在正交频分复用(ofdm)信号内的频带边缘发送信息的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]关于无线通信，基本的底层物理资源为无线电频谱。对诸如无线广域网(WffAN)的无线通信系统，尽管一小段额外的无线电频谱已变得可用，但是从根本上，无线电频谱为有限资源。因此，可用的无线电频谱的有效使用是处理对WWAN的持续增长的需求的一个关键。
[0002]在WffAN环境内，增长的频谱效率可能涉及特殊的考虑。例如，与WffAN相关的移动无线电信道可能非常时变且扩散的。这些信道的时变且扩散本质可以部分地通过多载波调制解决。由于在载波之间使用防护频带以避免载波间干扰(ICI)，多载波调制可能是低效的。
[0003]当前，关于WffAN中的频谱效率，通过正交频分复用(OFDM)的使用来取得效益。通过以谐波频率设置多载波WffAN的各个子载波，可以使得这些子载波相互正交。因此，子载波之间的防护频带可以被省略，并且子载波甚至可以在频率上重叠。在WWAN中OFDM的实现方案，诸如与第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准一致的那些方案，已允许在频谱效率上取得重要效益。然而，关于频谱效率，依然要不仅通过额外技术而且还要通过提高OFDM实现方案本身的频谱效率的方式来取得重要效益。
【附图说明】
[0004]从附图之后的详细描述，且结合附图考虑时，本发明的特征和优势将变得明显，这些附图通过示例的方式共同示出了本发明的特征，且，其中:
[0005]图1A为示出了关于时间的发送正交频分复用(OFDM)符号的组合的数据和循环前缀(CP)部分以及在附加CP之后应用的基本上矩形的过滤窗的框图；
[0006]图1B示出了可以发送数据的组合跨度的子载波和在傅里叶变换被应用来创建图1A提供的发送OFDM符号的时域表示之前关于频率被预留用于防护频带的子载波的框图；
[0007]图2为示出了与各个示例一致的用于OFDM符号的生成和/或发送的发送器设计的架构的框图，其中时域窗可以在CP的应用之前被应用；
[0008]图3提供了与各个示例一致的在频域中从传统上被应用于时域中的OFDM符号的矩形窗生成的主瓣和旁瓣的图示，与在应用CP之前应用替代加窗类型的主瓣和旁瓣形成对比；
[0009]图4为示出了与各个示例一致的用于对已在OFDM频带边缘被发送的额外信息进行接收和/或解码的接收器设计的架构的框图；
[0010]图5为示出了与各个示例一致的OFDM符号的发送功率相对于频率的框图，其中功率在OFDM频带边缘处被降低；
[0011]图6为示出了与各个示例一致的在发送器处运行的用于在OFDM内的频带边缘发送信息的设备；
[0012]图7为描述了与各个示例一致的用于利用OFDM符号频带边缘的带宽的处理的流程图；
[0013]图8为描述了与各个示例一致的用于利用OFDM符号频带边缘的处理的流程图；
[0014]图9为根据另一示例的UE的框图。
[0015]现在将参考被示出的示例实施例，且这里将使用具体语言来对其描述。然而，将被理解的是，并非由此想要限制本发明的范围。
_6] 【具体实施方式】描述
[0017]在本发明被公开和描述之前，应当理解，本发明不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而是被扩展为相关领域的普通技术人员将会认识到的它们的等同物。还应当理解，这里采用的术语仅被用于描述特定实施例的目的，并非用于限定。
[0018]定义
[0019]作为本公开所讨论的示例的一般性的重要声明，虽然贯穿本说明书使用了第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准的术语，但是这不用于限定，并且在本说明书的部分内容中，在使用更为通用的术语方面存在例外，以进一步表达这一点。
[0020]如这里所使用的，术语“基本上”指代行为、特性、属性、状态、结构、项或结果的完全或几乎完全的范围或程度。例如，“基本上”被包围的对象将意指该对象完全地被包围或者几乎完全地被包围。距绝对完全的确切可允许偏移度在某些情况下可以依赖于具体环境。然而，一般而言，接近完全将能获得与好像达到了绝对的和全部的完全相同的总体结果。当“基本上”被用于负面的含义以指代完全地或接近于完全地不具有行为、特性、属性、状态、结构、项或结果时，该术语的使用可等同地适用。
[0021 ] 其他术语可以在本说明书的其他内容中被定义。
[0022]示例件实施例
[0023]本技术的实施例的初始概述在以下提供，并且然后具体的技术实施例在后面被进一步详细描述。此初始概述用于帮助读者更快地理解技术，但不用于确定本技术的关键特征或基本特征，也不用于限制所请求的主题的范围。
[0024]通过允许在载波(这些载波诸如多载波无线广域网(WffAN)中的子载波)之间移除防护频带，正交频分复用(OFDM)的应用有助于增加频谱效率。然而，包括来自于各个子载波的信号的复合OFDM符号传统上采用防护频带以避免带外(OOB)辐射。在时域中，复合OFDM符号通常被基本上矩形的函数加窗。在循环前缀(CP)被添加于OFDM符号内的数据的情况中，窗可以基本上为矩形，因此斜坡中上升和下降期间的过渡期可以小于CP时间，从而避免载波间干扰(ICI)。
[0025]如能够理解的，在时域中基本上矩形的OFDM符号本质上会导致频域内的辛格(sine)函数，具有主瓣和旁瓣。不幸的是，矩形窗的高旁瓣可能为带外(OOB)泄露的主要原因。关于此sine函数，如以下图3所描述的，与主瓣相比，第一主旁瓣能够仅低大概13分贝(dB)。为避免来自具有这么高功率水平的旁瓣的OOB泄露，传统上，如当前在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)标准版本8、9和10中的情形那样，防护频带被应用于OFDM符号频带的每一边缘。在OFDM符号频带的边缘的防护频带可能导致频谱效率的大大降低。例如，在当前的3GPP LTE标准中，防护频道导致大概10%的带宽损失。
[0026]防护频带损失的带宽可以提供显著的通信资源，提高频谱效率，只要OOB辐射可以被适当地控制且其他被调度的传送未被连累。例如，通过适当的创新，OFDM符号频带边缘的带宽部分(当前被防护频带占用)可以被用于设备对设备(D2D)和/或机器对机器(M2M)通信。D2D和M2M通信通常涉及较少数据量的无线通信。因此，D2D和M2M通信可以利用通过降低防护频带的宽度而获得的较小提高来被传送。为避免连累其他被调度的传送，CP可以被保留。
[0027]以下讨论能够在OFDM符号内的频带边缘发送消息的创新的若干示例。一般的，这些示例可以涉及降低来自OFDM符号的界内区域对OFDM的防护频带的频谱泄露。额外的信息可以在OFDM符号的边缘被提供。在一些示例中，此额外信息可以占用OFDM符号之前预留给防护频带的部分。
[0028]例如，在WffAN系统内的发送器处，可以提供一种设备，该设备具有加窗模块，该加窗模块可以被用于降低OOB频谱泄露。加窗模块可以被配置为在时域中向OFDM符号应用若干不同类型的斜坡窗(tapering window)中的任一种，而非应用矩形窗。贯穿于本申请，斜坡窗可以指具有圆滑边缘的任何窗，诸如(通过示例而非限制的方式)海明(Hamming)窗、汉宁(Hann)窗、或升余弦窗。
[0029]替代地，斜坡窗可以降低频域内的旁瓣，尤其是第一主旁瓣，以避免OOB泄露和降低对防护频带的需求。斜坡窗可以在CP之前被应用。在斜坡窗在CP之前被应用的情况下，与基本上矩形的函数相关联的陡坡时间可以被避免。在斜坡窗在CP之后被应用的情况下，与斜坡窗相关联的斜坡的较为平缓的斜面可能截短CP，妨碍CP执行它的避免ICI的功能。
[0030]还可以向设备提供数据模块，该数据模块在OFDM符号的频带边缘中的一个或多个频带边缘向该OFDM符号提供信息。此信息可以占用之前由于利用了防护频带而不可用的带宽。由于斜坡窗引起频域旁瓣中的功率降低，此带宽的一部分能够变为可用。还可以向设备提供发送模块，该发送模块在斜坡窗应用之后，准备和/或发送在频带边缘具有额外信息的OFDM符号。
[0031]在一些示例中，斜坡窗的应用能够导致频域中的主瓣变宽。频域中的主瓣变宽可导致子载波变宽。尽管在大部分子载波之间，不管主瓣变宽，子载波之间的正交性能够被保留，但是在邻近的子载波之间，正交性可能会损失。
[0032]在这种示例中，在复杂度和带宽之间可以进行小的折衷。即，较小量的均衡(equalizat1n)复杂度可以被接受，以换取额外的频率带宽。均衡过程可以在发送器和/或接收器处被实现。在发送器处，发送器能够选择与发送器在时域中应用的特定斜坡窗相应的ICI系数信息。对于该特定斜坡窗，ICI系数信息可以为已知的先验信息。ICI系数信息然后可以被提供给接收设备以使得接收设备能够通过移除邻近子载波中的ICI来均衡CFDM符号。
[0033]一些示例可以包括关于频率以不同功率发送OFDM符号以降低OOB频谱泄露。例如，OFDM符号的中央跨度中的数据可以在第一相对较高的第一功率范围上被发送。关于频率在OFDM符号的边缘上的数据可以以相对较低功率被发送。多个不同的功率水平可以被应用，一些涉及OFDM符号的界内区域内的子载波，一些涉及界内区域以外的之前为防护频带预留的带宽部分。
[0034]图1A描述了 OFDM符号102关于时间的一般外形。尽管实际的OFDM符号内的幅度能够随时间改变，被描述的该一般外形能够根据可能的最大幅度值被解释。OFDM符号可以包括数据104和循环前缀(CP) 106。与3GPP LTE标准一致，能够从数据的尾端提供一组复制样本的CP可以被添加至OFDM符号的前端。贯穿本说明书，术语“0FDM符号”可以指来自于OFDM符号和附加的CP 二者的数据。由于来自于OFDM符号中数据尾端的复制部分能够补偿符号之间的重叠，因此CP能够避免符号间干扰(ISI)。
[0035]如可被理解的，时域中的基本上矩形的OFDM符号本质上导致频域中的sine函数，具有主瓣和旁瓣。不幸的是，矩形时域窗的高频域旁瓣可能为带外(OOB)泄露的主要原因。关于这样的sine函数，与主瓣相比，第一主旁瓣能够仅低大概13分贝(dB)。在减轻这些旁瓣中的OOB泄露的尝试中，传统的时域窗过滤器108可以在循环附加CP 106后被应用。然而，在显著地减轻旁瓣功率水平的降低方面，此时域窗的本质可能被大大地限制。
[0036]为了保留CP 106对于