WO2017219788A1 - 一种信号处理方法及装置 - Google Patents

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WO2017219788A1
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ifft
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王艺
余荣道
李赛楠
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华为技术有限公司
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    • H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits

Definitions

  • a filtering step may be added, which may be implemented by using an IFFT, a parallel/serial conversion or a cyclic prefix to avoid an out-of-band leakage of the output signal, thereby further ensuring reliable signal transmission. Sex.
  • the method further includes:
  • M is the number of subcarriers used for data transmission by K carriers
  • M k is the number of subcarriers used for data transmission by the kth carrier
  • the M symbols after the DFT transformation are (D[1], D[2], ..., D[M]); the mapping step specifically includes:
  • the symbols of the first carrier or the physical resource block are first mapped, and the symbols of the first carrier or the physical resource block are mapped to the Kth.
  • the subcarrier configuration information is M, and may further include a subcarrier number corresponding to the IFFT (i k , i k +1, . . . , i k+ M k ⁇ 1); or the subcarrier configuration information includes only occupied in each carrier.
  • the subcarrier number (i k , i k +1,..., i k+ M k -1) is sent to the receiving end, so that the receiving end can obtain the value of M according to the number of the number; in addition, there are other ways to see the specific Example.
  • a discrete Fourier transform DFT module configured to uniformly perform discrete Fourier transform DFT on data symbol blocks composed of M data symbols, and output M symbols after DFT;
  • the M data symbols belong to K carriers, and at least K carriers There are 2 adjacent carriers that are discontinuous in spectrum; or the M data symbols belong to K physical resource blocks of 1 carrier, and at least 2 adjacent physical resource blocks of the K physical resource blocks are in spectrum Discontinuous
  • mapping module configured to map the M symbols after the DFT to the M subcarrier symbols corresponding to the inverse fast Fourier transform IFFT;
  • An IFFT module configured to perform an N-th order IFFT on the mapped plurality of symbols
  • the foregoing device corresponds to the foregoing method, and the corresponding module performs corresponding steps, which may be performed by a network side network element, such as an AP, a base station, etc., or may be performed by a user equipment, such as a mobile terminal, a mobile phone, or the like.
  • a network side network element such as an AP, a base station, etc.
  • a user equipment such as a mobile terminal, a mobile phone, or the like.
  • a filter or a filtering module may be added to prevent an out-of-band leakage of the output signal, which may be after the OFDM module, or between the DFT module and the mapping module, or between the mapping module and the module, corresponding to The signal or symbol output by the module is filtered.
  • the mapped plurality of symbols include symbols generated by mapping M symbols of the K carriers and other carriers except the K carriers The symbol produced by the DFT and mapping process of the data symbol; or
  • the NFFT module is further configured to zero the subcarrier symbols of the unsigned symbol input when N is greater than M.
  • mapping module is specifically configured to:
  • the M symbols after the DFT are sequentially mapped to the M subcarriers of the IFFT module according to the subcarrier numbers corresponding to the IFFT module.
  • M is the number of subcarriers used for data transmission by K carriers
  • M k is the number of subcarriers used for data transmission by the kth carrier
  • M is the number of subcarriers used for data transmission occupied by K physical resource blocks, and M k is occupied by the kth physical resource block.
  • the number of subcarriers for data transmission is the number of subcarriers for data transmission.
  • the M symbols after the DFT transformation are (D[1], D[2], ..., D[M]); the mapping process specifically includes:
  • the subcarrier numbers of the Nth-order IFFT are 1, 2, ..., N;
  • the method further includes: a sending module, configured to send configuration information of the subcarrier corresponding to the IFFT to the receiving end.
  • the method further includes: a filtering module, configured to filter a symbol output by the DFT module, a symbol mapped by the mapping module, or a signal output by the IFFT module.
  • a filtering module configured to filter a symbol output by the DFT module, a symbol mapped by the mapping module, or a signal output by the IFFT module.
  • a signal processing apparatus comprising: a processor for
  • the M data symbols belong to K carriers, and at least 2 adjacent carriers of the K carriers are discontinuous in spectrum; or the M data symbols belong to K physical resource blocks of 1 carrier, And at least two adjacent physical resource blocks of the K physical resource blocks are discontinuous in spectrum;
  • the method further includes: a transceiver, configured to send configuration information of the subcarrier corresponding to the IFFT to the receiving end.
  • the method further includes a filter for filtering the DFT-after symbol, the mapped symbol, or the IFFT output signal.
  • the output signal after IFFT can also be an OFDM processed signal.
  • the OFDM processing includes IFFT, and may further include parallel/serial conversion and cyclic prefix.
  • the signal processing method and apparatus provided by the present invention uniformly perform discrete Fourier transform DFT and mapping processing on data symbol blocks composed of data symbols of discontinuous carriers or physical resource blocks, and then perform IFFT, and maintain DFT-OFDM after processing.
  • the PAPR of the signal is low, which improves the reliability of wireless signal transmission.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a prior art DFT-OFDM signal processing method.
  • 2 is a schematic diagram of the occupancy of multiple carriers in the spectrum.
  • FIG. 3 is a schematic flow chart of a conventional DFT-OFDM signal processing method under carrier aggregation.
  • FIG. 4 is a schematic flow chart of a DFT-OFDM signal processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic flow chart of a DFT-OFDM signal processing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a plurality of resource blocks used by one carrier in an LTE system.
  • FIG. 7 is a schematic flow chart of a DFT-OFDM signal processing method according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic flow chart of a DFT-OFDM signal processing method according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a DFT-OFDM signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a DFT-OFDM signal processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a DFT-OFDM signal processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a comparison diagram of PAPR performance curves obtained by using the solution of the embodiment of the present invention and the existing LTE single carrier processing solution.
  • a wireless access network may include different network elements in different systems.
  • network elements of a radio access network in LTE (Long Term Evolution) and LTE-A (LTE Advanced) include an eNB (eNodeB, evolved base station), and a WLAN (wireless local area)
  • the network element of the network/Wi-Fi includes an access point (AP) and the like.
  • Other wireless networks may also use a solution similar to the embodiment of the present invention, but the related modules in the base station system may be different, and the embodiment of the present invention is not limited.
  • user equipment includes but is not limited to a mobile station (MS, Mobile Station), a mobile terminal (Mobile Terminal), a mobile phone (Mobile Telephone), a mobile phone (handset).
  • MS Mobile Station
  • Mobile Terminal mobile terminal
  • Mobile Telephone mobile Telephone
  • handset mobile phone
  • the portable device the user equipment can communicate with one or more core networks via a radio access network (RAN), for example, the user equipment can be a mobile phone (or "cellular"
  • RAN radio access network
  • the user equipment can be a mobile phone (or "cellular"
  • the telephone device, the computer with wireless communication function, etc., the user equipment can also be a mobile device that is portable, pocket-sized, handheld, built-in, or in-vehicle.
  • each user equipment can occupy one physical resource block (PRB) of one carrier or multiple PRBs in a spectrum to transmit data.
  • PRB physical resource block
  • Each PRB includes 12 consecutive subcarriers.
  • the length of 14 OFDM symbols is included, that is, the length of time of 1 ms.
  • the signal processing method under the above carrier aggregation is to perform DFT transform on the input data symbols separately on each carrier, multiple DFT transforms exist in multiple carriers, and DFT transformed symbols of multiple carriers are respectively mapped, and the mapped symbols are respectively mapped.
  • Uniform IFFT When a plurality of DFTs are combined with IFFT, the output DFT-OFDM signal PAPR is increased. For example, when the number of carriers reaches four or more, the PAPR is increased by 1.5 dB or more.
  • the embodiment of the present invention further improves from the following two points: under the condition of carrier aggregation, the PAPR of the DFT-OFDM signal is reduced to improve the reliability of signal transmission.
  • the signal generation method for each OFDM symbol period is the same, and may be exemplified by a signal for generating one OFDM symbol period.
  • the signal processing method in this embodiment includes:
  • the M transformed symbols (D[1], D[2], ..., D[M]) output by the DFT are input to a mapping unit, and the mapping unit uniformly maps the M DFT transformed symbols onto the M subcarrier symbols.
  • output M mapped symbols as input symbols of the IFFT unit; if the IFFT unit is N-order, there are N inputs, where N ⁇ M; when N is greater than M, the IFFT unit has N input symbols, for IFFT There are no NM input symbols for the symbol input after the mapping, and all are set to 0.
  • mapping unit The specific mapping process of the mapping unit is as follows:
  • the subcarrier numbers of the N-th order IFFT unit are 1, 2, ..., N;
  • the mapping method sequentially maps the M symbols after the DFT to the M subcarriers of the IFFT according to the subcarrier numbers corresponding to the IFFT unit, for example, first, each symbol of the first carrier is numbered according to the subcarrier to which the subcarrier belongs. Mapping is performed, and then each symbol of the second carrier is mapped according to the subcarrier number to which it belongs, up to the Kth carrier.
  • the DFT-OFDM signal processing method performs DFT on the data symbols of each carrier separately. For example, in the flow diagram of FIG. 3, if there are K carriers, there are K DFT units, and each carrier has The DFT order is the number of subcarriers that the carrier uses for data transmission.
  • the DFT transformed symbols are uniformly mapped by a mapping unit, that is, the M symbols output by the DFT unit are uniformly mapped to the M subcarriers of the IFFT, and only one mapping unit is shown in FIG. 4 .
  • the conventional scheme is to configure one mapping unit for each carrier, and map the DFT-transformed multiple symbols on the carrier to multiple sub-carriers of the IFFT. In the flow diagram of FIG. 3, if there are K carriers, a total of K are needed. Map unit.
  • the present invention is equally applicable if one carrier allocates multiple physical resource blocks PRB for data transmission and at least two adjacent physical resource blocks are not spectrally discontinuous. Under the condition that a carrier allocates a plurality of discontinuous PRBs, the embodiment of the present invention intends to further improve from the following two points to reduce the PAPR of the DFT-OFDM signal and support the transmission of multiple discontinuous PRBs.
  • the signal generation method for each OFDM symbol period is the same, and may be exemplified by a signal for generating one OFDM symbol period.
  • K is a natural number greater than 1, and at least two adjacent physical resource blocks are not spectrally discontinuous.
  • the IFFT in OFDM processing is N-order, and the subcarrier numbers are 1, 2, ..., N, where N ⁇ M.
  • the signal processing method in this embodiment includes:
  • a resource block which may be all data symbols of K resource blocks, or a partial data symbol, where d k [m] represents the mth data symbol to be transmitted by the kth resource block.
  • the data symbol block is uniformly input into a DFT unit for DFT, and the M symbols after DFT conversion are output, which are recorded as (D[1], D[2], ..., D[M]); M is equal to K physical resource blocks.
  • M M 1 + M 2 + ... M K ; for example, M is 2 Q , and Q is a natural number, which can further improve PAPR performance.
  • the M transformed symbols (D[1], D[2], ..., D[M]) output by the DFT are input to a mapping unit, and the mapping unit uniformly maps the M DFT transformed symbols onto the M subcarrier symbols.
  • output M mapped symbols as input symbols of the IFFT unit; if the IFFT unit is N-order, there are N inputs, where N ⁇ M; when N is greater than M, the IFFT unit has N input symbols, for IFFT There are no NM input symbols for the symbol input after the mapping, and all are set to 0.
  • mapping unit The specific mapping process of the mapping unit is as follows:
  • the mapping method sequentially maps the M symbols of the DFT to the M subcarriers of the IFFT according to the subcarrier numbers corresponding to the IFFT unit, for example, first, according to the subcarrier number of the first PRB. Mapping is performed, and then each symbol of the second PRB is mapped according to the subcarrier number to which it belongs, up to the Kth PRB.
  • An N-th order IFFT is performed on the N mapped symbols (X[1], X[2], ..., X[N]), and may further include a parallel/serial conversion and a cyclic prefix.
  • the IFFT, the parallel/serial conversion, and the cyclic prefix unit are existing OFDM processing technologies. For details, the corresponding operations can be performed by the existing IFFT unit, the parallel/serial conversion unit, and the cyclic prefix unit.
  • the cyclic prefix can be a cyclic prefix of all 0s, that is, the prefix part does not send any signal. This zero-prefix OFDM processing method is prior art, and the embodiments of the present invention are equally applicable.
  • Another alternative to the cyclic prefix is to add a pseudo-random sequence, that is, the prefix portion is a pseudo-random sequence, and the embodiment of the present invention is equally applicable.
  • the K physical resource blocks are all contiguous, the foregoing method is also applicable. Further, in the foregoing embodiment, the K physical resource blocks belong to one carrier, and if they belong to multiple carriers, the solution may also be applicable. .
  • N is the IFFT order in the case of one carrier of LTE; for the guard subcarrier and the unscheduled PRB, a total of NM subcarrier symbols are all set to zero.
  • the M data symbols from multiple PRBs are jointly unified into DFT, and the DFT order M is equal to the sum of the number of subcarriers used by all PRBs for data transmission, so there is only one DFT in the flow diagram of FIG. unit.
  • the traditional DFT-OFDM signal processing method that occupies multiple PRBs is to perform DFT for each PRB data symbol. If there are K PRBs, there are K DFT units, and the DFT order of each PRB is for the PRB. The number of subcarriers for data transmission.
  • the mapping is uniformly performed by one mapping unit, that is, the M symbols output by the DFT unit are uniformly mapped to the M subcarriers of the IFFT, and there is only one mapping unit as shown in FIG. 5.
  • the conventional scheme is to configure one mapping unit for each PRB, and map the DFT-transformed multiple symbols on the PRB to multiple subcarriers of the IFFT. If there are K PRBs, a total of K mapping units are needed.
  • the order M of the DFT varies with the total number of subcarriers allocated at each time, and the total number of subcarriers allocated at different times may be different, and the order M of the DFT changes correspondingly with time. That is, the DFT order can be dynamically adjusted.
  • the embodiments of the present invention are applicable to a wireless communication system such as a 5G wireless communication system, an LTE evolution system, and an IEEE 802.11ay system.
  • the embodiments of the present invention are also applicable to microwave transmission.
  • When there are multiple carriers for microwave transmission at least two adjacent carriers are discontinuous in frequency spectrum, and the embodiment of the present invention is also applicable, and the high frequency transmission with 6 GHz or higher is also applicable.
  • the method and device of the embodiments of the present invention can significantly reduce the PAPR and improve the utilization efficiency of the radio frequency in the case of multiple carrier aggregation.
  • the RF bandwidth cannot support all carriers together for IFFT, it can be divided into multiple medium RF channels to transmit signals.
  • FIG. 8 for example, there are 4 carriers, 4 carriers are discontinuous in spectrum, wherein carriers 1 and 2 adopt the scheme of FIG. 4, and the output signals are sent to the medium RF channel 1; carriers 3 and 4 also adopt the scheme of FIG. The output signal is sent to the middle RF channel 2; of course, if the carriers 3 and 4 are continuous, the signal outputted by the scheme of FIG. 3 can also be sent to the medium RF channel 2.
  • More carrier cases are analogous; similarly, the case of multiple physical resource blocks is also applicable.
  • the transmitting end may send the subcarrier configuration information to the receiving end in advance through signaling, so that the receiving end performs DFT-OFDM signal detection and demodulation, where the transmitting end may be a network device, such as a base station, an AP, or a terminal device.
  • the corresponding parameters may be sent to the receiving end by the following methods.
  • the transmitting end sends the subcarrier configuration information to the receiving end in advance, and the subcarrier configuration information is the subcarrier number corresponding to the M and the IFFT in the foregoing embodiment (i k , i k +1, . . . , i k+ M k -1
  • the parameters are sent to the receiving end in advance before the corresponding steps of the above embodiments are performed.
  • the protocol defines the subcarrier combination in each carrier, and numbers these subcarrier combinations, so that the sender only needs to send the subcarrier combination number to the receiving end, and can further transmit the carrier number to the receiving end, and the receiving end can Obtaining each subcarrier number and M according to the received subcarrier combination number and the definition of the protocol; for example, when the number of subcarriers in one carrier is X, a table of subcarrier combinations is defined, where the table includes 5 seed carrier waves. combination.
  • the definition of the subcarrier combination is not limited to the following table:
  • the protocol defines the combination of resource blocks, and numbers these combinations, the sender only needs to send the resource block combination number to be occupied to the receiving end, and the receiving end can be based on the received resource block combination number and protocol definition. Get each resource block number and M.
  • the specific numbering method is similar to the above subcarrier numbering method.
  • the foregoing method embodiments may be performed by a device on the network side, such as a base station, an access point AP, or the like, or may be executed by a user equipment, such as a mobile phone, a notebook computer, a mobile device, and a virtual reality (VR).
  • a device on the network side such as a base station, an access point AP, or the like
  • a user equipment such as a mobile phone, a notebook computer, a mobile device, and a virtual reality (VR).
  • VR virtual reality
  • Device, AR (Augmented Reality) device, etc. corresponding to the above method execution embodiment of the embodiment of FIG. 4,
  • the invention also provides a signal processing device, with reference to Figure 9, the device comprising:
  • the discrete Fourier transform DFT module 901 is configured to uniformly perform discrete Fourier transform DFT on data symbol blocks composed of M data symbols, and output M symbols after DFT; the M data symbols belong to K carriers, and K carriers At least 2 adjacent carriers are discontinuous in spectrum; or the M data symbols belong to K physical resource blocks of 1 carrier, and at least 2 adjacent physical resource blocks of the K physical resource blocks are Spectral discontinuity;
  • the mapping module 902 is configured to map the M symbols after the DFT to the M subcarrier symbols corresponding to the inverse fast Fourier transform IFFT;
  • An IFFT module 903, configured to perform N-th order IFFT on the mapped plurality of symbols
  • the IFFT module 903 which may be referred to as an OFDM module, is part of the OFDM processing.
  • the IFFT module 903 is further configured to zero the subcarrier symbol input without the mapped symbol.
  • mapping module 902 is specifically configured to:
  • the M symbols after the DFT are sequentially mapped to the M subcarriers of the IFFT module 903 according to the subcarrier numbers corresponding to the IFFT module 903.
  • M is the number of subcarriers used for data transmission by K carriers
  • M k is the number of subcarriers used for data transmission by the kth carrier
  • M is the number of subcarriers used for data transmission occupied by K physical resource blocks, and M k is occupied by the kth physical resource block.
  • the number of subcarriers for data transmission is the number of subcarriers for data transmission.
  • mapping process of the mapping module 902 specifically includes:
  • the subcarrier numbers of the Nth-order IFFT are 1, 2, ..., N;
  • the apparatus may further include a parallel/serial conversion module, and a cyclic prefix module (not shown), and the IFFT, parallel/serial conversion, and cyclic prefix are existing OFDM processing technologies, which are not described in detail.
  • the three modules are combined and called OFDM module.
  • the device embodiment may add a filtering module 904, specifically a filter, which may be after the IFFT module 903 (the OFDM module 903 in the figure) or the DFT module 901 and the mapping module. Between 902, or mapping module 902 and IFFT module 903 (OFDM module 903 in the figure); between the IFFT module and the parallel/serial conversion module, or between the parallel/serial conversion module and the cyclic prefix module, Used to filter the symbols or signals output by the corresponding module.
  • a filtering module 904 specifically a filter, which may be after the IFFT module 903 (the OFDM module 903 in the figure) or the DFT module 901 and the mapping module.
  • mapping module 902 and IFFT module 903 OFDM module 903 in the figure
  • FIG. 9 and FIG. 10 can implement the various processes implemented in the foregoing embodiments of the respective methods. To avoid repetition, details are not described herein again.
  • the processor 1101 includes a transceiver 1102.
  • the transceiver 1102 is configured to perform signal processing on the signal, and the corresponding function of the sending module 900 can be implemented.
  • the transceiver can be configured by The transmitter and receiver are composed.
  • the processor 1101 is configured to execute various types of processing flows. For example, the functions of any one or more of the modules such as the DFT module 901, the mapping module 902, and the IFFT module 903 in the apparatus shown in FIG.
  • the DFT module 901 is implemented by a separate module
  • the mapping module 902 is implemented by the processor 1101, or the processor 1101 implements the functions of the DFT module 901
  • the functions of the mapping module 902 and the IFFT module 903 are implemented by the processor 1101.
  • the above three modules are implemented by the processor.
  • the specific implementation may adopt various flexible design manners, and the present invention is not limited.
  • the filter function described above can also be implemented by a processor.
  • the bus system may include a power bus, a control bus, and a status signal bus in addition to the data bus.
  • a power bus may include a power bus, a control bus, and a status signal bus in addition to the data bus.
  • the various buses are labeled as bus systems in the figure.
  • the disclosed systems, devices, and methods may be implemented in other manners.
  • the device embodiments described above are merely illustrative.
  • the division of the unit is only a logical function division.
  • there may be another division manner for example, multiple units or components may be combined or Can be integrated into another system, or some features can be ignored or not executed.
  • the mutual coupling or direct coupling or communication connection shown or discussed may be an indirect coupling or communication connection through some interface, device or unit, and may be in an electrical, mechanical or other form.
  • each functional unit in each embodiment of the present invention may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically separately, or two or more units may be integrated into one unit.

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Abstract

本发明提供一种信号处理方法，包括：对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个资源块，且K个资源块中至少有2个相邻资源块在频谱上不连续；将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；对映射后的多个符号进行N阶IFFT；本发明还提供一种信号处理装置，该方法及装置保持处理后的DFT-OFDM信号的PAPR较低，提高信号的无线传输可靠性。

Description

一种信号处理方法及装置 技术领域
本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种信号处理方法及装置。
背景技术
DFT-OFDM(discrete fourier transform-orthogonal frequency division multiplexing，离散傅立叶变换-正交频分复用)信号区别于传统的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分复用)信号，是信号在OFDM处理之前增加了DFT(discrete fourier transform，离散傅立叶变换)变换，目前已经在LTE(Long Term Evolution，长期演进)移动通信系统和IEEE 802.11系统中使用，如用于LTE系统的上行传输，DFT-OFDM信号标准中记录为DFT-S-OFDM(Digital Fourier Transform spread OFDM，数字傅里叶变换扩展正交频分复用)信号，SC-DFT-OFDM(Single carrier digital fourier transform orthogonal frequency-division multiplex，单载波数字傅里叶变换正交频分复用)信号或SC-FDMA(singlecarrier frequency division multiple access，单载波FDMA)信号，实际中通常被简称为单载波信号，是5G移动通信系统的候选波形之一。单载波信号的基带处理过程如图1，针对M个要发送的数据符号，如QAM(quadrature amplitude modulation，正交幅度调制)符号，首先经过DFT单元进行M阶的离散傅立叶变换DFT，输出M个DFT变换后的符号到映射单元，映射单元把所述M个DFT变换后的符号映射到多个连续子载波上，然后OFDM单元对映射后的多个符号进行OFDM处理，包括IFFT(inverse fast Fourier transformation，快速傅立叶反变换)、并/串变换以及加循环前缀等。
单载波信号由于是信号在OFDM处理之前增加了DFT变换，利用DFT和I FFT的变换特性，输出的信号保持和DFT输入的数据符号相近的峰均功率比(peak-to-average power ratio，PAPR)。另外，无线通信系统中，DFT单元输入的是QAM符号，QAM符号保持有较低的PAPR，因此经过所述DFT-OFDM处理后的信号仍然保持较低的PAPR。
只有一个载波的情况下，由于所分配的子载波都是连续的，能够保证DFT-OFDM处理后输出的信号有较低的PAPR。但是存在多个载波聚合的场景下，如图2所示，特别是多个载波在频谱上不连续，现有的DFT-OFDM信号处理过程输出的信号不再保持低PAPR。这是因为每个载波上采用上述单载波信号处理技术后，多个载波输出的多个单载波信号叠加后，将产生较高的PAPR。
同样在LTE上行链路中，用户设备只能占用连续的物理资源块(physical resource block，PRB)用于单载波波形传输，连续的物理资源块才能保证单载波波形的PAPR低。一旦该用户设备分配的多个PRB是不连续的，现有的LTE单载波波形无法保证低PAPR。这也是LTE上行链路不支持不连续PRB分配的重要原因。
因此如何在多个载波聚合的条件下，或者分配的多个PRB不连续的条件下，保持DFT-OFDM处理后的信号的PAPR较低是当前无线通信系统研究的关键点之一。
发明内容
本发明提供一种信号处理方法及装置，以保持处理后的DFT-OFDM信号的PAPR较低，提高信号的无线传输可靠性。
一方面，提供一种信号处理方法，包括：
对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；对映射后的多个符号进行N阶IFFT；其中N≥M，K≥2。
结合上述方案，M，N，K都是自然数，M个为多个；另外，如果K个载波或物理资源块都是连续的，上述方案同样适用；
结合上述方案，在另一个实施方式中，K个物理资源块可以是1个载波的，也可以是多个载波的，上述方案同样适用，只要M个数据符号属于K个物理资源块即可。
上述方案中，N阶IFFT表示有N个输入子载波符号，DFT后的M个符号映射后占用M个输入子载波符号。N大于M时，剩下的(N-M)个输入子载波符号可以设置为0，因此映射后的多个符号包括M个映射后的符号和(N-M)个0；另外剩下的(N-M)个输入子载波符号也可以是其他载波或物理资源块经过DFT及映射后产生的符号，如果还有剩余的输入子载波符号，再把剩余的设置为0。
结合上述方面，其中，当N大于M时，所述映射后的多个符号包括所述K个载波的M个符号映射后产生的符号和除所述K个载波之外的其它载波的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号；或
所述映射后的多个符号包括所述K个物理资源块的M个符号映射后产生的符号和除所述K个物理资源块之外的其它物理资源块的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号。
另外，该方案还可以进一步包括，对IFFT后的符号进行并/串转换及加循环前缀，IFFT、并/串转换及加循环前缀属于现有的OFDM处理过程。
进一步的，OFDM处理后可以增加一个滤波的步骤，具体可以在，IFFT、并/串转换或加循环前缀之后，可以用滤波器实现，以避免输出的信号的带外泄露，进一步保障信号传输可靠性。
另外，滤波的步骤也可以在DFT步骤或映射步骤之后。
结合上述各个方面，其中，当N大于M时，对映射后的多个符号进行N阶IFFT之前，进一步包括：
将IFFT对应的没有映射后的符号输入的子载波符号置零。
结合上述各个方面，其中，将所述的DFT后的M个符号映射到IFFT对应的M个子载波上包括：
将所述的DFT后的M个符号按照IFFT对应的子载波编号依次映射到IFFT的M个子载波上。
结合上述各个方面，其中：M＝M1+M2+…MK；k＝1,2,…,K；
当所述M个数据符号属于K个载波时，M为K个载波用于数据传输的子载波个数， Mk是第k个载波用于数据传输的子载波个数；或
当所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块时，M为K个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数。
结合上述各个方面，其中所述DFT变换后的M个符号为(D[1],D[2],…,D[M])；所述映射步骤具体包括：
第一个载波或物理资源块：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
第二个载波或物理资源块：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
…
第K个载波或物理资源块：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
若m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，则X[m]＝0；
其中，X[m]为IFFT的输入符号，m＝1,2,…,N；
N阶IFFT的子载波编号为1,2,…,N；
所述IFFT对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
上述方案中，先映射第一个载波或物理资源块的符号，再映射第一个载波或物理资源块的符号，一直到第K个。
结合上述各个方面，其中：其中，M＝2Q，Q是自然数，能够进一步改进PAPR性能。
结合上述各个方面，该方法之前进一步包括，将IFFT对应的子载波的配置信息发送给接收端，以便于接收端根据所述子载波的配置进行DFT-OFDM信号检测解调。另外，发送子载波配置信息可以提前发，也可以DFT步骤或映射步骤之后发，接收端需要解调信号前收到对应的子载波配置信息，发送端具体的发送子载波配置信息的时间不做限定。
其中，子载波配置信息为M，还可以进一步包括IFFT对应的子载波编号(ik,ik+1,…,ik+Mk-1)；或者子载波配置信息只包括每个载波中占用的子载波编号(ik,ik+1,…,ik+Mk-1)发送给接收端，这样接收端可以根据编号的数量得出M的值；另外，还有其它的方式见具体实施例。
第二方面，提供一种信号处理装置，包括：
离散傅立叶变换DFT模块，用于对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；
映射模块，用于将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；
IFFT模块，用于对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
其中N≥M，K≥2。
上述装置对应上述方法，相应的模块执行相应的步骤，具体可以由网络侧网元执行，如AP，基站等；也可以由用户设备执行，如手机，笔记本电脑等移动终端。
另外，该方案还可以进一步包括，对IFFT后的符号进行并/串转换及加循环前缀，IFFT、并/串转换及加循环前缀属于现有的OFDM处理过程，具体由并/串转换模块及加循环前缀模块来完成，也可以由IFFT来完成并/串转换。IFFT模块，并/串转换模块及加循 环前缀模块可以合称OFDM模块，由OFDM模块统一完成上述过程。
上述方案中可以增加一个滤波器或滤波模块，以防止输出的信号的带外泄露，可以在OFDM模块之后，或DFT模块与映射模块之间，也可以在映射模块与模块之间，对相应的模块输出的信号或符号进行滤波。
结合上述第二方面，其中，当N大于M时，所述映射后的多个符号包括所述K个载波的M个符号映射后产生的符号和除所述K个载波之外的其它载波的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号；或
所述映射后的多个符号包括所述K个物理资源块的M个符号映射后产生的符号和除所述K个物理资源块之外的其它物理资源块的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号。
结合上述各个方面，其中，当N大于M时，所述IFFT模块还用于将没有映射后的符号输入的子载波符号置零。
结合上述各个方面，其中，所述映射模块具体用于：
将所述的DFT后的M个符号按照IFFT模块对应的子载波编号依次映射到IFFT模块的M个子载波上。
结合上述各个方面，其中M＝M1+M2+…MK；k＝1,2,…,K；
当所述M个数据符号属于K个载波时，M为K个载波用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个载波用于数据传输的子载波个数；或
当所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块时，M为K个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数。
结合上述各个方面，其中，所述DFT变换后的M个符号为(D[1],D[2],…,D[M])；所述映射过程具体包括：
第一个载波或物理资源块：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
第二个载波或物理资源块：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
…
第K个载波或物理资源块：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
若m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，则X[m]＝0；
其中，X[m]为IFFT模块的输入子载波符号，m＝1,2,…,N；
N阶IFFT的子载波编号为1,2,…,N；
所述IFFT对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
结合上述各个方面，其中，M＝2Q，Q是自然数。
结合上述各个方面，进一步包括，发送模块，用于将IFFT对应的子载波的配置信息发送给接收端。
结合上述各个方面，进一步包括：滤波模块，用于对DFT模块输出的符号、映射模块映射后的符号或IFFT模块输出的信号进行滤波。
可以理解，上述各个模块可以用相应的单元来替换。
第三方面，公开了一种信号处理装置，包括：处理器，用于
对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M 个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；
将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；
对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
其中N≥M，K≥2。
结合第三方面，进一步包括，收发器，用于将IFFT对应的子载波的配置信息发送给接收端。
结合第三方面，进一步包括，滤波器，用于对DFT后的符号、映射后的符号或IFFT后的输出信号进行滤波。
IFFT后的输出信号也可以为OFDM处理后的信号。OFDM处理包括了IFFT，还可以进一步包括并/串转换及加循环前缀。
本发明提供的信号处理方法及装置，由于将不连续的载波或物理资源块的数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT及映射处理，然后再进行IFFT，保持处理后的DFT-OFDM信号的PAPR较低，提高了无线信号传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中对应要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图2是多个载波在频谱上的占用示意图。
图3是载波聚合下传统的DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图4是本发明实施例的DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图5是本发明另一实施例的DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图6是LTE系统中一个载波使用多个资源块的示意图。
图7是本发明又一实施例的DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图8是本发明再一实施例的DFT-OFDM信号处理方法的流程示意图。
图9是本发明实施例的DFT-OFDM信号处理装置的示意图。
图10是本发明另一实施例的DFT-OFDM信号处理装置的示意图。
图11是本发明又一实施例的DFT-OFDM信号处理装置的示意图。
图12为采用本发明实施例方案和现有LTE单载波处理方案所得到的PAPR性能曲线对比图。
具体实施方式
本发明实施例可以用于各种基于OFDM技术的的无线网络。无线接入网络在不同的系统中可包括不同的网元。例如，LTE(Long Term Evolution)和LTE-A(LTE Advanced)中无线接入网络的网元包括eNB(eNodeB，演进型基站)，WLAN(wireless local area  network)/Wi-Fi的网元包括接入点(Access Point，AP)等。其它无线网络也可以使用与本发明实施例类似的方案，只是基站系统中的相关模块可能有所不同，本发明实施例并不限定。
还应理解，在本发明实施例中，用户设备(UE，User Equipment)包括但不限于移动台(MS，Mobile Station)、移动终端(Mobile Terminal)、移动电话(Mobile Telephone)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等，该用户设备可以经无线接入网(RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，例如，用户设备可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、具有无线通信功能的计算机等，用户设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。
LTE系统中，允许有多个载波做载波聚合，参与载波聚合的载波个数最多8个，每个载波的带宽可能是1.4MHz，5MHz,10MHz,20MHz，不同带宽可以任意组合。LTE上行链路中，每个用户设备可以占用一个载波中的一个PRB(physical resource block)物理资源块或者多个在频谱上连续的PRB来传输数据，每个PRB包括12个连续子载波，时间上包括14个OFDM符号长度，即1ms的时间长度。
以任意一个OFDM符号长度为例，介绍载波聚合的场景下，如LTE在载波聚合的条件下，单载波信号(即，DFT-OFDM信号)的处理过程。
在上述载波聚合的场景下，假设有K个载波聚合，第k个载波输入有Mk个数据符号，其中k＝1,2,…K，例如LTE中，Mk是12的整数倍；单载波信号(即，DFT-OFDM信号)的处理过程主要是针对每个载波的数据符号分别进行DFT及映射处理，每个载波的数据符号可以为一个或多个，通常为多个。参考图3，每个载波的数据符号分别对应一个DFT单元及一个映射单元，共有K个DFT单元及K个映射单元，所有载波的映射后的符号进入一个IFFT单元进行IFFT；因此，每个载波的数据符号分别进行DFT及映射处理，然后将映射后的各个载波的符号统一进行OFDM处理，该方法包括：
101，对各个载波的数据符号分别进行DFT，分别输出各个载波的DFT后的符号；
以第k个载波为例，首先第k个载波的DFT单元对输入的Mk个数据符号做DFT变换，输出Mk个DFT变换后的符号，其中k＝1,2,…,K。因此K路载波的数据符号分别经过K个DFT单元处理后，输出K组DFT处理后的符号。
102，将各个载波的DFT处理后的符号分别映射到I FFT的子载波符号上；
第k个载波的映射单元把DFT变换后的Mk个符号映射到IFFT对应的子载波符号上，输出Mk个映射后的符号，其中k＝1,2,…,K。因此K路DFT后的符号分别经过K个映射单元进行映射，经过K个单元映射后的M个符号共同输入一个IFFT单元。这样IFFT单元总共有M个输入符号是映射后的M个符号，其中M＝M1+M2+…+MK；
103，对映射后的符号统一进行I FFT；
IFFT是OFDM处理的一部分，OFDM处理还可以进一步包括并/串转化，加循环前缀等。
各个载波的映射后的符号统一输入一个IFFT单元进行N阶IFFT处理，因此，IFFT单元有N个输入符号，其中N≥M，如果N＝M，则IFFT单元直接对M个映射后的子载波符号进行IFFT即可；
当N大于M时，在IFFT单元的N个输入符号中，总共有N-M个输入符号没有映射后的符号输入，可以将所述N-M个输入符号全部置0作为对应子载波的输入符号。最后对输入的M个映射后的符号和N-M个0，共N个符号，做N阶的OFDM信号处理，包括N阶IFFT、 并/串变换和加循环前缀。OFDM信号处理是现有技术，不再一一详述。
同样，IEEE802.11ay系统的中，也允许有多个载波做载波聚合，参与载波聚合的载波个数最多4个，每个载波的带宽固定为2.16GHz，4个载波在频谱上连续。与上述LTE上行链路区别的是，每个载波固定带宽2.16GHz，每个载波输入数据符号相同，即上述的方法中，M1＝M2＝…＝MK＝355。IEEE802.11ay链路中，每个用户设备可以占用一个或者多个载波，该用户设备在所占用的载波上占用除保护子载波的所有子载波。图3所示的方法同样适用于IEEE802.11ay在载波聚合下的信号产生过程，只是在参数配置上与LTE不同。
上述载波聚合下的信号处理方法是在每个载波上单独对输入数据符号做DFT变换，多个载波存在多个DFT变换，多个载波的DFT变换后的符号分别进行映射，对映射后的符号统一做IFFT。多个DFT在与IFFT相结合的时候，会导致输出的DFT-OFDM信号PAPR升高，例如，当载波数达到4个以上的时候，PAPR增加1.5dB以上。
本发明实施例拟从以下两点做进一步的改进，在载波聚合的条件下，降低DFT-OFDM信号的PAPR，以提高信号传输的可靠性。
1)多个载波上的数据符号统一做DFT；
2)DFT输出的多个符号统一做映射；
每个OFDM符号周期的信号生成方法相同，不妨以生成一个OFDM符号周期的信号为例来说明。
假设有K个载波，K是大于1的自然数，至少有两个相邻的载波在频谱上不连续。每个载波上包括Mk个子载波用于数据传输，K个载波共有M个子载波用于数据传输，其中k＝1,2,…,K，M＝M1+M2+…MK；OFDM处理中的IFFT是N阶，子载波编号为1,2,…,N，其中N≥M。假设在IFFT中用于数据传输的子载波编号是ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。参考图4，本实施例信号处理方法包括：
201，把K个载波的M个数据符号组成的数据符号块统一进行DFT，输出DFT变换后的M个符号；
该数据符号块包含M个数据符号，M个数据符号可以是K个载波所有数据符号，也可以是部分数据符号，这里的数据符号(dk[1],dk[2],…,dk[Mk],k＝1,2,…,K)属于K个载波，其中dk[m]表示第k个载波要传输的第m个数据符号。
该M个数据符号组成的数据符号块统一输入一个DFT单元做DFT，输出DFT变换后的M个符号，记作(D[1],D[2],…,D[M])；M等于K个载波用于数据传输的子载波个数总和，即M＝M1+M2+…MK；例如，M取值为2Q，Q是自然数，能够进一步改进PAPR性能。
202，将DFT输出的DFT变换后M个符号映射到IFFT对应的M个子载波符号上；
DFT输出的M个变换后的符号(D[1],D[2],…,D[M])输入一个映射单元，映射单元统一将M个DFT变换后的符号映射到M个子载波符号上，输出M个映射后的符号，作为IFFT单元的输入符号；如果IFFT单元为N阶，即有N个输入，其中N≥M；当N大于M时，IFFT单元有N个输入符号，对于IFFT单元中没有映射后符号输入的N-M个输入符号，将其全部置0。
映射单元的具体映射过程如下：
第一个载波：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
第二个载波：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
…
第K个载波：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
如m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，则X[m]＝0；
其中{X[m],m＝1,2,…,N}是IFFT单元的输入符号；
N阶IFFT单元的子载波编号为1,2,…,N；
所述IFFT单元对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
上述映射方法具体是将所述的DFT后的M个符号按照IFFT单元对应的子载波编号依次映射到IFFT的M个子载波上，例如：先将第一个载波的各个符号按照所属的子载波编号进行映射，然后是第二个载波的各个符号按照所属的子载波编号进行映射，一直到第K个载波。
203，对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
对N个映射后的符号(X[1],X[2],…,X[N])做N阶IFFT，还可进一步包括并/串变换和加循环前缀。IFFT、并/串变换和加循环前缀是现有的OFDM处理技术，不再详述，可以由现有的IFFT单元、并/串变换单元和加循环前缀单元执行相应的操作；需要说明的是加循环前缀可以是全0的循环前缀，本发明实施例同样适用。另外一种可替代加循环前缀的处理方法是加伪随机序列，即前缀部分是伪随机序列，本发明实施例同样适用。
需要说明的是，如果K个载波都是连续的，上述方法同样适用。
本发明实施例方案中，将来自多个载波的M个数据符号统一做DFT，DFT阶数M等于所有载波用于数据传输的子载波个数总和，因此图4的流程示意图中只有一个DFT单元。而传统的载波聚合时DFT-OFDM信号处理方法是对每个载波的数据符号单独做DFT，例如，图3的流程示意图中，如果有K个载波，就有K个DFT单元，每个载波的DFT阶数是该载波用于数据传输的子载波个数。另外本发明实施例将DFT变换后的符号通过一个映射单元统一进行映射，即把DFT单元输出的M个符号统一映射到IFFT的M个子载波上，如图4所示只有一个映射单元。传统的的方案是每个载波配置一个映射单元，把该载波上经过DFT变换后的多个符号映射到IFFT的多个子载波上，图3流程示意图中，如果有K个载波，总共需要K个映射单元。
在另一个实施例中，假如一个载波分配多个物理资源块PRB用于数据传输，并且至少有两个相邻的物理资源块在频谱上不连续，本发明同样适用。在一个载波分配多个不连续的PRB的条件下，本发明实施例拟从以下两点做进一步的改进，以降低DFT-OFDM信号的PAPR，支持多个不连续PRB的传输。
1)一个载波多个不连续的PRB的数据符号统一做DFT；
2)DFT输出的多个符号统一做映射；
每个OFDM符号周期的信号生成方法相同，不妨以生成一个OFDM符号周期的信号为例来说明。
假设分配有K个物理资源块，K是大于1的自然数，并且至少有两个相邻的物理资源块在频谱上不连续。每个物理资源块上分配有Mk个子载波用于数据传输，K个物理资源块共占有M个子载波用于数据传输，其中k＝1,2,…,K，M＝M1+M2+…MK；OFDM处理中的IFFT是N阶，子载波编号为1,2,…,N，其中N≥M。假设在IFFT中用于数据传输的子载波编号是ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。参考图5，本实施例信号处理方法包括：
301，把K个物理资源块的M个数据符号组成的数据符号块统一进行DFT，输出DFT 变换后的M个符号；
该数据符号块包含M个数据符号，这里的数据符号(dk[1],dk[2],…,dk[Mk],k＝1,2,…,K)属于K个物理资源块，可以是K个资源块所有数据符号，也可以是部分数据符号，其中dk[m]表示第k个资源块要传输的第m个数据符号。
该数据符号块统一输入一个DFT单元做DFT，输出DFT变换后的M个符号，记作(D[1],D[2],…,D[M])；M等于K个物理资源块用于数据传输的子载波个数总和，即M＝M1+M2+…MK；例如，M取值为2Q，Q是自然数，能够进一步改进PAPR性能。
302，将DFT输出的DFT变换后M个符号映射到IFFT对应的M个子载波符号上；
DFT输出的M个变换后的符号(D[1],D[2],…,D[M])输入一个映射单元，映射单元统一将M个DFT变换后的符号映射到M个子载波符号上，输出M个映射后的符号，作为IFFT单元的输入符号；如果IFFT单元为N阶，即有N个输入，其中N≥M；当N大于M时，IFFT单元有N个输入符号，对于IFFT单元中没有映射后符号输入的N-M个输入符号，将其全部置0。
映射单元的具体映射过程如下：
第一个PRB：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
第二个PRB：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
…
第K个PRB：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
若m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，X[m]＝0；
其中{X[m],m＝1,2,…,N}是IFFT单元的输入符号；
N阶IFFT单元的子载波编号为1,2,…,N；
所述IFFT单元对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
上述映射方法具体是将所述的DFT后的M个符号按照IFFT单元对应的子载波编号依次映射到IFFT的M个子载波上，例如：先将第一个PRB的各个符号按照所属的子载波编号进行映射，然后是第二个PRB的各个符号按照所属的子载波编号进行映射，一直到第K个PRB。
303，对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
对N个映射后的符号(X[1],X[2],…,X[N])做N阶IFFT，还可进一步包括并/串变换和加循环前缀。IFFT、并/串变换和加循环前缀单元是现有的OFDM处理技术，不再详述，可以由现有的IFFT单元、并/串变换单元和加循环前缀单元执行相应的操作；需要说明的是加循环前缀可以是全0的循环前缀，即前缀部分不发任何信号。这种零前缀的OFDM处理方法是现有技术，本发明实施例同样适用。另外一种可替代加循环前缀的处理方法是加伪随机序列，即前缀部分是伪随机序列，本发明实施例同样适用。
需要说明的是，如果K个物理资源块都是连续的，上述方法同样适用；进一步的，上述实施例中K个物理资源块属于1个载波，如果属于多个载波，同样也可以适用该方案。
上述实施例可以适用于LTE上行链路，如图6，某个用户设备分配多个PRB，每个PRB占用12个子载波，那么M1＝M2＝…＝MK＝12，其中K是所调度的PRB个数。N是LTE一个载波情况下的IFFT阶数；对于保护子载波和没有调度的PRB，总共N-M个子载波符号，全部置0。
本发明实施例方案中，将来自多个PRB的M个数据符号联合统一做DFT，DFT阶数M等于所有PRB用于数据传输的子载波个数总和，因此图5的流程示意图中只有一个DFT单元。而传统的占用多个PRB的DFT-OFDM信号处理方法是对每个PRB的数据符号单独做DFT，如果有K个PRB，就有K个DFT单元，每个PRB的DFT阶数是该PRB用于数据传输的子载波个数。另外本发明实施例在DFT变换后通过一个映射单元统一进行映射，即把DFT单元输出的M个符号统一映射到IFFT的M个子载波上，如图5所示只有一个映射单元。传统的的方案是每个PRB配置一个映射单元，把该PRB上经过DFT变换后的多个符号映射到IFFT的多个子载波上，如果有K个PRB，总共需要K个映射单元。
上述各个实施例中，其中DFT的阶数M是随着每个时间分配的子载波总个数变化，不同时间分配的子载波总个数可能不同，DFT的阶数M随着时间是相应变化，即DFT阶数可以动态调整。
本发明实施例适用于5G无线通信系统、LTE演进系统和IEEE802.11ay系统等无线通信系统。本发明实施例同样适用于微波传输，当存在多个载波用于微波传输时，至少有两个相邻载波在频谱上不连续，本发明实施例同样适用，对与6GHz以上的高频传输也同样适用。在多个载波聚合的条件下，本发明实施例的方法及装置能够明显降低PAPR，提升中射频的利用效率。
上述各个实施例的方案可以和传统的单载波信号处理技术方案结合使用。例如有K个载波用于数据传输，其中有L个载波的数据可以采用图3的方案，剩下K-L个载波的数据用图4方案，组合后的方案如图7所示，假设采用图3的L个载波的数据符号经过L个载波对应的L个DFT单元及L个映射单元处理后，输出M’＝M1+M2+…+ML个映射后的符号；假设采用图4的K-L个载波的数据符号经过统一经过一个DFT单元及一个映射单元处理后，输出M＝ML+1+ML+2+…+MK个映射后的符号；最后将M’+M个映射后符号统一输入IFFT单元进行IFFT，如果IFFT单元为N阶，其中N≥M；当N大于M时，则N-(M’+M)个没有映射后符号输入的子载波符号全部置0。采用图3的方案的L个载波可能是主载波，例如L＝1；剩下的K-L个采用图4的方案的载波是辅载波，用于提升数据速率。
可以了解的是，图7所示的实施例同样适用于存在多个物理资源块的情况，如例如有K个物理资源块用于数据传输，其中有L个物理资源块的数据可以采用传统的方案，剩下K-L个载波的数据用图5方案，具体实现与上述实施例类似，不再详述。
当中射频带宽无法支持所有载波一起做IFFT的条件下，可以分成多个中射频通道传输信号。参考图8，例如有4个载波，4个载波在频谱上不连续，其中载波1和2采用图4的方案，输出的信号送给中射频通道1；载波3和4也采用图4的方案，输出的信号送给中射频通道2；当然载波3和4如果是连续的，也可以采用图3的方案输出的信号送给中射频通道2。更多载波情况依次类推；同样，多个物理资源块的情况也适用。
其中不同中射频通道中某个通道可以采用图3的传统信号处理方法，也可以是图4的方案，如果是单个载波，也可以是图1的方案，可以根据具体情况自由组合，图5的方案也可以和上述方案组合。
上述各个实施例中，为了降低单载波信号的带外频谱泄漏，满足无线通信系统的带外泄漏需求，OFDM处理之后可以增加滤波器，以滤除该单载波信号的带外泄漏；例如，可以在IFFT，并/串变换或加循环前缀步骤之后，增加一个滤波的步骤，用于对DFT-OFDM信号进行滤波；也可以在映射单元之后增加一个滤波器，用于对映射单元输出的符号进行 滤波，滤除所映射子载波以外的信号；可选的，滤波器也可以加在DFT单元之后，对DFT单元输出的符号做滤波。
本发明上述实施例各个方案中发送端的DFT阶数M随着所调用的总子载波个数的变化而变化，同时每个时刻所调度的IFFT中的子载波编号(ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K)可能是不同的；因此接收端在检测接收中需要知道DFT的阶数M值，K值及IFFT对应的子载波编号，发送端可以通过信令提前将子载波配置信息发给接收端，以便接收端做DFT-OFDM信号检测解调，这里的发送端可以是网络设备，如基站，AP，也可以是终端设备，在执行各个实施例的相应步骤之前，可以通过以下几种方法将相应的参数发送给接收端。
1)发送端把子载波配置信息提前发送给接收端，子载波配置信息为上述实施例中的M以及IFFT对应的子载波编号(ik,ik+1,…,ik+Mk-1)，即执行上述各个实施例相应的步骤之前提前将上述参数发送给接收端。
2)也可以只将每个载波中占用的子载波编号(ik,ik+1,…,ik+Mk-1)发送给接收端，这样接收端可以根据编号的数量得出M的值。
3)如果所述的K个载波都是占用整个载波带宽发送数据，发送端只需要发送所占用的载波编号信息给接收端。M信息和IFFT对应的子载波编号可以根据载波编号计算出来。
4)发送端把要占用的资源块编号发送给接收端，其中资源块是IFFT单元中的一段连续的子载波，每个资源块有相同固定的子载波个数，资源块编号在IFFT单元中顺序编号。这样接收端根据收到的资源块编号，可以计算出DFT阶数M，IFFT单元中对应的子载波编号。
5)协议定义好每个载波中子载波组合，并对这些子载波组合进行编号，这样发送端只需将子载波组合编号发送给接收端，还可以进一步发送载波编号给接收端，接收端可以根据收到的子载波组合编号及协议的定义得到各个子载波编号及M；例如当一个载波中子载波的个数为X，则定义如下子载波组合的表格，该表格中包含5种子载波波组合。当然子载波组合的定义方式不限于如下表格：
Figure PCTCN2017084185-appb-000001
6)协议定义好资源块的组合，并对这些组合进行编号，则发送端只需把要占用的资源块组合编号发送给接收端，接收端可以根据收到的资源块组合编号及协议的定义得到各个资源块编号及M。具体编号方法和上面子载波编号方法类似。
上述各方法实施例可以由网络侧的设备执行，如基站，接入点AP等接入网网元，也可以由用户设备来执行，如手机，笔记本电脑，车载移动装置，VR(virtual reality)设备，AR(Augmented Reality)设备等，对应图4，5的实施例的上述方法执行主体，本 发明还提供一种信号处理装置，参考图9，该装置包括：
离散傅立叶变换DFT模块901，用于对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；
映射模块902，用于将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；
IFFT模块903，用于对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
其中N≥M，K≥2。
IFFT模块903，可以称为OFDM模块，IFFT处理为OFDM处理的一部分。
上述的各个模块，分别用于执行图4的方法实施例相应的步骤，或者分别用于执行图5的方法实施例相应的步骤，例如：
进一步的，当N大于M时，所述IFFT模块903还用于将没有映射后的符号输入的子载波符号置零。
进一步的，所述映射模块902具体用于：
将所述的DFT后的M个符号按照IFFT模块903对应的子载波编号依次映射到IFFT模块903的M个子载波上。
其中，M＝M1+M2+…MK；k＝1,2,…,K；
当所述M个数据符号属于K个载波时，M为K个载波用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个载波用于数据传输的子载波个数；或
当所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块时，M为K个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数。
进一步的，所述DFT变换后的M个符号为(D[1],D[2],…,D[M])；所述映射模块902映射过程具体包括：
第一个载波或物理资源块：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
第二个载波或物理资源块：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
…
第K个载波或物理资源块：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
若m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，则X[m]＝0；
其中，X[m]为IFFT模块的输入子载波符号，m＝1,2,…,N；
N阶IFFT的子载波编号为1,2,…,N；
所述IFFT对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
可选的，M＝2Q，Q是自然数。
其它具体的功能可参考各个实施例中相应的单元的描述，不再详述。
参考图10，进一步的，该装置还可以包括发送模块900，用于将子载波配置信息发送给接收端，配置信息的内容方法实施例已经记载，不再详述。
该装置还可以进一步包括并/串转换模块，及加循环前缀模块，(图中未示出)，IFFT、并/串变换和加循环前缀是现有的OFDM处理技术，不再详述，可以将述3个模块合并称为 OFDM模块。
对应方法实施例的滤波步骤，本装置实施例可以增加一个滤波模块904，具体是一个滤波器，该模块可以在IFFT模块903(图中OFDM模块903)之后，也可以在DFT模块901与映射模块902之间，或者映射模块902与IFFT模块903(图中OFDM模块903)之间；也可以在IFFT模块与并/串变换模块之间，或并/串变换模块与加循环前缀模块之间，用于对相应的模块输出的符号或信号进行滤波。
图9,10所示的装置能够实现前述各个方法的实施例中所实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
在另一个实施例中，上述装置可以为芯片，由芯片实现上述功能，具体的，该装置包括一个集成电路，用于实现上述各个模块的相应功能。
上述装置实施例还有另一个形式的实施例，参考图11，包括处理器1101，收发器1102，收发器1102用于对信号进行收发处理，可以实现发送模块900的相应功能；收发器可以由发射机及接收器组成。处理器1101用于执行各类的处理流程，例如：可以实现图9,10所示的装置中DFT模块901，映射模块902，IFFT模块903等模块中任意的一个或多个模块的功能。例如：DFT模块901由单独模块实现，映射模块902，IFFT模块903由处理器1101实现，或者处理器1101实现DFT模块901的功能，映射模块902和IFFT模块903的功能由处理器1101来实现，或者上述三个模块都由处理器来实现。具体的实现可以采用各类灵活的设计方式，本发明不做限制。
另外，该装置可以进一步包括滤波器1103，以实现滤波模块904的相应功能。
可选地，图11中的设备的各个组件通过总线系统耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
对应另一个形式的实施例，上述滤波器功能也可以由处理器来实现。
本发明提供的信号处理方法及装置，由于将不连续的载波或物理资源块的数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT及映射处理，然后再进行IFFT，保持处理后的DFT-OFDM信号的PAPR较低，提高了无线信号传输的可靠性；尤其是在载波聚合的场景下，或者1个载波分配多个不连续的PRB的场景下，降低了单载波信号的PARR。
假设有K＝4个连续载波，每个载波带宽同。用户选取所有4个载波发送数据。所选取的载波编号是{1,2,3,4}。N＝4096，每个载波有512个子载波。数据符号是随机产生的QPSK(quadrature phase shift keying，正交相移键控)符号。图12给出了采用本发明方案和现有LTE技术所得到的PAPR性能曲线对比：用现有LTE的单载波信号处理方法，两种情况下PAPR@CCDF＝10-4＝8.46dB。采用本发明方法后，获得的PAPR＝6.89dB,相对LTE现有的处理方法PAPR分别降低了1.57dB。
应理解，在本发明实施例中，该处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称为“CPU”)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的 信息。
该总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

  1. 一种信号处理方法，包括：
    对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；
    将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；
    对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
    其中N≥M，K≥2。
  2. 如权利要求1所述的方法，其中，当N大于M时，
    所述映射后的多个符号包括所述K个载波的M个符号映射后产生的符号和除所述K个载波之外的其它载波的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号；或
    所述映射后的多个符号包括所述K个物理资源块的M个符号映射后产生的符号和除所述K个物理资源块之外的其它物理资源块的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号。
  3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，当N大于M时，对映射后的多个符号进行N阶IFFT之前，进一步包括：
    将IFFT对应的没有映射后的符号输入的子载波符号置零。
  4. 如权利要求1所述的方法，其中，将所述的DFT后的M个符号映射到IFFT对应的M个子载波上包括：
    将所述的DFT后的M个符号按照IFFT对应的子载波编号依次映射到IFFT的M个子载波上。
  5. 如权利要求1所述的方法，其中：M＝M1+M2+…MK；k＝1,2,…,K；
    当所述M个数据符号属于K个载波时，M为K个载波用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个载波用于数据传输的子载波个数；或
    当所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块时，M为K个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数，Mk是第k个物理资源块占用的用于数据传输的子载波个数。
  6. 如权要5所述的方法，其中，所述DFT变换后的M个符号为(D[1],D[2],…,D[M])；所述映射步骤具体包括：
    第一个载波或物理资源块：X[i1]＝D[1],X[i1+1]＝D[2],…,X[i1+M1-1]＝D[M1]；
    第二个载波或物理资源块：X[i2]＝D[M1+1],X[i2+1]＝D[M1+2],…,X[i2+M2-1]＝D[M1+M2]；
    …
    第K个载波或物理资源块：X[iK]＝D[M1+M2+…+MK-1+1],X[iK+1]＝D[M1+M2+…+MK-1+2],…,X[iK+MK-1]＝D[M1+M2+…+MK]；
    若m不在上述编号{ik,ik+1,…,ik+Mk-1；k＝1,2,…K}，则X[m]＝0；
    其中，X[m]为IFFT的输入子载波符号，m＝1,2,…,N；
    N阶IFFT的子载波编号为1,2,…,N；
    所述IFFT对应的子载波编号为ik,ik+1,…,ik+Mk-1；其中k＝1,2,…,K。
  7. 如权利要求1所述的方法，其中，M＝2Q，Q是自然数。
  8. 如权利要求1所述的方法，该方法之前进一步包括，将IFFT对应的子载波的配置信息发送给接收端。
  9. 一种信号处理装置，包括：
    离散傅立叶变换DFT模块，用于对M个数据符号组成的数据符号块统一进行离散傅立叶变换DFT，输出DFT后的M个符号；所述M个数据符号属于K个载波，且K个载波中至少有2个相邻载波在频谱上不连续；或者所述M个数据符号属于1个载波的K个物理资源块，且所述K个物理资源块中至少有2个相邻物理资源块在频谱上不连续；
    映射模块，用于将所述的DFT后的M个符号映射到快速傅立叶反变换IFFT对应的M个子载波符号上；
    IFFT模块，用于对映射后的多个符号进行N阶IFFT；
    其中N≥M，K≥2。
  10. 如权利要求9所述的装置，其中，当N大于M时，
    所述映射后的多个符号包括所述K个载波的M个符号映射后产生的符号和除所述K个载波之外的其它载波的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号；或
    所述映射后的多个符号包括所述K个物理资源块的M个符号映射后产生的符号和除所述K个物理资源块之外的其它物理资源块的数据符号经过DFT及映射处理后产生的符号。
  11. 如权利要求9或10所述的装置，其中，当N大于M时，所述IFFT模块还用于将没有映射后的符号输入的子载波符号置零。
  12. 如权利要求9所述的装置，其中，所述映射模块具体用于：
    将所述的DFT后的M个符号按照IFFT模块对应的子载波编号依次映射到IFFT模块的M个子载波上。
  13. 如权利要求9所述的装置，进一步包括：滤波模块，用于对DFT模块输出的符号、映射模块映射后的符号或IFFT模块输出的信号进行滤波。
  14. 如权利要求9所述的装置，进一步包括：发送模块，用于将IFFT对应的子载波的配置信息发送给接收端。
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