技术领域
[0001] 本
发明涉及无线通信领域，特别涉及基于子带的传输技术。
背景技术
[0002] 目前，典型的基于子带的传输方式有基于单载波(即单子带)的单载波频分多址接入(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access，简称“SC-FDMA”)传输方式，其
信号生成的频域实现方法原理图如图1所示。在图1(a)中，N个编码后数据符号首先经过离散
傅立叶变换(DiscreteFourier Transformation，简称“DFT”)扩频，然后通过
子载波映射单元映射到逆向
快速傅立叶变换(Inverse Fast Transform，简称“IFFT”)频域的
指定位置，通过IFFT生成时域信号，最后插入循环前缀(Cyclic Prefix，简称“CP”)后输出。图1(b)给出了子载波映射的具体实现方式。
[0003] 对于基于多个子带的
正交频分多址接入(multi band OrthogonalFrequency Division Multiple Access，简称“MB-OFDMA”)信号生成的频域实现方法，其原理如图2所示，假设有M个等带宽的子带，每个子带上传送N个符号。首先，M×N个编码后的数据符号通过数据符号流分路单元分成M个数据流，每个数据流含有N个数据符号。每个数据流上的N个数据符号通过DFT扩频后映射到IFFT频域上的指
定位置。最后，这些频域子带信号经过IFFT变换到时域，插入CP后就生成了多个子带的正交频分复用多址信号。 [0004] 本发明的
发明人发现，现有无线通信传输技术基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)方案，每 个OFDM符号由循环前缀和数据部分构成；为了保持较高的
频谱效率，循环前缀长度一般是数据部分长度的某个固定比例，比如1/4，1/32等。OFDM信号的处理方法可参见
专利号为7,388,921的美国专利。 [0005] 为了适应不同多径条件的传播场景，需要CP根据情况有所调整；在CP长度较长时，希望数据符号长度也能跟着变长，基本保持频谱效率不变。在现有的OFDM技术中，可以通过改变符号子载波间隔来改变数据符号长度，但是，该方案使得信号的传输特性也发生了改变，比如改变了载波
跟踪特性，
定时同步特性，对抗多普勒频移的特性等等。 发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种基于子带的发射方法及其设备，可以在保持频谱效率稳定的同时，还能够保留除多普勒效果之外的传输特性不变。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于子带的发射方法，包括以下步骤：
[0008] 确定当前子带符号数据部分长度相对于基准子带符号数据部分长度的比例B，其中每个子带符号由循环前缀部分和数据部分组成；
[0009] 对B×N个数据进行长度为B×N的
离散傅立叶变换，其中N为基准子带符号数据部分长度；
[0010] 通过子载波映射将离散傅立叶变换结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带，其中W为基准子带符号映射到总带宽的子载
波数；
[0011] 对映射结果进行长度为B×W的逆向快速傅立叶变换生成时域信号，插入循环前缀后发射。
[0012] 本发明的实施方式还提供了一种基于子带的发射设备，包括：
[0013] 控制单元，用于确定当前子带符号数据部分长度相对于基准子带符号数 据部分长度的比例B，其中每个子带符号由循环前缀部分和数据部分组成；
[0014] DFT单元，用于对B×N个数据进行长度为B×N的离散傅立叶变换，其中N为基准子带符号数据部分长度；
[0015] 映射单元，用于通过子载波映射将DFT单元输出的离散傅立叶变换结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带，其中W为基准子带符号映射到总带宽的子载波数； [0016] IFFT单元，用于对映射单元输出的映射结果进行长度为B×W的逆向快速傅立叶变换生成时域信号；
[0017] CP插入单元，用于在I FFT单元输出的时域信号中插入循环前缀； [0018] 发射单元，用于发射经CP插入单元处理的信号。
[0019] 本发明实施方式与
现有技术相比，主要区别及其效果在于：
[0020] 在需要改变CP长度的情况下，相应地扩展DFT和IFFT的长度，改变传输符号数据部分长度，从而在保持频谱效率稳定的同时，还能够保留载波恢复、定时恢复等除多普勒效果之外的传输特性不变。
[0021] 进一步地，通过将一个数据流分在多个子带中传输，可以同时拥有较好的功率峰均比和抗频域选择性干扰性能。
[0022] 进一步地，各个子带的带宽可以相同，采用等分的方式将属于同一数据流的数据分为多路，可以简化分路操作，因为对各子带对应的数据进行DFT时，DFT的长度是相同的，为DFT处理的简化提供了可能性。
[0023] 进一步地，各子带带宽的带宽也可以不同，并且各个子带的带宽与其所承载的数据流的速率相应，从而提高资源的利用率。
[0024] 进一步地，在各个子带之间设置保护隔离带宽，可以减少各个子带之间的相互干扰。
[0025] 进一步地，当B×N的值为2n13n25n3，并且B×W的值为2n43n55n6时，DFT和IFFT都可以被高效地执行。
附图说明
[0026] 图1是现有技术中SC-FDMA单载波信号生成的频域实现方法原理图； [0027] 图2是现有技术中基于多个子带的正交频分复用多址信号生成的频域实现方法原理图；
[0028] 图3是根据本发明第一实施方式的基于子带的发射方法
流程图；
[0029] 图4是根据本发明第一实施方式的基于子带的发射方法示意图；
[0030] 图5是根据本发明第二实施方式的基于子带的发射方法流程图；
[0031] 图6是根据本发明第二实施方式的基于子带的发射方法示意图；
[0032] 图7是根据本发明第四实施方式的基于子带的发射设备结构图。
具体实施方式
[0033] 在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本
申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和
修改，也可以实现本申请各
权利要求所要求保护的技术方案。
[0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0035] 本发明第一实施方式涉及一种基于子带的发射方法，具体流程如图3所示。 [0036] 在步骤310中，确定当前子带符号数据部分长度相对于基准子带符号数据部分长度的比例B，其中每个子带符号由CP部分和数据部分组成。比如说，根据当前子带符号的CP部分长度与基准子带符号的CP部分长度的比值获取到B，B可以是大于1的正数，也可以是小于1的正数，如数据符号长度被扩展时，B为大于1的正数，数据符号长度被缩短时，B为小于1的正数。
[0037] 此外，可以理解，B也可以不等于当前子带符号的CP部分长度与基准子带符号的CP部分长度之比，也就是说在不同的时候数据部分长度与CP长度的比例可以不同，例如在室内时多径的长度变化范围较小，CP可以在整个子带符号中占比较小的比例，在室外时多径的长度变化范围较大，CP可以在整个子带符号中占比较大的比例。
[0038] 接着，在步骤320中，对B×N个数据进行长度为B×N的DFT变换，其中N为基准子带符号数据部分长度。比如说，当前子带符号的数据部分长度相对于基准子带符号的数据部分长度的比例B＝2，则对2×N个编码后的数据符号进行长度为2×N的DFT。 [0039] 接着，在步骤330中，通过子载波映射将DFT变换结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带，其中W为基准子带符号映射到总带宽的子载波数。需要说明的是，本实施方式的总带宽中只有一个子带，因此在本步骤中，通过子载波映射将经DFT的变换结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带上。
[0040] 接着，在步骤340中，对映射结果进行长度为B×W的IFFT生成时域信号，插入CP后发射。比如说，当前子带符号的数据部分长度相对于基准子带符号的数据部分长度的比例B＝2，则在本步骤中，对映射结果进行双倍长度的IFFT，生成时域信号，并在插入CP后发射。在B取2的情况下，本实施方式的发射方法示意图如图4所示，其中，图4(a)中的N个符号为基准子带符号数据部分，图4(b)为子带符号数据部分长度增加一倍后的频 域实现方法示意图。
[0041] 由于在本实施方式中，在需要改变CP长度的情况下，相应地扩展DFT和IFFT的长度，改变传输符号数据部分长度，从而在保持频谱效率稳定的同时，还能够保留载波恢复、定时恢复等除多普勒效果之外的传输特性不变。
[0042] 本发明第二实施方式涉及一种基于子带的发射方法，在本实施方式中，总带宽中有D个子带，其中D＞1，具体流程如图5所示。
[0043] 在步骤510中，确定当前子带符号数据部分长度相对于基准子带符号数据部分长度的比例B，其中每个子带符号由CP部分和数据部分组成。比如说，根据当前子带符号的CP部分长度与基准子带符号的CP部分长度的比值获取到B，B可以是大于1的正数，也可以是小于1的正数，如数据符号长度被扩展时，B为大于1的正数，数据符号长度被缩短时，B为小于1的正数。
[0044] 此外，可以理解，B也可以不等于当前子带符号的CP部分长度与基准子带符号的CP部分长度之比，也就是说在不同的时候数据部分长度与CP长度的比例可以不同，例如在室内时多径的长度变化范围较小，CP可以在整个子带符号中占比较小的比例，在室外时多径的长度变化范围较大，CP可以在整个子带符号中占比较大的比例。
[0045] 另外，值得一提的是，本实施方式中的B满足以下条件：
[0046] B×N的值为2n13n25n3，并且B×W的值为2n43n55n6，其中，n1、n2、n3、n4、n5、n6均为非负整数。这个条件下DFT和IFFT都可以被高效地执行。
[0047] 在步骤520中，将属于同一数据流的数据分为D路，每一路数据分别对应一个子带。其中，D个子带的带宽可以相同，也可以不同。如果D个子带的带宽相同，则在本步骤中可采用等分的方式将属于同一数据流的数据分为D路。此外，可以理解，各子带的带宽也可以不相同，此时要根据各子带的带宽比例将同一数据流的数据分为D路。通过将一个数据流分在多个子带中传输，可以同时拥有较好的功率峰均比和抗频域选择性干扰性能。 [0048] 在步骤530中，对D路数据分别独立地进行DFT。比如说，基准子带符号数据部分长度为L，则当前子带符号数据部分长度即为B×L，将B×L个数据等分为D路数据后，每一路数据长度为B×N’。在本步骤中，对每路数据分别进行长度为B×N’的DFT，其中N’为基准子带符号数据部分长度L等分为D路后的数据长度(即N’＝L/D)，如图6所示。如果是根据各子带的带宽比例将同一数据流的数据分为D路的，则对某路长度为B×N’的数据而言，进行长度为B×N’的DFT，其中N’为基准子带符号数据部分长度L分为D路后该路的数据长度。
[0049] 在步骤540中，通过子载波映射将DFT变换结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带，其中W为基准子带符号映射到总带宽的子载波数，如图6所示。 [0050] 在步骤550中，对映射结果进行长度为B×W的IFFT生成时域信号，插入CP后发射，如图6所示。
[0051] 在需要改变CP长度的情况下，相应地扩展DFT和IFFT的长度，改变传输符号数据部分长度，从而在保持频谱效率稳定的同时，还能够保留载波恢复、定时恢复等除多普勒效果之外的传输特性不变。
[0052] 由于在本实施方式中，各个子带的带宽可以相同，采用等分的方式将属于同一数据流的数据分为多路，可以简化分路操作，因为对各子带对应的数据进行DFT时，DFT的长度是相同的，为DFT处理的简化提供了可能性。
[0053] 另外，值得一提的是，本实施方式中各个子带之间可有保护隔离带宽，各保护隔离带宽相同。由于在各个子带之间设置有保护隔离带宽，因而可以减少各个子带之间的相互干扰。
[0054] 此外，可以理解，各子带之间也可以没有保护隔离带宽，即使有保护隔 离带宽，各保护隔离带宽也可以不相同。
[0055] 本发明第三实施方式涉及一种基于子带的发射方法。本实施方式与第二实施方式基本相同，区别主要在于：
[0056] 在第二实施方式中，各个子带中的数据属于同一数据流；然而在第三实施方式中，各个子带中的数据属于同一用户设备的不同的数据流。
[0057] 此外，可以理解，不同的数据流可以属于不同的信道或不同的业务。D个子带的带宽可以不同，各子带的带宽与其所承载的数据流的速率相应。
[0058] 由于各子带的带宽可以不同，并且各个子带的带宽与其所承载的数据流的速率相应，从而提高了资源的利用率。
[0059] 此外，可以理解，各子带的带宽也可以是相同的。
[0060] 本发明的各方法实施方式可以以
软件、
硬件、
固件等等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可
访问的
存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可是换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、
随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程
只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、
电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。 [0061] 本发明第四实施方式涉及一种基于子带的发射设备，其结构如图7所示，包括： [0062] 控制单元，用于确定当前子带符号数据部分长度相对于基准子带符号数据部分长度的比例B，其中每个子带符号由CP部分和数据部分组成。
[0063] DFT单元，用于对B×N个数据进行长度为B×N的DFT，其中N为基准子带符号数据部分长度。
[0064] 映射单元，用于通过子载波映射将DFT单元输出的DFT结果映射到宽度为B×W的总带宽中对应的子带，其中W为基准子带符号映射到总带宽的子载波数。
[0065] IFFT单元，用于对映射单元输出的映射结果进行长度为B×W的IFFT生成时域信号。
[0066] CP插入单元，用于在IFFT单元输出的时域信号中插入CP。
[0067] 发射单元，用于发射经CP插入单元处理的信号。
[0068] 通过在DFT单元和IFFT单元扩展DFT和IFFT的长度，可以在保持频谱效率稳定的同时，还能够保留载波恢复、定时恢复等除多普勒效果之外的传输特性不变。 [0069] 其中，控制单元根据以下公式确定B：
[0070] B＝当前子带符号CP部分长度/基准子带符号CP部分长度。
[0071] 此外，可以理解，B也可以不等于当前子带符号CP部分长度/基准子带符号CP部分长度。
[0072] 第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0073] 本发明第五实施方式涉及一种基于子带的发射设备。本实施方式与第四实施方式基本相同，区别主要在于：
[0074] 在第四实施方式中，总带宽内只有一个子带，而在第五实施方式中，总带宽中有D个子带，其中D＞1，DFT单元有D个。
[0075] 发射设备还包括分路单元，用于将属于同一数据流的数据分为D路，分别输出到D个DFT单元。
[0076] 第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
[0077] 需要说明的是，本发明设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元
[0078] 虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
