related to the reading order of the delay line data.
  • the z-sequence performs M-point segmentation, that is, the z-sequence is divided into five groups, each group of four data, and the data of the corresponding positions of the five sub-sequences are added, and the obtained signal w-sequence is read according to the direction of the arrow in FIG.
  • Data, w sequence data order is ⁇ w. , w 3 , w 2 , Wl ⁇ .
  • the sequence is rearranged and the DFT transform of the M point.
  • multi-carrier demodulation is performed, and the multi-carrier demodulated signal is despread, descrambled, demodulated, and decoded. Operation, get the target data. Since the carrier spacing between the carriers is not less than the data rate, the orthogonality between the individual carriers is not required in the existing OFDM technology, and the influence of the carrier frequency offset on the system performance is reduced.
  • each carrier can select a smaller granularity, the number of carriers can be combined to combine more different total bandwidths, instead of limiting the bandwidth of each carrier to 5 MHz as in the existing WCDMA technology.
  • the total bandwidth can only be a multiple of 5MHz or 5MHz, which enables more flexible use of carrier resources and improves data transmission efficiency.
  • the main parameters involved include carrier chip rate R, carrier bandwidth (carrier spacing) B, number of subcarriers M, and FIG. 4 is a schematic diagram of spectrum distribution of multiple carriers.
  • p is an integer greater than 0, that is, the number of carriers is an integer power of 2, and the following relationship exists between the above parameters:
  • Total system bandwidth number of subcarriers M X Carrier bandwidth 8.
  • K/M mX (B/R), m is an integer greater than 0.
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X number of channels P X bits per symbol Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • the relationship between the parameters is as follows:
  • Total system bandwidth number of carriers M X carrier bandwidth 8.
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X code number P X number of bits per symbol Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • the parameter configuration corresponding to the embodiment may refer to the parameter configuration in the embodiment corresponding to the data sending process of the present invention, for example, Table 1 to Table 4 and the corresponding descriptions are not described herein again.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a transmitting apparatus according to the present invention.
  • the transmitting apparatus 900 of this embodiment may include: a coded modulation module 11, a mapping module 12, a spread spectrum and pre-processing module 13, and multi-carrier modulation. Module 14 and transmitting module 15, wherein
  • a coded modulation module 11 for encoding and modulating data
  • the mapping module 12 is configured to map the modulated data to M carriers, where M is an integer greater than 1, the carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to a data rate, and the carrier spacing is a center of two carriers The spacing between frequency points;
  • a spreading and pre-processing module 13 for performing spreading, scrambling and pre-coding processing on the sub-data mapped to each carrier;
  • the multi-carrier modulation module 14 is configured to perform multi-carrier modulation on the data after the spreading, scrambling, and pre-coding processing;
  • the sending module 15 is configured to send the multi-carrier modulated data to the receiving device. Further, the mapping module 12 is specifically configured to:
  • Data is allocated to at least one of the M carriers.
  • mapping module 12 is specifically configured to:
  • the system bandwidth is divided into six carriers numbered 1, 2, 3, 4, 5, and 6.
  • the data can be assigned to 1, 2, 3 three consecutive carriers, or the data can be divided into 1, 3 , 5 three equally spaced carriers.
  • the multi-carrier modulation module 14 is specifically configured to:
  • the signal after the cyclic delay is expanded is filtered, the K-point is added in stages, and the serial-to-serial conversion is performed.
  • the signal after the cyclic delay is extended is ⁇ ! ! -! ! ⁇ M) (nu) , where i is an integer greater than 0, representing the label of the M carrier signal cyclic delay spread, x m .
  • d(nK+1 , M) is the signal on the mod(nK+i, M) carrier, mod(nK+i, M) means that nK+i is modulo M, K is the oversampling factor, and n represents this time.
  • n is an integer greater than 0
  • u is an integer
  • 0 u L f /Kl each time the cyclic delay spread processing Lf/K group signal, each set of signals includes M data.
  • the multi-carrier modulation module 14 may include a memory 141.
  • the memory 141 may be used to store initial data of a continuous time, the length of time is L f /K, and the data length of each time is M, the initial of the memory.
  • the status value is 0, a position pointer p is set, and the initial value is 0.
  • the M data is sequentially moved by the memory 141 (the M data corresponds to the data amount of one time), and the oldest time data is discarded, and the data is read in. New data for a moment ⁇ x.
  • the transmitting device of this embodiment may be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 1 , and the implementation principle thereof is not described herein again.
  • the code modulation module 11, the mapping module 12, and the spread spectrum and pre-processing module 13 in this embodiment may be an encoder
  • the multi-carrier modulation module 14 may be a modulator
  • the sending module 15 may be a transmitter.
  • the transmitting device can also be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 1.
  • the transmitting device maps the modulated data to a plurality of carriers during data transmission, and after performing spreading, scrambling, and precoding processing, performing data multi-carrier on the transmitting port. After modulation and transmission, since the carrier spacing between the carriers is not less than the data rate, the orthogonality between the carriers is not required in the existing OFDM technology, and the influence of the carrier frequency offset on the system performance is reduced.
  • each carrier can select a bandwidth with a smaller granularity, and by selecting the number of carriers, more different total bandwidths can be combined, thereby enabling More flexible use of carrier resources, improve the efficiency of data transmission, instead of limiting the bandwidth of each carrier to 5MHz as in the existing WCDMA technology, the total bandwidth can only be a multiple of 5MHz or 5MHz.
  • the data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number
  • the number of carriers M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and the number of complementary virtual carriers makes the total number of carriers
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X code number PX per symbol bit number Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86 MHz.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a receiving apparatus according to the present invention.
  • the receiving apparatus 1000 of this embodiment may include: a receiving module 21, a multi-carrier demodulating module 22, and a decoding module 23, where
  • the receiving module 21 is configured to receive, by using the receiving port, the multi-carrier modulated signal sent by the sending device, where the number of carriers is M, M is an integer greater than 1, and the carrier spacing of the M carriers is greater than or equal to the data rate.
  • the carrier spacing is a spacing between center frequency points of the two carriers;
  • the multi-carrier demodulation module 22 is configured to perform multi-carrier demodulation on the signal;
  • the decoding module 23 is configured to perform despreading, descrambling, demodulating, and decoding operations on the multicarrier demodulated signal to obtain target data.
  • the multi-carrier demodulation module 22 can be specifically configured to:
  • the multi-carrier modulated signal is cyclically delayed and subjected to a discrete Fourier transform DFT output.
  • the multi-carrier demodulation module 22 can include a memory 221, and the multi-carrier demodulation module 22 is specifically configured to:
  • the memory 221 is used to store an initial signal, and the signal in the memory 221 is filtered.
  • the memory 221 reads the N received signals, discards the oldest N signals, performs filtering, M-point segment addition, rearrangement, M-point DFT conversion, and outputs; and so on until all time is read.
  • N is the downsampling factor
  • the value of N is the same as the value of the oversampling factor K used by the transmitting device for multicarrier modulation.
  • K and N are integers greater than zero.
  • the receiving apparatus of this embodiment may be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 6, and the implementation principle thereof is not described herein again.
  • the receiving module 21 in this embodiment may be a receiver
  • the multi-carrier demodulation module 22 may be a decoder
  • the decoding module 23 may be a decoder
  • the receiving device can also be used to execute FIG. 6
  • the receiving device can also be used to execute FIG. 6
  • the receiving device can also be used to execute FIG. 6
  • the receiving device after the receiving device receives the multi-carrier modulated signal in the data receiving process, performing multi-carrier demodulation, and performing despreading, descrambling, and decoding operations on the multi-carrier demodulated signal, Get target data. Since the carrier spacing between the carriers is not less than the data rate, the orthogonality between the carriers is not required in the existing OFDM technology, and the influence of the carrier frequency offset on the system performance is reduced.
  • each carrier can select a smaller granularity, the number of carriers can be combined to combine more different total bandwidths, instead of limiting the bandwidth of each carrier to 5 MHz as in the existing WCDMA technology.
  • the total bandwidth can only be a multiple of 5MHz or 5MHz, which enables more flexible use of carrier resources and improves data transmission efficiency.
  • the data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M/data spreading factor SF X code channel number PX per symbol bit number Bits, where the data spreading factor SF is the symbol rate and code The ratio of the chip rates.
  • the value of m may not be 1.
  • the value of m may not be 1.
  • a possible parameter configuration of the above embodiment is: carrier number M ⁇ 2 P , p is an integer greater than 1, and the complement number is a virtual carrier such that the total number of carriers
  • Data transmission rate carrier chip rate rate RX carrier number M / data spreading factor SF X number of code bits P X bits per symbol Bits, where the data spreading factor SF is the ratio of the symbol rate to the chip rate.
  • the bandwidth of each of the carriers is B KHz
  • the oversampling factor K is 36 and the total bandwidth is 4.86 MHz.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a communication system according to the present invention.
  • the communication system of this embodiment may include: a transmitting apparatus according to any embodiment of the present invention and a receiving apparatus according to any embodiment of the present invention. .

Abstract

本发明提供一种数据传输方法、装置和系统,其中,方法包括:对数据进行编码和调制;将所述调制后的数据映射到M个载波,M为大于1的整数,所述M个载波的载波间距大于或等于数据速率,所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距;对映射到每个载波上的数据进行扩频、加扰和预编码处理;将所述扩频、加扰和预编码处理后的数据进行多载波调制;将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。本发明提供的数据传输方法、装置和系统,可以解决载波频率偏移敏感的问题,从而提高通信系统的可靠性。

Description

数据传输方法、 装置和系统 技术领域
本发明涉及通信技术, 尤其涉及一种数据传输方法、 装置和系统。 背景技术 在无线通信系统中, 为了使多个用户能够同时接入, 需要采用多址技术。 常用的多址技术主要有: 码分多址 (Code Division Multiple Access , 简称 CDMA) 、 频分多址 (Frequency Division Multiple Access, 简称 FDMA) 、 时分多址 (Time Division Multiple Access, 简称 TDMA)等, 其中, 基于 CDMA 的宽带码分多址接入 (Wide Code Division Multiple Access, 简称 WCDMA) 技术和基于 FDMA 的正交频分多址接入 ( Orthogonal Frequency Division Multiple Access,简称 OFDMA)技术分别被第三代和第四代通信网络所采用。
但是, OFDM技术对相位和载波频率偏移十分敏感, 它对各个子载波 之间的正交性要求非常严格, 任何一点小的载波频率偏移都会破坏载波间 的正交性, 从而导致载波间的干扰, 使性能变差, 因此, 导致通信系统的 可靠性较差。 发明内容 本发明实施例提供一种数据传输方法、 装置和系统, 以解决载波频率偏 移敏感的问题, 从而提高通信系统的可靠性。
第一方面, 本发明实施例提供一种数据传输方法, 包括:
对数据进行编码和调制;
将所述调制后的数据映射到 M个载波中的至少一个载波上, M为大于 1 的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所述载波间距为两 个载波的中心频点之间的间距;
对映射到每个载波上的数据进行扩频、 加扰和预编码处理;
将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据进行多载波调制;
将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。 在第一方面的第一种可能的实现方式中, 所述将所述调制后的数据映射 到 M个载波中的至少一个载波上, 包括:
将系统带宽分割成 M个连续的载波带宽;
将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
根据第一方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波, 包括:
将数据分配给所述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于 两个时, 所述载波间距相等。
在第一方面的第三种可能的实现方式中, 所述将所述扩频、 加扰和预编 码处理后的数据进行多载波调制, 包括:
将所述 M个载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时 域信号, 其中, M为大于 2的整数;
将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展;
将循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出。 根据第一方面的第三种可能的实现方式, 在第四种可能的实现方式中, 所述循环延迟扩展后的信号为^!!-!^ ^ ^, M)(n-U) , 其中, i为大于 0的 整数,表示 M个载波信号循环延迟扩展后的标号, xmod(nK+1, M)为第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K为过采样因子, n 代表本次循环延迟扩展所处理的信号的最新时刻, n为大于 0的整数, u为整 数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每组信号包括 M 个数据。
根据第一方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M=2p, 其中, p为大于 1的整数, 所述信号载 波带宽 B与载波码片级速率 R的比值与所述过采样因子 K与所述载波数 M 之间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
根据第一方面的第四种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, 所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满 足以下条件: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速 率的比值。
根据第一方面的第六种可能的实现方式, 在第七种可能的实现方式中,
B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。
根据第一方面的第六种可能的实现方式, 在第八种可能的实现方式中,
B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。
根据第一方面的第四种可能的实现方式, 在第九种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M≠2P, p为大于 1的整数, 补充数量为 的虚载 波使得载波总数
Figure imgf000004_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速 率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码 道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
根据第一方面、 第一方面的第一种至第九种可能的实现方式中的任意一 种, 在第十种可能的实现方式中, 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。
根据第一方面的第十种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,
B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
第二方面, 本发明实施例提供一种数据传输方法, 包括:
通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制的信号, 其中, 所述 载波数为 M, M为大于 1的整数,所述 M个载波的载波间距大于或等于数据 速率, 所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距;
对所述信号进行多载波解调;
对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以及译码操作, 获得 目标数据。
在第二方面的第一种可能的实现方式中, 所述多载波解调, 包括: 对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出。
根据第二方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出, 包括:
用存储器存储初始信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相 力口、 重排、 M点 DFT变换后输出;
存储器读入 N个所述接收到的信号, 丢弃最老的 N个信号, 将所述存储 器中的信号进行滤波、 M点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出, 直到读 完所有接收到的信号;
其中, 所述存储器的长度为原型滤波器的长度, N为下采样因子, N的 取值与发送装置进行多载波调制过程所采用的过采样因子 K的取值相同, K 和 N为大于 0的整数。
根据第二方面的第二种可能的实现方式, 在第三种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M=2P, p为大于 1的整数;
载波带宽8、 载波码片级速率1、 所述过采样因子 K与载波数量 M之间 满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
根据第二方面的第二种可能的实现方式, 在第四种可能的实现方式中, 所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率 满足以下条件:
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
根据第二方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。 m的取值可以不为 1。
根据第二方面的第四种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, B/R=9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。 m的取值可以不为 1。
根据第二方面的第二种可能的实现方式, 在第七种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M≠2P, p为大于 1的整数, 补充数量为 的虚载 波使得载波总数
Figure imgf000006_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输 速率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
根据第二方面、 第二方面的第一种至第七种可能的实现方式中的任意一 种, 在第八种可能的实现方式中, 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。
根据第二方面的第七种可能的实现方式, 在第九种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
第三方面, 本发明实施例提供一种发送装置, 包括:
编码调制模块, 用于对数据进行编码和调制;
映射模块, 用于将所述调制后的数据映射到 M个载波中的至少一个载波 上, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所 述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距;
扩频和预处理模块, 用于对映射到每个载波上的子数据进行扩频、 加扰 和预编码处理;
多载波调制模块, 用于将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据映射到 发射端口, 并进行多载波调制;
发送模块, 用于将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。
在第三方面的第一种可能的实现方式中, 所述映射模块具体用于: 将系统带宽分割成 M个连续的载波带宽;
将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
根据第三方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述映射模块具体用于:
将数据分配给所述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于 两个时, 所述载波间距相等。
在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述多载波调制模块具体用于: 将所述 M个载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时 域信号, 其中, M为大于 2的整数;
将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展;
将循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出。 根据第三方面的第三种可能的实现方式, 在第四种可能的实现方式中, 所述循环延迟扩展后的信号为^!!-!^ ^ ^, M)(n-U) , 其中, i为大于 0的 整数,表示 M个载波信号循环延迟扩展后的标号, xmod(nK+1, M)为第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K为过采样因子, n 代表本次循环延迟扩展所处理的信号的最新时刻, n为大于 0的整数, u为整 数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每组信号包括 M 个数据
根据第三方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M=2P, p为大于 1的整数;
载波带宽8、 载波码片级速率1、 所述过采样因子 K与载波数量 M之间 满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
根据第三方面的第四种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, 所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满 足以下条件: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速 率的比值。
根据第三方面的第六种可能的实现方式, 在第七种可能的实现方式中, B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。
根据第三方面的第六种可能的实现方式, 在第八种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。
根据第三方面的第四种可能的实现方式, 在第九种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M≠2P, p为大于 1的整数, 引入数量为 的虚载 波使得载波总数
Figure imgf000008_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速 率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码 道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
根据第三方面、 第三方面的第一种至第九种可能的实现方式中的任意一 种, 在第十种可能的实现方式中, 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。
根据第三方面的第十种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
第四方面, 本发明实施例提供一种接收装置, 包括:
接收模块, 用于通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制的信 号, 其中, 所述载波数为 M, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距 大于或等于数据速率, 所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距; 多载波解调模块, 用于对所述信号进行多载波解调;
译码模块, 用于对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以及 译码操作, 获得目标数据。
在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述多载波解调模块具体用于: 对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出。
根据第四方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述多载波解调模块包括存储器, 所述多载波解调模块具体用于:
用存储器存储初始信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相 力口、 重排、 M点 DFT变换后输出;
使存储器读入 N个接收到的信号, 丢弃最老的 N个信号后进行滤波、 M 点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出, 直至读完所有时刻的数据;
其中, 所述存储器的长度为原型滤波器的长度, N为下采样因子, N的 取值与发送装置进行多载波调制过程所采用的过采样因子 κ的取值相同, K 和 N为大于 0的整数。
根据第四方面的第二种可能的实现方式, 在第三种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M=2P, p为大于 1的整数;
载波带宽 B、 载波码片级速率 R、 所述过采样因子 K与载波数量 M之间 满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数, 其中, 载波码片级速率 R为 每个载波上传输数据的码片级速率。
根据第四方面的第二种可能的实现方式, 在第四种可能的实现方式中, 所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率 满足以下条件: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片 速率的比值。
根据第四方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。 m的取值可以不为 1。
根据第四方面的第四种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。 m的取值可以不为 1。
根据第四方面的第二种可能的实现方式, 在第七种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M≠2P, p为大于 1的整数, 引入数量为 Mi的虚载 波使得载波总数
Figure imgf000009_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输 速率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
根据第四方面、 第四方面的第一种至第七种可能的实现方式中的任意一 种, 在第八种可能的实现方式中, 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。 根据第四方面的第七种可能的实现方式, 在第九种可能的实现方式中,
B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
第五方面, 本发明实施例提供一种通信系统, 包括: 如图 9所示实施例 所述的发送装置和如图 10所示实施例所述的接收装置。
第六方面, 本发明实施例提供一种数据处理方法, 包括: 对数据进行编 码和调制; 将所述调制后的数据映射到 M个载波中的至少一个载波上, M为 大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所述载波间 距为两个载波的中心频点之间的间距;对映射到每个载波上的数据进行扩频、 加扰和预编码处理。
在第六方面的第一种可能的实现方式中, 所述将所述调制后的数据映射 到 M个载波中的至少一个载波上, 包括: 将系统带宽分割成 M个连续的载 波带宽; 将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
根据第六方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 所述将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波, 包括: 将数据分配给所 述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连 续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于两个时, 所述载波间距相等。
第七方面, 本发明实施例提供一种数据多载波调制方法, 包括: 将 M个 载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时域信号, 其中, M为大于 2的整数; 将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展; 将 循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出, 其中 K 为所述循环延迟扩展过程中的过采样因子。
在第七方面的第一种可能的实现方式中, 所述循环延迟扩展后的信号为 a1(n-u)=xmod(nK+1, M)(n-u), 其中, i为大于 0的整数, 表示 M个载波信号循环 延迟扩展后的标号, xmod(nK+1, M)为第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod(nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K为过采样因子, n代表本次循环延迟扩展所处理 的信号的最新时刻, n为大于 0的整数, u为整数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循 环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每组信号包括 M个数据。
根据第七方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数; 载波带宽 B与载 波码片级速率 R的比值与所述过采样因子 K与所述载波数 M之间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
根据第七方面的第二种可能的实现方式, 在第三种可能的实现方式中, B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。
根据第七方面的第二种可能的实现方式, 在第四种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。
根据第七方面的第一种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, 载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p为大于 1的整数, 引入数量为 Mi 的虚载波使得载波总数
Figure imgf000011_0001
载波带宽 B、 载波码片级速率 R、 所 述过采样因子 K与载波总数 M。之间满足: K/M。 =mX ( B/R:)。
根据第七方面的第五种可能的实现方式, 在第六种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
第八方面, 本发明实施例提供一种数据多载波解调方法, 包括: 用存储 器存储初始信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出; 存储器读入 N个所述接收到的信号, 丢弃最老的 N 个信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相加、 重排、 M点 DFT 变换后输出, 直到读完所有接收到的信号; 其中, 所述存储器的长度为原型 滤波器的长度, N为下采样因子, N的取值与发送装置进行多载波调制过程 所采用的过采样因子 K的取值相同, K和 N为大于 0的整数。
在第八方面的第一种可能的实现方式中,载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数; 载波带宽8、 载波码片级速率 、 所述过采样因子 K与所述载波数 M之间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
根据第八方面的第一种可能的实现方式, 在第二种可能的实现方式中, B/R=5/4, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz, m的取值可以不为 1。
根据第八方面的第一种可能的实现方式, 在第三种可能的实现方式中, B/R=9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M 为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz, m的取值可以不为 1。
在第八方面的第四种可能的实现方式中,载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p 为大于 1 的整数, 引入数量为 的虚载波使得载波总数 M0=M+M!=2P; 载波带宽8、 载波码片级速率1、 所述过采样因子 K与载波 总数 MQ之间满足: K/Mo =mX ( B/R)。
根据第八方面的第四种可能的实现方式, 在第五种可能的实现方式中, B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
发明实施例提供的数据传输方法、 装置和系统, 通过在数据发送过程中 发送装置将所述调制后的数据映射到至少一个载波, 并在进行扩频、 加扰和 预编码处理后, 将数据在发射端口进行多载波调制后发送, 由于各个载波之 间载波间距不小于数据速率, 因此不需要像现有 OFDM技术中要求各个载波 之间的正交性, 降低了载波频率偏移对系统性能的影响。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍, 显而易见 地, 下面描述中的附图是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员 来讲, 在不付出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的 附图。
图 1为本发明数据传输方法实施例一的流程图;
图 2为图 1所示数据传输方法实施例对应的原理图;
图 3为多载波调制过程的原理图;
图 4中以 M=4, K=5, Lf=20为例说明多载波调制中循环延迟扩展和 K 点分段相加过程;
图 5为多载波的频谱分布示意图;
图 6为本发明数据传输方法实施例二的流程图;
图 7为多载波解调过程的原理图;
图 8中以 M=4, K=5, Lf=20为例说明多载波解调中延迟线和 M点分段 相加过程; 图 9为本发明发送装置实施例一的结构示意图;
图 10为本发明接收装置实施例一的结构示意图;
图 11为本发明通信系统实施例一的结构示意图。 具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本 发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述, 显然, 所描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中, 发送装置也可以称为发射机, 接收装置也可以称为 接收机。 所述的发射机可以是基站, 接收机为终端; 或者发射机是终端, 接 收机是基站。 对于基站或终端来说, 既可以是发射机也可以是接收机, 在某 个时刻扮演什么角色取决于当时数据的发送方向。
图 1为本发明数据传输方法实施例一的流程图, 如图 1所示, 本实施例 的方法可以包括:
歩骤 101、 发送装置对数据进行编码和调制。
歩骤 102、 所述发送装置将所述调制后的数据映射到 M个载波, M为大 于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率。
歩骤 103、 所述发送装置对映射到每个载波上的数据进行扩频、 加扰和 预编码处理。
歩骤 104、 所述发送装置将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据进行 多载波调制。
歩骤 105、 所述发送装置将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。 在歩骤 101中发送装置对传输块进行编码、 调制; 而后在歩骤 102中对 数据流进行子载波映射, 接着, 在歩骤 103和 104中, 对映射到每个载波上 的子数据流进行扩频、加扰和预编码处理,并进行多载波调制。若存在 MIMO 操作, 即所述发射端口的个数为多个, 或者存在多个天线, 则歩骤 103需要 进行预编码处理, 即将数据信号映射到多个发射端口 (或天线) 上, 最后, 在歩骤 105中, 将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。 在上述数据发射过程中, 数据对应的控制信息可以通过其他渠道如额外 的载波告知接收装置, 或者也可以将控制信息直接和数据信息一起发送给接 收机。 相应地, 接收机需要反馈信道状态信息指示 (Channel State Information, CSI)和混合自动重传请求 (Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)确认 (ACK) 信息。 在一种实现方式中, 可以在主载波上携带控制信息, 用以指示哪些辅 载波发送数据; 还可以指示每个载波上数据的码道使用、 调制、 重传进程等 信息。 辅载波即小带宽的载波, 可以用来传输数据信息和 /或部分控制信息。
图 2为图 1所示数据传输方法实施例对应的原理图, 如图 2所示, 本实 施例的数据发送过程主要包括: 编码、 调制、 载波映射、 扩频、 加扰、 预编 码、 多载波调制和通过相应的信道发送给接收机的歩骤。 该原理图中部分过 程可以互换, 例如, 也可以先进行扩频、 加扰, 再进行多载波映射; 或者, 可以编码以后进行多载波映射, 然后在各个载波上调制、 扩频、 加扰等操作。
具体实现时, 发射装置中每次传输一个或多个数据块, 首先按照下行传 输信道或物理信道的编码和调制过程进行编码和调制, 再对数据块进行子载 波映射。 其中, 编码可以采用 1/3 Turbo编码, 调制方式可以是 QPSK (四相 相移键控) 、 16QAM ( 16正交振幅调制) , 64QAM (64正交振幅调制) 或 者其他阶数的调制方式。 可选的, 同一时间, 发射装置可以将多个载波传输 多个不同的接收装置的数据, 也可以在同一载波上的不同时间给不同接收装 置传输数据。
进一歩地,歩骤 102中,将所述调制后的数据映射到 M个载波可以采用: 在载波映射过程中, 首先将系统带宽分割成多个连续的载波带宽, 再将数据 分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
进一歩具体地, 可以将数据分配给所述 M个载波带宽的若干个连续载波 上, 或者, 将数据配给至少两个非连续的载波。 当所述非连续的载波的数量 大于两个时, 所述载波间距相等。 例如, 系统带宽被分为编号为 1, 2, 3, 4,
5, 6六个载波, 可以将数据分配给 1, 2, 3三个连续的载波, 或者, 可以将 数据分给 1, 3, 5三个等间距的载波。
图 3为多载波调制过程的原理图, 如图 3所示, 进一歩地, 歩骤 104中 所述多载波调制, 可以包括:
将 M个载波上的信号 {X。(n), Χ η), ······, XM-1(n)}经过 M点的离散傅 里叶逆变换 (Inverse Discrete Fourier Transform, 简称: IDFT) 变换为时域 信号 {x。(n), Xl(n), ··· ···, xM-i(n)} , 其中, M为大于 2的整数; 将 IDFT变换 后的数据进行循环延迟扩展操作, 所述循环延迟扩展后的信号为 {a。(n), …, aK-1(n), a0(n-l), …, aK-1(n-l), …, a0(n-Lf/K+l), …, aK-i(n-Lf/K+l)} , 其中 a^n-u xmd(nK+1M) (n-u) , n表示本次循环延迟扩展操作的数据的最新 时亥 lj, u为整数,且 0 u Lf/K-l, Lf为滤波器长度, mod(nK+i, M)表示 nK+i 对 M取模, K为过采样因子 (或者称为上采样, 其采样率大于原信号, 实质 就是插值, K指这个采样频率) ; 最后, 将循环延迟扩展后的信号经过滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出。
其中, 上述多载波调制过程中循环延迟扩展操作具体可以包括: 歩骤 1 : 用存储器存储一段连续时刻的初始数据, 时间长度为 Lf/K, 每 时刻的数据长度为 M, 存储器的初始状态值为 0, 设定一个位置指针 p, 初始 值为 0;
歩骤 2:存储器按序移动 M个数据(该 M个数据对应一个时刻的数据量) 丢弃最老时间的数据, 读入一个时刻的新数据 {x。(n), Xl(n), ……, XM^n)} ; 然后从存储器中读取 Lf个数据并输出, 存储器中数据输出的时间顺序为 n时 亥 lj, n-1时刻, n-2时刻, ··· ···, n-Lf/K+l时刻, 每时刻读取 K次数据, 数据 的输出顺序为以位置指针 p为起始位置, 循环读取 K次数据输出, 第 n-u时 亥 读出的数据为 {xp(n-u), …, xM-i(n-u), x0(n-u), …, xmod(p+K-i)(n-u)}; 歩骤 3 : 更新位置指针 p:=mod(p+K-M, M), 然后回到歩骤 2。
而最后将循环延迟扩展后的信号经过滤波、 K点分段相加、 并串转换后 输出的过程中, K点分段相加可以包括:
将滤波后的数据分组, 每 K个数据分为一组, 再将 Lf/K组相同位置上的 数据相加得到一组长度为 K的数据。
IDFT是离散傅里叶变换 (Discrete Fourier Transform, 简称: DFT) 的逆 操作, IDFT与 DFT是以时间为自变量的 "信号"与以频率为自变量的 "频 谱" 函数之间的一种变换关系。
具体实现时,滤波器的排列规律满足完整的原型滤波器系数,即满足
Figure imgf000015_0001
X lcm(M, K), 其中, Lf为滤波器长度, a为自然数, lcm(M, K)表示 M和 K 的最小公倍数。 这种排列能够使滤波器组是稳定的, 而不是时变的。 图 4中以 M=4, K=5, Lf=20为例说明多载波调制中循环延迟扩展和 K 点分段相加过程, 如图 4所示, 某一时刻输入信号为 {X0(n:>, xl(n), x2(n), x3(n)} , 存储器的时间长度为 4, 将存储器中信号经循环延迟扩展得到的 a序 列,长度为 ,例如, n=4时,则本次循环延迟扩展得到的 a序列为 0(4), xl(4), χ2(4), χ3(4), χ0(4), χ0(3), xl(3), χ2(3), χ3(3), χ0(3), χ0(2), xl(2), χ2(2), χ3(2), χ0(2), χ0(1), xl(l), χ2(1), χ3(1), χ0(1)}, η=5时, 存储器丢 弃最老时刻即第 1时刻的数据, 读入 η=5时刻的数据 {x0(5), xl(5), χ2(5), x3(5)} , 则本次循环延迟扩展得到的 a序列为 {xl(5), x2(5), x3(5), x0(5), xl(5), xl(4), x2(4), x3(4), x0(4), xl(4), xl(3), x2(3), x3(3), x0(3), xl(3), xl(2), x2(2) x3(2), x0(2), xl(2) } ; 然后 a序列与滤波器系数 h对应位置相 乘, 得到 b序列, 该 b序列即滤波后的信号, 最后对 b序列进行分段相加, 即将 b序列分为 4组, 每组 5个数据, 4组相应位置上的数据相加, 得到输 出序列 c序列 (c。=b。+b5+b1()+b15, …… ) 。
相应地, 在数据接收的过程中, 接收装置需要对信号进行上述发射过程 的逆操作, 包括接收装置对数据流进行多载波解调, 再对数据流进行解扩 /解 扰, 解调和译码操作。 具体过程将在后续与数据接收对应的实施例中描述。
本实施例, 通过在数据发送过程中发送装置将所述调制后的数据映射到 多个载波, 并在进行扩频、 加扰和预编码处理后, 将数据在发射端口进行多 载波调制后发送, 由于各个载波之间载波间距不小于数据速率, 因此不需要 像现有 OFDM技术中要求各个载波之间的正交性, 降低了载波频率偏移对系 统性能的影响。 由于现有技术的 OFDM技术对相位和载波频率偏移十分敏 感, 它对各个载波之间的正交性要求非常严格, 本发明实施例提供了一种 新的数据传输方法, 同时解决 OFDM中频偏敏感的问题, 以利于第三代 通信网络向第四代通信网络的平滑演进。
并且,上述实施例能够复用 WCDMA技术,并使用窄带进行数据传输。 具体通过在数据发送之前还进行了多载波调制, 每个载波可以选择一个粒度 较小的带宽, 通过载波数的选择可以组合出更多不同的总带宽, 从而能够更 灵活地使用载波资源, 提高数据传输的效率, 而不是像现有 WCDMA技术中 将每个载波的带宽限制为 5MHz, 其总带宽只能为 5MHz或 5MHz的倍数。
进一歩地, 上述实施例中, 主要涉及的参数包括载波码片级速率 R, 载 波带宽 (载波间距) B, 子载波数目 M, 图 5为多载波的频谱分布示意图。 其中, 上述参数之间存在如下关系:
( 1 ) 系统总带宽 =子载波数 M X 载波带宽8。
(2)过采样因子 K、 载波带宽8、 载波数 Μ、 载波码片级速率 R之间满 足: K/M = mX ( B/R), m为正整数。
(3 ) 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
在一个实施例中, 若要求总带宽限制在 5MHz内, 载波数满足 M=2p, 并 且 B/R =5/4, 那么各参数的配置按表 1进行配置:
Figure imgf000017_0001
表 1
当然, 表 1 中的参数设置只是可行的配置之一, 只要各参数满足上述关 系即可, 本发明实施例并不限于此。
上述表 1 中各参数表示在 5Μ带宽上, 传输块进行编码、 调制, 然后对 该数据流进行子载波映射成 16个子载波,每个子载波所占用的带宽为 300Κ, 码片级速率为 240Kbps, 若存在 MIMO操作, 每个载波上的数据流进行预编 码, 最后对这 16个载波进行多载波调制, 即 16个载波经过过采样 (过采样 因子 K是 20) 、 16点的 IDFT变换, 再进行循环延迟扩展的过程后与滤波器 系数相乘, 最后 K点分段相加、 并串转换后输出。
在另一个实施例中, 载波带宽 B与载波码片级速率 R的比值可以不等于
5/4, 例如, 如果 B/R=9/8, 那么其中一种可能的配置可以如表 2所示:
Figure imgf000017_0002
表 2
需要说明的是, 上述两个实施例中, m 的取值均为 1, 但是在实际实现 时, m的取值可以不为 1, 即 K/M可以为 B/R的数倍。
进一歩地, 在另一个实施例中, 载波数 M可以不满足 M=2P, 即载波数 不是 2的整数幂, 这时, 可以通过补充数量为 虚载波使得载波总数 M。为 2的整数幂
Figure imgf000018_0001
例如实际载波数 M=18, 我们可以补充 14个虚载 波使得载波总数 M。为 32。 在这种情况下, 各参数之间关系如下:
(1) 系统总带宽 =载波数 M X 载波带宽8。
(2) 过采样因子 K、 载波带宽8、 载波总数 Μ。、 载波码片级速率 R之间 满足: K/MQ = mX(B/R), m为大于 0的整数。
(3) 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SFX码 道数 PX每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
可以看出, 第 (1) 和第 (3) 个关系均与载波数 M=2P的情况相同, 即 系统总带宽为实际的载波数与载波带宽的乘积。
这种情况下, 参数配置可以如表 3所示:
Figure imgf000018_0002
表 3
在另一个实施例中, 总带宽可以不限制在 5M内, 载波数可以满足 M=2P,也可以不满足 M=2P;采样因子 K与子载波数 M的比值可以是 5/4, 也可以是其他值。 例如, 总带宽为 6M, 其参数配置可以如表 4所示:
Figure imgf000018_0003
表 4
同样地, 上述参数值只要满足关系即可, 不限于表格中的具体值。 图 6为本发明数据传输方法实施例二的流程图, 如图 6所示, 本实施例 的方法可以包括:
歩骤 601、 接收装置通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制 的信号, 其中, 所述载波数为 M, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波 间距大于或等于数据速率,所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距。
歩骤 602、 所述接收装置对所述信号进行多载波解调。
具体地, 歩骤 602可以为: 接收装置对所述经过多载波调制的信号进行 循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变换后 DFT输出。
歩骤 603、 所述接收装置对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以及译码操作, 获得目标数据。
在接收机中, 需要对信号进行发射机中的逆反操作。 对应发射机的处理 过程, 接收机对数据流进行多载波解调, 再对数据流进行解扩、 解扰, 解调 和译码操作。
图 7为多载波解调过程的原理图, 如图 7所示, 进一歩地, 所述多载波 解调过程具体可以包括:
用存储器存储一段连续时刻初始信号, 其存储器长度为原型滤波器的长 度 Lf, 将所述存储器中的信号进行滤波, 然后进行 M点分段相加, 最后将 M 点分段相加后的数据进行重排、 M点 DFT变换输出。 滤波后, 存储器按序移 动 N个数据丢弃最老时间的数据, 读入新数据, 再进行上述过程, 依次类推。 其中, N为下采样因子, N为大于 0的整数。
其中, M点分段相加可以具体包括:
将滤波后的数据分组, 每组有 M个数据, 将 Lf/M组相同位置上的数据 相加得到一组长度为 M的数据。
重排可以具体包括:
将 M点分段相加输出的每组数据进行位置调整, 调整前即 M点分段相 加后的数据为 {w。(u:>, Wl(u), · · · · · ·, WM^U)}的某种排序, u为样点时刻,
Wl(u)表示 u时刻的第 i个数据, 具体的输出顺序和延迟线数据的读取顺序有 关, 通过 » ^ —^»得到调整后的序列 w», p=0, 1, …… M-l。 图 8中以 M=4, K=5, Lf=20为例说明多载波解调中延迟线、滤波、 M点 分段相加过程, 如图 8所示, y序列为从发射机发送经过信道后接收机接收 到的信号; g序列为原型滤波器的系数; 存储器长度为 Lf=20, 存储器中的信 号与长度为 Lf的滤波器系数对应位置相乘, 滤波后得到 z序列, 将 z序列进 行 M点分段相加, 即将 z序列分为 5组, 每组 4个数据, 5组子序列相应位 置的数据相加, 得到的信号 w序列, 按照图 8中箭头的方向读取数据, w序 列的数据顺序为 {w。, w3, w2Wl}。 最后对该序列进行重排和 M点的 DFT 变换。
本实施例, 通过在数据接收过程中接收装置接收经过多载波调制的信号 后, 进行多载波解调, 再对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调 以及译码操作, 获得目标数据。 由于各个载波之间载波间距不小于数据速率, 因此不需要像现有 OFDM技术中要求各个载波之间的正交性, 降低了载波频 率偏移对系统性能的影响。
另一方面, 由于每个载波可以选择一个粒度较小的带宽, 通过载波数的 选择可以组合出更多不同的总带宽,而不是像现有 WCDMA技术中将每个载 波的带宽限制为 5MHz, 其总带宽只能为 5MHz或 5MHz的倍数, 从而能够 更灵活地使用载波资源, 提高数据传输的效率。
进一歩地, 上述实施例中, 主要涉及的参数包括载波码片级速率 R, 载 波带宽 (载波间距) B, 子载波数目 M, 图 4为多载波的频谱分布示意图。 其中, 当 M=2P, p为大于 0的整数, 即载波数是 2的整数幂, 上述参数之间 存在如下关系:
( 1 ) 系统总带宽 =子载波数 M X 载波带宽8。
(2)过采样因子 K、 载波带宽8、 载波数 Μ、 载波码片级速率 R之间满 足: K/M = mX ( B/R), m为大于 0的整数。
(3 ) 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
进一歩地, 在另一种实现方式中, 载波数 M可以不满足 M=2P, 即载波 数不是 2的整数幂, 这时, 可以通过补充数量为 虚载波使得载波总数 M。 为 2的整数幂
Figure imgf000020_0001
例如实际载波数 Μ=18, 我们可以补充 14个虚 载波使得载波总数 M。为 32。 在这种情况下, 各参数之间关系如下:
( 1 ) 系统总带宽 =载波数 M X 载波带宽8。
(2) 过采样因子 K、 载波带宽8、 载波总数 Μ。、 载波码片级速率 R之间 满足: K/ Mo = mX ( B/R), m为大于 0的整数。
(3 ) 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码 道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
可以看出, 第 (1 ) 和第 (3 ) 个关系均与载波数 M=2P的情况相同, 即 系统总带宽为实际的载波数与载波带宽的乘积。
由于数据接收过程与数据发送过程相对应, 两个过程中各个参数的取值 也相同, 因此, 本实施例对应的参数配置, 可以参照本发明数据发送过程对 应的实施例中的参数配置, 例如表 1〜表 4以及相应的描述, 此处不再赘述。
图 9为本发明发送装置实施例一的结构示意图, 如图 9所示, 本实施例 的发送装置 900可以包括: 编码调制模块 11、 映射模块 12、 扩频和预处理模 块 13、 多载波调制模块 14和发送模块 15, 其中,
编码调制模块 11, 用于对数据进行编码和调制;
映射模块 12, 用于将所述调制后的数据映射到 M个载波, M为大于 1 的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所述载波间距为两 个载波的中心频点之间的间距;
扩频和预处理模块 13, 用于对映射到每个载波上的子数据进行扩频、 加 扰和预编码处理;
多载波调制模块 14, 用于将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据进行 多载波调制;
发送模块 15, 用于通过将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。 进一歩地, 所述映射模块 12具体用于:
将系统带宽分割成 M个连续的载波带宽;
将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
进一歩地, 所述映射模块 12具体用于:
将数据分配给所述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于 两个时, 所述载波间距相等。 例如, 系统带宽被分为编号为 1, 2, 3, 4, 5, 6六个载波, 可以将数据分配给 1, 2, 3三个连续的载波, 或者, 可以将数 据分给 1, 3, 5三个等间距的载波。
进一歩地, 所述多载波调制模块 14具体用于:
将所述 M个载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时 域信号, 其中, M为大于 2的整数;
将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展;
将循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出。 其中, 所述循环延迟扩展后的信号为^!!-!! ^^ M)(n-u) , 其中, i 为大于 0的整数, 表示 M个载波信号循环延迟扩展后的标号, xmd(nK+1, M)为 第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod(nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K 为过采样因子, n代表本次循环延迟扩展所处理的信号的最新时刻, n为大于 0的整数, u为整数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每组信号包括 M个数据。
具体实现时, 所述多载波调制模块 14可以包括存储器 141, 可以先用所 述存储器 141存储一段连续时刻的初始数据, 时间长度为 Lf/K, 每时刻的数 据长度为 M, 存储器的初始状态值为 0, 设定一个位置指针 p, 初始值为 0; 再用所述存储器 141按序移动 M个数据 (该 M个数据对应一个时刻的数据 量)丢弃最老时间的数据,读入一个时刻的新数据 {x。(n), Xl(n), ······ , χΜ-ι(η)} ; 然后从存储器 141中读取 Lf个数据并输出, 存储器 141中数据输出的时间顺 序为 n时刻, n-1时刻, n-2时刻, ······, n-Lf/K+l时刻, 每时刻读取 K次数 据, 数据的输出顺序为以位置指针 p为起始位置, 循环读取 K次数据输出, 第 n-u时亥 I」,读出的数据为 {xp(n-u),…, xM-i(n-u), x。(n-u),…, xmod(p+K-i)(n-u)}; 然后更新位置指针 p:=mod(p+K-M, M)后重新执行上述循环延迟的过程。
本实施例的发送装置, 可以用于执行图 1所示方法实施例的技术方案, 其实现原理此处不再赘述。
具体实现时, 本实施例中的编码调制模块 11、 映射模块 12和扩频和预 处理模块 13可以为编码器, 多载波调制模块 14可以为调制器, 发送模块 15 可以为发送器,所组成的发送装置同样能够用于执行图 1所示方法实施例的 技术方案。 本实施例的发送装置, 通过在数据发送过程中发送装置将所述调制后的 数据映射到多个载波, 并在进行扩频、 加扰和预编码处理后, 将数据在发射 端口进行多载波调制后发送, 由于各个载波之间载波间距不小于数据速率, 因此不需要像现有 OFDM技术中要求各个载波之间的正交性, 降低了载波频 率偏移对系统性能的影响。
并且, 上述实施例的发送装置, 通过在数据发送之前还进行了多载波调 制, 每个载波可以选择一个粒度较小的带宽, 通过载波数的选择可以组合出 更多不同的总带宽, 从而能够更灵活地使用载波资源, 提高数据传输的效率, 而不是像现有 WCDMA技术中将每个载波的带宽限制为 5MHz, 其总带宽只 能为 5MHz或 5MHz的倍数。
进一歩地, 上述实施例中, 载波数 M=2P, p为大于 1的整数, 所述信号 载波带宽 B与载波码片级速率 R的比值与所述过采样因子 K与载波数量 M 之间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数, 其中, 载波码片级速率 R为每个载波上传输数据的码片级速率。
进一歩地, 上述实施例中, 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数
M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF 为符号速率和码片速率的比值。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: B/R=5/4, m=l, 载波 码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: B/R =9/8, m=l, 载波 码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为:
载波数 M≠2P, p为大于 1的整数, 补充数量为 的虚载波使得载波总 数
Figure imgf000023_0001
所述信号载波带宽 Β与载波码片级速率 R的比值 B/R, 所述过采样因子 K与载波总数 MQ之间满足: K/Mo =mX ( B/R);
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。 进一歩地, 上述实施例中: 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0 的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为:
B/R =9/8, m=l, 载波码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载 波数 M为 18,载波总数 M。 为 32,过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
图 10为本发明接收装置实施例一的结构示意图, 如图 10所示, 本实施 例的接收装置 1000可以包括: 接收模块 21、 多载波解调模块 22和译码模块 23, 其中,
接收模块 21, 用于通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制的 信号, 其中, 所述载波数为 M, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间 距大于或等于数据速率, 所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距; 多载波解调模块 22, 用于对所述信号进行多载波解调;
译码模块 23, 用于对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以 及译码操作, 获得目标数据。
进一歩地, 所述多载波解调模块 22具体可以用于:
对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出。
进一歩具体地, 所述多载波解调模块 22可以包括存储器 221, 所述多载 波解调模块 22具体用于:
用所述存储器 221存储初始信号,将所述存储器 221中的信号进行滤波、
M点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出;
使所述存储器 221读入 N个接收到的信号,丢弃最老的 N个信号后进行 滤波、 M点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出; 依次类推, 直至读完所 有时刻的数据。 其中 N为下采样因子, N的取值与发送装置进行多载波调制 过程所采用的过采样因子 K的取值相同, K和 N为大于 0的整数。
本实施例的接收装置, 可以用于执行图 6所示方法实施例的技术方案, 其实现原理此处不再赘述。
具体实现时, 本实施例中的接收模块 21可以为接收器, 多载波解调模块 22可以为解码器, 译码模块 23可以为译码器, 所组成的接收装置同样能够 用于执行图 6所示方法实施例的技术方案。 本实施例, 通过在数据接收过程中接收装置接收经过多载波调制的信号 后, 进行多载波解调, 再对所述多载波解调后的信号进行解扩频、 解扰以及 译码操作, 获得目标数据。 由于各个载波之间载波间距不小于数据速率, 因 此不需要像现有 OFDM技术中要求各个载波之间的正交性, 降低了载波频率 偏移对系统性能的影响。
另一方面, 由于每个载波可以选择一个粒度较小的带宽, 通过载波数的 选择可以组合出更多不同的总带宽,而不是像现有 WCDMA技术中将每个载 波的带宽限制为 5MHz, 其总带宽只能为 5MHz或 5MHz的倍数, 从而能够 更灵活地使用载波资源, 提高数据传输的效率。
进一歩地, 上述实施例中, 载波数 M=2P, p为大于 1的整数, 所述信号 的载波带宽 B、 载波码片级速率1、所述过采样因子 K与载波数量 M之间满 足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数, 其中, 载波码片级速率 R为每 个载波上传输数据的码片级速率。
进一歩地, 上述实施例中, 数据传输速率 =载波码片级速率 R X载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF 为符号速率和码片速率的比值。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: B/R=5/4, m=l, 载波 码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 300KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 20, 总带宽为 4.8MHz。 m的取值可以不为 1。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: B/R =9/8, m=l, 载波 码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 16, 过采样因子 K为 18, 总带宽为 4.32MHz。 m的取值可以不为 1。
进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: 载波数 M≠2P, p为大 于 1的整数, 补充数量为 的虚载波使得载波总数
Figure imgf000025_0001
所述信号的载波带宽 B、 载波码片级速率 、 所述过采样因子 K与载波 总数 MQ之间满足: K/MQ =mX ( B/R) ;
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
进一歩地, 上述实施例中: 每个所述载波的带宽为 B KHz, B为大于 0 的任意数, 所述系统占用带宽 W=每个所述载波的带宽 B X载波数 M。 进一歩地, 上述实施例的一种可能的参数配置为: B/R =9/8, m=l, 载波 码片级速率为 240KHz, 载波带宽为 270KHz, 载波数 M为 18, 载波总数 M。 为 32, 过采样因子 K为 36, 总带宽为 4.86MHz。
图 11为本发明通信系统实施例一的结构示意图, 如图 11所示, 本实施 例的通信系统可以包括: 本发明任意实施例所述的发送装置和本发明任意实 施例所述的接收装置。
本领域普通技术人员可以理解: 实现上述方法实施例的全部或部分歩骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成, 前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中, 该程序在执行时, 执行包括上述方法实施例的歩骤; 而前述 的存储介质包括: ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。
最后应说明的是: 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对 其限制; 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通 技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并 不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种数据传输方法, 其特征在于, 包括:
对数据进行编码和调制;
将所述调制后的数据映射到 M个载波中的至少一个载波上, M为大于 1 的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所述载波间距为两 个载波的中心频点之间的间距;
对映射到每个载波上的数据进行扩频、 加扰和预编码处理;
将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据进行多载波调制;
将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。
2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将所述调制后的数据 映射到 M个载波中的至少一个载波上, 包括:
将系统带宽分割成 M个连续的载波带宽;
将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
3、根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述将数据分配给所述 M 个载波中的至少一个载波, 包括:
将数据分配给所述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于 两个时, 所述载波间距相等。
4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述将所述扩频、 加扰和 预编码处理后的数据进行多载波调制, 包括:
将所述 M个载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时 域信号, 其中, M为大于 2的整数;
将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展;
将循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出, 其中 K为所述循环延迟扩展过程中的过采样因子。
5、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于:
所述循环延迟扩展后的信号为^!!-!!:^ M)(n-u), 其中, i为大于 0 的整数, 表示 M 个载波信号循环延迟扩展后的标号, xm d(nK+1 M)为第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod(nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K为过 采样因子, n代表本次循环延迟扩展所处理的信号的最新时刻, n为大于 0的 整数, u为整数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每 组信号包括 M个数据。
6、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数;
载波带宽 B与载波码片级速率 R的比值与所述过采样因子 K与所述载波 数 M之间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
7、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 所述多载波调制后的数据 的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满足以下条件:
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数 P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
8、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p为大于 1的整数, 引入数量为 M,的虚载波使得载波总数
Figure imgf000028_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速 率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码 道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
9、 一种数据传输方法, 其特征在于, 包括:
通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制的信号, 其中, 所述 载波数为 M, M为大于 1的整数,所述 M个载波的载波间距大于或等于数据 速率, 所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距;
对所述信号进行多载波解调;
对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以及译码操作, 获得 目标数据。
10、 根据权利要求 9所述的方法, 其特征在于, 所述对所述经过多载波 调制的信号进行多载波解调, 包括:
对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出。
11、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述对所述经过多载波 调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变换后 DFT输出, 包括: 用存储器存储初始信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相 力口、 重排、 M点 DFT变换后输出;
存储器读入 N个所述接收到的信号, 丢弃最老的 N个信号, 将所述存储 器中的信号进行滤波、 M点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出, 直到读 完所有接收到的信号;
其中, 所述存储器的长度为原型滤波器的长度, N为下采样因子, N的 取值与发送装置进行多载波调制过程所采用的过采样因子 K的取值相同, K 和 N为大于 0的整数。
12、 根据权利要求 11所述的方法, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数;
载波带宽6、 载波码片级速率1、 所述过采样因子 K与所述载波数 M之 间满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
13、 根据权利要求 11所述的方法, 其特征在于, 所述经过多载波调制的 信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满足以下条件:
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数
P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
14、 根据权利要求 11所述的方法, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p为大于 1的整数, 引入数量为
Mj的虚载波使得载波总数
Figure imgf000029_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输 速率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
15、 一种发送装置, 其特征在于, 包括:
编码调制模块, 用于对数据进行编码和调制;
映射模块, 用于将所述调制后的数据映射到 M个载波中的至少一个载波 上, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距大于或等于数据速率, 所 述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距;
扩频和预处理模块, 用于对映射到每个载波上的子数据进行扩频、 加扰 和预编码处理;
多载波调制模块, 用于将所述扩频、 加扰和预编码处理后的数据映射到 发射端口, 并进行多载波调制;
发送模块, 用于将所述多载波调制后的数据发送给接收装置。
16、 根据权利要求 15所述的发送装置, 其特征在于, 所述映射模块具体 用于:
将系统带宽分割成 M个连续的载波带宽;
将数据分配给所述 M个载波中的至少一个载波。
17、 根据权利要求 16所述的发送装置, 其特征在于, 所述映射模块具体 用于:
将数据分配给所述 M个载波带宽的至少两个连续的载波; 或者, 将数据分配给至少两个非连续的载波, 当所述非连续的载波的数量大于 两个时, 所述载波间距相等。
18、 根据权利要求 15所述的发送装置, 其特征在于, 所述多载波调制模 块具体用于:
将所述 M个载波上的信号经过 M点的离散傅里叶逆变换 IDFT变换为时 域信号, 其中, M为大于 2的整数;
将所述 IDFT变换后的时域信号进行循环延迟扩展;
将循环延迟扩展后的信号进行滤波、 K点分段相加、 并串转换后输出。
19、 根据权利要求 18所述的发送装置, 其特征在于, 所述多载波调制模 块具体用于:
所述循环延迟扩展后的信号为 (1 -11:)= „1(¾11 +1, M)(n-u) , 其中, i为大于
0 的整数, 表示 M 个载波信号循环延迟扩展后的标号, xmd(nK+1, M)为第 mod(nK+i, M)载波上的信号, mod(nK+i, M)表示 nK+i对 M取模, K为 过采样因子, n代表本次循环延迟扩展所处理的信号的最新时刻, n为大于 0 的整数, u为整数, 且 0 u Lf/K-l, 每次循环延迟扩展处理 Lf/K组信号, 每组信号包括 M个数据。
20、 根据权利要求 19所述的发送装置, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数;
载波带宽8、 载波码片级速率1、 所述过采样因子 K与载波数量 M之间 满足: K/M = mX (B/R) , m为大于 0的整数。
21、 根据权利要求 19所述的发送装置, 其特征在于, 所述多载波调制后 的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满足以下条件:
数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数
P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
22、 根据权利要求 19所述的发送装置, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p为大于 1的整数, 引入数量为
Mj的虚载波使得载波总数
Figure imgf000031_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述多载波调制后的数据的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速 率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码 道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的 比值。
23、 一种接收装置, 其特征在于, 包括:
接收模块, 用于通过接收端口接收发送装置发送的经过多载波调制的信 号, 其中, 所述载波数为 M, M为大于 1的整数, 所述 M个载波的载波间距 大于或等于数据速率, 所述载波间距为两个载波的中心频点之间的间距; 多载波解调模块, 用于对所述信号进行多载波解调;
译码模块, 用于对所述多载波解调后的信号进行解扩、 解扰、 解调以及 译码操作, 获得目标数据。
24、 根据权利要求 23所述的接收装置, 其特征在于, 所述多载波解调模 块具体用于:
对所述经过多载波调制的信号进行循环延迟扩展, 并进行离散傅里叶变 换后 DFT输出。
25、 根据权利要求 24所述的接收装置, 其特征在于, 所述多载波解调模 块包括存储器, 所述多载波解调模块具体用于: 用存储器存储初始信号, 将所述存储器中的信号进行滤波、 M点分段相 力口、 重排、 M点 DFT变换后输出;
使存储器读入 N个接收到的信号, 丢弃最老的 N个信号后进行滤波、 M 点分段相加、 重排、 M点 DFT变换后输出, 直至读完所有时刻的数据;
其中, 所述存储器的长度为原型滤波器的长度, N为下采样因子, N的 取值与发送装置进行多载波调制过程所采用的过采样因子 K的取值相同, K 和 N为大于 0的整数。
26、 根据权利要求 25所述的接收装置, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M=2P, 其中, p为大于 1的整数;
载波带宽 B、 载波码片级速率 R、 所述过采样因子 K与所述载波数 M之 间满足: K/M = m X (B/R) , m为大于 0的整数, 其中, 载波码片级速率 R 为每个载波上传输数据的码片级速率。
27、 根据权利要求 25所述的接收装置, 其特征在于, 所述经过多载波调 制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输速率满足以下条件: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X码道数
P X每符号比特数 Bits,其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率的比值。
28、 根据权利要求 25所述的接收装置, 其特征在于:
载波数 M满足以下条件: M≠2P, 其中, p为大于 1的整数, 引入数量为 M,的虚载波使得载波总数
Figure imgf000032_0001
载波带宽 B、载波码片级速率 R、所述过采样因子 K与载波总数 M。之间 满足: K/M。=mX ( B/R);
所述经过多载波调制的信号的发送速率为数据传输速率, 所述数据传输 速率满足: 数据传输速率 =载波码片级速率 RX载波数 M/数据扩频因子 SF X 码道数 P X每符号比特数 Bits, 其中数据扩频因子 SF为符号速率和码片速率 的比值。
29、 一种通信系统, 其特征在于, 包括: 如权利要求 15〜22中任一项所 述的发送装置和如权利要求 23〜28中任一项所述的接收装置。
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