一种数据处理方法、装置和系统与流程

文档序号:14124623阅读:261来源:国知局
一种数据处理方法、装置和系统与流程

本申请涉及无线通信技术领域,尤其涉及无线通信系统中的数据传输方法、装置和系统。



背景技术:

基于正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,ofdm)技术在对抗多径干扰、兼容多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,mimo)等方面的优势,当前无线通信系统较多的采用了该技术,如长期演进(longtermevolution,lte)、全球微波互联接入(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess,wimax)等系统。

但峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,papr)高是ofdm系统的一个重要问题,较高的papr会导致发射信号通过功率放大器(poweramplifier,pa)时产生信号畸变,在发射端产生额外矢量幅度误差(errorvectormagnitude,evm),最终使接收端解调性能下降。为了减少发射信号evm,实际发射功率通常需要做一定的回退,但发射功率的降低,也会导致接收端解调性能的下降。尤其是在下一代通信系统中,如第五代移动通信(the5thgenerationmobilecommunication,5g),随着高频段的应用,pa的效率和最大发射功率大幅下降,对发射信号papr提出了更严峻的要求。

因此,需要一种基于ofdm系统的低papr的数据处理方法,提升链路质量。



技术实现要素:

本文描述了一种数据处理方法、装置和系统,旨在通过传输信号的实虚部分离降低ofdm系统的发射信号papr,从而提升整个传输系统的链路质量。

第一方面,本申请提供一种数据处理方法,包括:数据发送设备调制待传输比特序列,获得第一符号序列,其中,所述第一符号序列包含m个复数符号,m为大于等于1的整数;将所述第一符号序列中的每个复数符号的实部和虚部分离成两个符号,获得第二符号序列,其中,所述第二符号序列包含2m个符号;将所述第二符号序列中的符号进行相位旋转,获得第三符号序列;使用所述第三符号序列生成至少一个单载波频分多址(singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess,sc-fdma)符号;发送所述至少一个sc-fdma符号。其中,所述相位旋转实现第二符号序列中的符号正交化。通过将调制符号的虚实部分离,实现了时域符号的幅度均化,降低了待发送符号的峰值,从而降低了发射信号的papr。通过对实虚部分离后的符号序列进行相位旋转,可以实现符号序列中符号的正交化,减少符号之间的干扰,从而提升系统性能。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备调制所述待传输比特序列后,还可以对经过调制的符号序列进行层映射,获得至少一个符号序列,其中,所述至少一个符号序列中包含所述第一符号序列。

在一个可能的设计中,所述使用所述第三符号序列生成至少一个sc-fdma符号,包括:对所述第三符号序列进行2m点的离散傅里叶变换(discretefouriertransform,dft),获得第四符号序列;使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号。使用第三符号序列的所有符号(2m个符号)进行dft,完整保存了调制之后所有复数符号的信息,保证了传输性能。可选的,使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号,可以将所述第四符号序列中的符号进行进一步的处理,例如,对第四符号序列进行加窗和/或扩展等操作,然后将处理后获得的符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。

在一个可能的设计中,使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号,具体包括:对所述第四符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第五符号序列,其中q为大于等于1的整数,且2m≥q≥m,其中,所述对所述第四符号序列乘以窗函数,为将所述第四符号序列中的每个符号逐一乘以一个权值;对所述第五符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。可选的,所述窗函数可以是矩形窗、平方根升余弦(squarerootraisedcosine,srrc)窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,其中包含q个窗函数元素,所述第四符号序列乘以窗函数后,取与所述q个窗函数元素相乘的连续符号,作为所述第五符号序列。可选的,所述数据发送设备还可以对所述第五符号序列进行资源映射,即将第五符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft生成所述至少一个sc-fdma符号。

在又一个可能的设计中,所述使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号,具体包括:取第四符号序列中的任意q个连续符号乘以窗函数,获得包含q个符号的第五符号序列,其中q为大于等于1的整数,且2m≥q≥m,其中,所述对所述第四符号序列乘以窗函数,为将所述第四符号序列中的每个符号逐一乘以一个权值;对所述第五符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。所述窗函数中包含q个窗函数元素,窗函数的类型不做限制。可选的,所述数据发送设备还可以对所述第五符号序列进行资源映射,即将第五符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft生成所述至少一个sc-fdma符号。

在另一个可能的设计中,所述使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号,包括:对所述第四符号序列进行循环扩展,获得包含p个符号的第五符号序列,其中p为大于等于2的整数,且p≥2m;对所述第五符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第六符号序列,其中q为大于等于1的整数,且p≥q≥m;对所述第六符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。可选的,所述窗函数可以是矩形窗、srrc窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,其中包含q个窗函数元素,所述第五符号序列乘以窗函数后,取与所述q个窗函数元素相乘的连续符号,作为所述第六符号序列。可选的,所述数据发送设备还可以对所述第六符号序列进行资源映射,将第六符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft生成所述至少一个sc-fdma符号。其中,对符号序列进行循环扩展,是指通过循环重复所述符号序列获得长度大于等于原符号序列的扩展符号序列,例如,记经过dft后的符号序列为ddft,其中的符号记为ddft(m),m=0,…2m-1,则将ddft进行循环扩展后的符号序列中的符号为dce(n)=ddft(mod(n,2m)),n=0,…,p-1,其中2m为经过dft后的符号序列长度,p为循环扩展后的符号序列长度p≥2m,mod(n,2m)意为n对2m取余数操作。对经过dft的频域符号序列进行循环扩展,可以通过占用额外的频域带宽进一步获得降低papr的效果。可以理解的,还可以在第五符号序列中取任意q个连续的符号乘以窗函数,获得所述第六符号序列。

在再一个可能的设计中,所述使用所述第四符号序列生成至少一个sc-fdma符号,包括:对所述第四符号序列进行循环扩展,获得包含q个符号的第五符号序列,其中q为大于等于2的整数,且q≥2m;对所述第五符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第六符号序列;对所述第六符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。可选的,所述窗函数可以是矩形窗、srrc窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,其中包含q个窗函数元素。可选的,所述数据发送设备还可以对所述第六符号序列进行资源映射,将第六符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft生成所述至少一个sc-fdma符号。其中,对符号序列进行循环扩展,是指通过循环重复所述符号序列获得长度大于等于原符号序列的扩展符号序列,例如,记经过dft后的符号序列为ddft,其中的符号记为ddft(m),m=0,…2m-1,则将ddft进行循环扩展后的符号序列中的符号为dce(n)=ddft(mod(n,2m)),n=0,…,q-1,其中2m为经过dft后的符号序列长度,q为循环扩展后的符号序列长度q≥2m,mod(n,2m)意为n对2m取余数操作。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备还可以在进行资源映射之前进行预编码,结合上述可能的设计方式,数据发送设备可以将与所述窗函数相乘之后得到的符号序列进行预编码,得到至少一个天线端口上传输的符号序列,将每一个天线端口上的符号序列分别进行物理资源映射并经过ifft生成至少一个sc-fdma。

在一个可能的设计中,所述将所述第二符号序列中的符号进行相位旋转,包括:为所述第二符号序列中的每个符号乘以一个相位旋转因子其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数。所述以上述公式为基础的相位旋转,支持不同序列长度的相位旋转,保证了不同序列长度时,符号之间的正交性和符号的实部和虚部之间的正交性,从而减少符号间干扰,提升系统性能。

可选的,在不同的k值时,所述nk的取值可以相同也可以不相同。在一个可能的设计中,数据发送设备为基站,所述数据发送设备可以通知数据接收设备(如,用户设备)nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息,本申请对此不做限制;或者,数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备可以接收数据接收设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息,本申请对此不做限制。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备调制待传输比特序列,包括:使用π/4旋转二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,bpsk)、正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying,qpsk)以及正交振幅调制(quadratureamplitudemodulation,qam)调制方式中的至少一种对待传输比特进行调制。其中,所述π/4旋转bpsk调制方式是指在bpsk调制方式基础上将其星座图(constellationdiagram)进行π/4或-π/4旋转。使用π/4旋转bpsk、qpsk、qam等调制方式,可以在调制符号实虚部分离的过程中实现时域符号幅度均化的效果,从而降低发射信号的papr。可以理解的,本申请中所述的调制还可以采用其他的调制方式,例如,基于bpsk、qpsk、或者qam调制方式进行优化产生的调制方式,如偏移正交相移键控(offsetqpsk,oqpsk)、差分相移键控(differentialphase-shiftkeying,dpsk)等,本申请对此不做限定。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备调制待传输比特序列,包括:使用π/4旋转二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,bpsk)对待传输比特进行调制,其中,所述π/4旋转bpsk调制方式为,对bpsk调制星座图进行+π/4旋转或-π/4旋转的调制方式;且以至少一个sc-fdma符号为一个时间单位,不同时间单位内的待传输比特序列随机使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式或对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,同一时间单位内的待传输比特使用相同的旋转方式。在另一个可能的设计中,上述不同时间单位内的待传输比特序列,也可以交替的使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式和对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式。例如,可以一个sc-fdma符号为一个时间单位,第l个sc-fdma符号中的比特序列使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,第l+1个sc-fdma符号中的比特序列使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,第l+2个sc-fdma符号中的比特序列使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,以此类推,其中l≥0,为sc-fdma符号索引。再例如,仍以一个sc-fdma符号为一个时间单位,符号索引为奇数的sc-fdma符号使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,符号索引为偶数的sc-fdma符号使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制。在不同的时间单位内,随机或者交替的使用不同的旋转调制方式,可以使得在一定的统计时间段内,使用+π/4和-π/4旋转方式进行调制的sc-fdma符号数基本相同,进而减少频谱泄露,提升频谱效率。其中,一定的统计时间段内包含至少两个上述时间单位。

在一个可能的设计中,所述将所述第一符号序列中的每个复数符号的实部和虚部分离成两个符号,获得第二符号序列,其中,第二符号序列中的符号为第一符号序列中符号的实部和虚部交替排列构成。可选的,第二符号序列中的符号为第一符号序列中符号的实部和虚部按顺序交替排列构成,记所述第一符号序列为d,d满足:d=[d0,d1,…,dm-1];记所述第二符号序列为doffset,doffset满足:

dofdset=[re{d0},im{d0},re{d1},im{d1}…,re{dm-1},im{dm-1}],其中re{}表示取实部操作,im{}表示取虚部操作。

可选的,数据发送设备为基站,所述数据发送设备可以通知数据接收设备(如,用户设备)由第一符号序列生成第二符号序列的规则,也可以预先约定生成第二符号序列的具体规则,本申请对此不做限制;或者,数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备可以接收数据接收设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知由第一符号序列生成第二符号序列的规则,也可以预先约定生成第二符号序列的具体规则,本申请对此不做限制。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备为基站,所述数据发送设备发送m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个给数据接收设备(如,用户设备)。q和m的取值或者q和m的比例关系,可以根据系统需求进行动态调整,从而动态的调整papr。

在一个可能的设计中,所述数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备接收m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个。

可以理解的,所述m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息,可以是数值信息,也可以是能体现其取值的其他信息;当然,上述信息中的一个或者多个也可以预先约定。可选的,网络侧设备可以在一次数据传输起始之前、用户设备接入时、进行资源分配时等时机发送上述信息,也可以在数据传输过程中根据需要发送上述信息,从而实现papr的动态调整。

第二方面,本申请提供了一种数据处理方法,包括:数据接收设备接收至少一个单载波频分多址(singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess,sc-fdma)符号;通过处理所述至少一个sc-fdma符号获得时域第一符号序列,所述第一符号序列包含2m个符号,m为大于等于1的整数;将所述第一符号序列中的符号进行相位解旋转,获得第二符号序列;将所述第二符号序列中符号的实部分别作为实部和虚部进行组合,获得第三符号序列,所述第三符号序列包含m个复数符号;对所述第三符号序列进行解调,获得解调比特序列。

在一个可能的设计中,所述数据接收设备解调所述第三符号序列后,还可以对所述第三符号序列进行解层映射,获得待解调符号序列,再对带解调符号序列进行解调,获得解调比特序列。

在一个可能的设计中,所述通过处理所述至少一个sc-fdma符号获得时域第一符号序列,包括:对所述至少一个sc-fdma符号进行快速傅里叶变换(fastfouriertransformation,fft),获得第四符号序列,其中,所述第四符号序列中包含q个符号,q为大于等于1的整数;将所述第四符号序列乘以窗函数;将乘以窗函数后的第四符号序列进行序列延长或者序列缩短操作,获得第五符号序列,所述第五符号序列中包含2m个符号,其中,所述对所述第四符号序列乘以窗函数,为将所述第四符号序列中的每个符号逐一乘以一个权值;对第五符号序列进行2m点的离散傅里叶反变换(inversediscretefouriertransform,idft),获得所述第一符号序列。可选的,所述窗函数可以是矩形窗、平方根升余弦(squarerootraisedcosine,srrc)窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,其中包含q个窗函数元素。其中,当q<2m时,可以对乘以窗函数之后的第四符号序列进行序列扩展操作,具体的,可以对带扩展序列补充2m-q个符号,所补充的符号位置与数据发送设备对频域符号序列乘以窗函数时置零的符号位置相同。可选的,具体补充符号的位置或者规则可以通过信令或消息通知,也可以预先约定。当q>2m时,可以对乘以窗函数之后的第四符号序列进行序列缩短操作。具体的,可以对待缩短的序列进行循环加回操作,所述循环加回操作,是指对应发端的循环扩展操作,将发端循环扩展操作时扩展出的符号,加回到未经循环扩展的序列符号上,最终获得与未经循环扩展的序列长度相同的符号个数。可选的,对所述至少一个sc-fdma符号进行快速傅里叶变换(fastfouriertransformation,fft),获得第四符号序列,还包括在fft之后从对应的物理资源上获取所述第四符号序列中的符号。

在一个可能的设计中,所述数据接收设备通过处理所述至少一个sc-fdma符号获得时域第一符号序列,还可以包括解预编码处理,结合上述可能的设计方式,数据接收设备对所述至少一个sc-fdma符号进行fft之后,在每个天线端口所对应的物理资源上获得至少一个符号序列,并将所述至少一个符号序列进行解预编码处理,获得所述第四符号序列。

在一个可能的设计中,所述将所述第一符号序列中的符号进行相位解旋转,包括:为所述第一符号序列中的每个符号乘以一个相位解旋转因子其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数。

可选的,数据接收设备为基站,所述数据接收设备可以通知数据发送设备(如,用户设备)nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息,本申请对此不做限制;或者,数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备可以接收数据发送设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息,本申请对此不做限制。

在一个可能的设计中,将所述第二符号序列中符号的实部分别作为实部和虚部进行组合,获得第三符号序列。可选的,所述第二符号序列中的符号的实部按顺序依次组合成第三符号序列中的复数符号,即所述第二符号序列中符号的实部构成的序列满足:

记所述第三符号序列为满足:

可选的,数据接收设备为基站,所述数据接收设备可以通知数据发送设备(如,用户设备)由第二符号序列生成第三符号序列的规则,也可以预先约定生成第三符号序列的具体规则,本申请对此不做限制;或者,数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备可以接收数据发送设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知由第二符号序列生成第三符号序列的规则,也可以预先约定生成第三符号序列的具体规则,本申请对此不做限制。

在一个可能的设计中,所述数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备接收数据发送设备(如,基站)发送的m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个。

在一个可能的设计中,所述数据接收设备为基站,所述数据接收设备发送m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个给数据发送设备(如,用户设备)。

可选的,网络侧设备可以在一次数据传输起始之前、用户设备接入时、进行资源分配时等时机发送上述m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个,也可以在数据传输过程中根据需要发送所述信息,从而实现papr的动态调整。

第三方面,本申请提供了一种数据发送设备,该数据发送设备具有实现上述方法实际中数据发送设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多于一个与上述功能相对应的模块。可选的,该数据发送设备可以是一种网络侧设备,如基站,也可以是一种用户设备。

第四方面,本申请提供了一种数据接收设备,该数据接收设备具有实现上述方法实际中数据接收设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多于一个与上述功能相对应的模块。可选的,该数据接收设备可以是一种网络侧设备,如基站,也可以是一种用户设备。

第五方面,本申请提供了一种数据发送设备,数据发送设备的结构中包括处理器和发射器。所述处理器被配置为支持数据发送设备执行上述方法中相应的功能,例如生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。所述发射器用于支持数据发送设备向数据接收设备发送上述方法中所涉及的数据、信息或者指令,例如,通过sc-fdma符号向数据接收设备发送待传输数据。在一个可能的设计中,所述数据发送设备还可以包括接收器,所述接收器用于接收数据接收设备所发送的信息或指令。在一个可能的设计中,所述数据发送设备可以是一种网络侧设备,所述数据发送设备还可以包括通信单元,所述通信单元用于支持数据发送设备与其他网络侧设备进行通信,例如接收其他网络侧设备所发送的信息或指令,和/或发送信息或指令给其他网络侧设备。在一个可能的设计中,所述数据发送设备的结构中还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,保存数据发送设备必要的程序指令和数据。

第六方面,本申请提供了一种数据接收设备,数据接收设备的结构中包括处理器和接收器。所述处理器被配置为支持数据接收设备执行上述方法中相应的功能,例如生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。所述接收器用于支持数据接收设备接收上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一个可能的设计中,数据接收设备的结构中还可以包括发射器,用于向数据发送设备发送所需的信息或指令。在一个可能的设计中,所述数据接收设备可以是一种网络侧设备,所述数据接收设备还可以包括通信单元,所述通信单元用于支持数据接收设备与其他网络侧设备进行通信,例如接收其他网络侧设备所发送的信息或指令,和/或发送信息或指令给其他网络侧设备。在一个可能的设计中,所述数据接收设备的结构中还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,保存数据接收设备必要的程序指令和数据。

第七方面,本申请提供了一种通信系统,该系统包括上述方面所述的数据发送设备和数据接收设备。

第八方面,本申请提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述数据发送设备所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第九方面,本申请提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述数据接收设备所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第十方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持数据发送设备实现上述方面中所涉及的功能,例如,例如生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存数据发送设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。

第十一方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持数据接收设备实现上述方面中所涉及的功能,例如,例如接收或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存数据接收设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。

相较于现有技术,本申请描述了一种数据处理方法、装置和系统,旨在通过传输信号的实虚部分离降低ofdm系统的发射信号峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,papr),从而提升整个传输系统的链路质量。

附图说明

下面将参照所示附图对本申请实施例进行更详细的描述。

图1为本申请的一种可能的应用场景示意图;

图2为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意图;

图3为本申请实施例提供的一种π/4旋转bpsk星座图;

图4为本申请实施例提供的另一种数据处理方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的又一种数据处理方法的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的再一种数据处理方法的流程示意图;

图7为本申请实施例提供的一种接收端数据处理方法的流程示意图;

图8为本申请实施例提供的一种数据发送设备结构示意图;

图9为本申请实施例提供的一种数据接收设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。

本申请描述的技术可以适用于lte系统以及后续的演进系统如第五代移动通信(the5thgenerationmobilecommunication,5g)等,或其他采用正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,ofdm)接入技术的无线通信系统,尤其适用于需要降低发射信号峰均功率比(peak-to-averagepowerratio,papr)的通信系统。如图1所示,是本申请的一种可能的应用场景示意图。用户设备(userequipment,ue)通过无线接口接入网络侧设备进行通信,也可以与另一用户设备进行通信,如设备对设备(devicetodevice,d2d)或机器对机器(machinetomachine,m2m)场景下的通信。网络侧设备可以与用户设备通信,也可以与另一网络侧设备进行通信,如宏基站和接入点之间的通信。本申请中,名词“网络”和“系统”经常交替使用,但本领域的技术人员可以理解其含义。本申请所涉及到的用户设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备、控制设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备,以及各种形式的ue、移动台(mobilestation,ms)、终端(terminal)或终端设备(terminalequipment)等。为方便描述,本申请中,上面提到的设备统称为用户设备(ue)。本申请所涉及到的网络侧设备包括基站(basestation,bs)、网络控制器或移动交换中心等,其中通过无线信道与用户设备进行直接通信的装置通常是基站,所述基站可以包括各种形式的宏基站、微基站、中继站、接入点或射频拉远单元(remoteradiounit,rru)等,当然,与用户设备进行无线通信的也可以是其他具有无线通信功能的网络侧设备,本申请对此不做唯一限定。在不同系统中,具备基站功能的设备的名称可能会有所不同,例如在lte网络中,称为演进的节点b(evolvednodeb,enb或enodeb),在第三代(the3rdgeneration,3g)网络中,称为节点b(nodeb)等。

本申请所提供的技术方案可以应用于上行数据传输和/或下行数据传输,对于上行数据传输,数据发送设备可以是用户设备,数据接收设备可以是网络侧设备,如基站;对于下行数据传输,数据发送设备可以是网络侧设备,如基站,数据接收设备可以是用户设备。

下面对本申请实施例中所涉及到的一些通用概念或者定义做出解释,需要说明的是,本文中的一些英文简称为以lte系统为例对本申请实施例进行的描述,其可能随着网络的演进发生变化,具体演进可以参考相应标准中的描述。

本申请中所述的单载波频分多址(singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess,sc-fdma)符号,可以通过离散傅里叶变换扩展正交频分复用(dft-spreadofdm,dft-s-ofdm)方法实现,也可以通过带频谱成形的离散傅里叶变换扩展正交频分复用(dft-spreadofdmwithspectrumshaping,dft-s-ofdmss)方法实现,也可以通过其他可以生成sc-fdma符号的方法实现,本申请对此不做限定。

本申请中所述的快速傅里叶变换(fastfouriertransformation,fft)是实现离散傅里叶变换(discretefouriertransform,dft)的一种快速算法,本申请中所述的fft也可以替换成其他可以实现傅里叶变换的算法,本申请对此不做限定。快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft)是实现离散傅里叶反变换(inversediscretefouriertransform,idft)的一种快速算法本申请中所述的ifft也可以替换成其他可以实现傅里叶反变换的算法,本申请对此不做限定。

本申请中所述的“数据”,通常情况下指业务数据,但也可以包括系统需要传输的信令、消息等内容,例如,参考信号、上下行控制消息等。

本申请中术语“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。

下面将结合附图,对本申请实施例所提供的方案进行更为详细的描述。

图2为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意图。

数据发送设备调制待传输比特序列,获得第一符号序列,其中,所述第一符号序列包含m个复数符号,m为大于等于1的整数;将所述第一符号序列中的每个复数符号的实部和虚部分离成两个符号,获得第二符号序列,其中,所述第二符号序列包含2m个符号;将所述第二符号序列中的符号进行相位旋转,获得第三符号序列;使用所述第三符号序列生成至少一个单载波频分多址sc-fdma符号;发送所述至少一个sc-fdma符号。

在一个示例中,数据发送设备将待发送的比特序列经过调制后,获得调制后的包含m(m≥1)个复数符号的符号序列,然后将所述复数符号序列中的每个复数符号的实部和虚部进行分离,将所获得的实部和虚部按照一定的顺序排放,获得一个长度为2m的符号序列,再将长度为2m的符号序列中的符号进行相位旋转,以便实现符号之间的正交化,减少符号间干扰,经过相位旋转的符号序列中的全部或者部分符号最终会通过sc-fdma符号的形式进行发送。

可选的,所述调制待传输比特数据,可以使用bpsk、π/4旋转二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,bpsk)、正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying,qpsk)以及正交振幅调制(quadratureamplitudemodulation,qam)调制方式中的至少一种对待传输比特进行调制。其中,所述π/4旋转bpsk调制方式是指在bpsk调制方式基础上将其星座图(constellationdiagram)进行π/4或-π/4旋转,如图3所示,图3(a)和图3(b)分别给出了在bpsk调制方式基础上将星座图进行π/4和-π/4旋转的π/4旋转bpsk星座图。可以理解的,本申请中所述的调制还可以采用其他的调制方式,例如,基于bpsk、qpsk、或者qam调制方式进行优化产生的调制方式,如偏移正交相移键控(offsetqpsk,oqpsk)、差分相移键控(differentialphase-shiftkeying,dpsk)等,本申请对此不做限定。

在一个示例中,数据发送设备使用π/4旋转bpsk对待传输比特进行调制,其中,π/4旋转bpsk调制包括对bpsk调制星座图进行+π/4旋转或-π/4旋转的调制方式,如图3所示。在一个具体的示例中,对bpsk调制星座图进行+π/4旋转,可以通过将bpsk调制符号乘以ejπ/4来实现,其中,j为虚数单位,e是自然对数的底;同理,对bpsk调制星座图进行-π/4旋转,可以通过将bpsk调制符号乘以e-jπ/4来实现。

可选的,数据发送设备以至少一个sc-fdma符号为一个时间单位,不同时间单位内的待传输比特序列随机使用对bpsk调制星座图进行+π/4或-π/4旋转的调制方式进行调制,同一时间单位内的待传输比特使用相同的旋转方式。在一个具体的示例中,可以两个sc-fdma符号为一个时间单位,每个时间单位根据预定的规则,随机选择使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式或者对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式。上述随机选择星座图旋转方式的规则,可以根据系统需要进行设定,本申请对此不做限定。例如,可以根据某个具体的门限确定随机选择旋转方式的规则,具体的,可以要求该随机规则保证在一段统计时间内,例如在l(l≥2)个时间单位内,需要满足,使用一种旋转方式的sc-fdma符号个数与使用另一种旋转方式的sc-fdma符号个数的差值,不超过l个时间单位内总sc-fdma符号个数的10%,其中,10%为示例性的门限,可以根据系统需求进行调整,本申请不做限定。

可选的,一个时间单位内所包含的sc-fdma符号的个数,也可以根据系统需求进行设定,例如,还可以一个时隙(slot)为一个时间单位,一个slot中包含至少一个sc-fdma符号;还可以一个传输时间间隔(transmissiontimeinterval,tti)为一个时间单位,一个tti中包含至少一个sc-fdma符号,等等,本申请不做限定。

可选的,数据发送设备以至少一个sc-fdma符号为一个时间单位,不同时间单位内的待传输比特序列,也可以交替的使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式和对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式,同一时间单位内的待传输比特使用相同的旋转方式。

可选的,可以根据预定的规则确定每个时间单位内使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转还是-π/4旋转的调制方式。在一个具体的示例中,可以使用如下规则中的至少一种来确定每个时间单位l内使用+π/4旋转还是-π/4旋转的调制方式,其中l≥0,为时间单位索引:

1)当lmod2=1时,使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,当lmod2=0时,使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,其中amodb表示取a除以b的余数。当然,也可以当lmod2=0时,使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,当lmod2=1时,使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,下文中的规则2)和3)也可以进行类似变换使用,不再赘述。

2)当时,使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,当时,使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,其中,其中表示对a向下取整,c为任意正整数,可以根据系统需求进行确定。

3)当时,使用对bpsk调制星座图进行+π/4旋转的调制方式进行调制,当时,使用对bpsk调制星座图进行-π/4旋转的调制方式进行调制,其中,其中表示对a向上取整,c为任意正整数,可以根据系统需求进行确定。

可选的,数据接收设备为基站,所述数据接收设备可以通知数据发送设备(如,用户设备)每个时间单位内旋转方式的使用规则,也可以预先约定所述旋转方式的使用规则,本申请对此不做限制;或者,数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备可以接收数据发送设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知每个时间单位内旋转方式的使用规则,也可以预先约定所述旋转方式的使用规则,本申请对此不做限制。

图4为本申请实施例提供的另一种数据处理方法的流程示意图。

数据发送设备将待传输比特调制后,得到经过调制的符号序列,所述调制方式的具体实施方式与图2所对应的实施例相同,此处不再赘述。

经过调制获得的调制符号序列(第一符号序列)中包含m(m≥1)个复数符号,数据发送设备将所述符号序列中的m个复数符号进行实虚部分离,获得一个包含2m个符号的序列(第二符号序列)。可选的,第一符号序列经过实虚部分离后,所获得的实部和虚部符号,可以按照预定的顺序进行摆放获得第二符号序列,但需要保证实部和虚部间隔排列,即,第二符号序列中任意两个相邻的符号,都包含一个复数符号x的实部和一个复数符号y的虚部,x和y可以是同一个符号也可以是不同的符号。

在一个示例中,m个复数符号序列d经过分离后获得的实部和虚部符号,按顺序交替排列构成包含2m个符号的序列doffset,且满足:

d=[d0,d1,…,dm-1];

doffset=[re{d0},im{d0},re{d1},im{d1}…,re{dm-1},im{dm-1}],其中re{}表示取实部操作,im{}表示取虚部操作。例如,以d0为例,记d0=a0+j·b0,其中j为虚数单位,则re{d0}=a0,im{d0}=b0。

可选的,由第一符号序列生成第二符号序列的规则可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令通知,也可以预先约定。在一个示例中,数据发送设备为基站,所述数据发送设备可以通过信令或者其他可能的消息通知数据接收设备(如,用户设备)由第一符号序列生成第二符号序列的规则,也可以预先约定生成第二符号序列的具体规则;在另一个示例中,数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备可以接收数据接收设备(如,基站)发送的信令或其他可能的消息,并从所述信令或消息中获知由第一符号序列生成第二符号序列的规则,也可以预先约定生成第二符号序列的具体规则。

调制符号序列经过实虚部分离后,数据发送设备将上述第二符号序列中的符号进行相位旋转。

在一个示例中,相位旋转可以通过为所述第二符号序列中的每个符号乘以一个相位旋转因子来实现,其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数,q为所述第二符号序列经过频域加窗后保留的有效符号个数。

在另一个示例中,相位旋转还可以通过将所述第二符号序列乘以一个相位旋转矩阵来实现,例如,记所述相位旋转矩阵为diag[]表示k为对角元素依次为的对角矩阵,其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数,q为所述第二符号序列经过频域加窗后保留的有效符号个数。

可选的,上述公式中的nk可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令通知,也可以预先约定。在一个示例中,数据发送设备为基站,所述数据发送设备可以通知数据接收设备(如,用户设备)nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息。在另一个示例中,数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备可以接收数据接收设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息。

数据发送设备将第二符号序列经过相位旋转获得第三符号序列,并使用第三符号序列中的符号生成至少一个sc-fdma符号。

可选的,使用第三符号序列中的符号生成至少一个sc-fdma符号可以包括如下步骤:

数据发送设备首先对所述第三符号序列进行2m点的dft,获得第四符号序列,其中,实现离散傅里叶变换的方法,可以给第三符号序列乘以一个傅里叶变换矩阵的形式实现,也可以通过其他可能的方式实现,本申请对此不做限定。对dft处理过程的名称,也可能有不同的定义,例如,在lte系统中,将dft过程定义为变换预编码(transformprecoder)处理,单实质上也是进行dft变换,本申请对此不做限定。

数据发送设备对所述第四符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第五符号序列,其中q为大于等于1的整数,且2m≥q≥m,其中,所述对所述第四符号序列乘以窗函数,为将所述第四符号序列中的每个符号逐一乘以一个权值;在一些具体的示例中,所述窗函数可以是矩形窗、平方根升余弦(squarerootraisedcosine,srrc)窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,本申请对此不做限定,其中包含q个窗函数元素。在一个具体的示例中,窗函数可以采用矩阵表达形式,如:

g=diag[0,…,0,g0,g1,…,gq-1,0,…,0],

其中,diag[]表示g为对角元素依次为0,…,0,g0,g1,…,gq-1,0,…,0,其余非对角元素为0的矩阵,g矩阵为一个2m×2m矩阵,g0,g1,…,gq-1为所述q个窗函数元素,根据窗函数类型的不同设置具体的取值,例如,如果选用矩形窗,则g0=…=gq-1=1。g0,g1,…,gq-1序列前面的0元素和后面的0元素的个数可以根据具体需要进行设置,本申请不做限定,以矩形窗为例,可以有g=diag[1,…1,0,…,0],其中,包含q个1和2m-q个0。将上述第四符号序列与窗函数矩阵g相乘,保留与g0,g1,…,gq-1对应相乘的q个连续符号,丢弃边缘值为0的2m-q个元素,得到包含q个符号的第五符号序列。

可选的,对第四符号序列乘以窗函数,获得所述包含q个符号的第五符号序列,还可以有其他的实现方式,本申请对此不做限定。例如,先从第四符号序列中任意取出q个连续的符号,然后将所述q个连续的符号乘以窗函数,此时窗函数中包含q个窗函数元素,即,所述q个连续符号分别与q个窗函数元素一一对应相乘,获得q个相乘结果符号,构成所述第五符号序列。在一个具体的示例中,如果使用矩阵形式实现窗函数,则g=diag[g0,g1,…,gq-1],其中,g为对角元素依次为g0,g1,…,gq-1,其余元素为0,q×q的矩阵,g0,g1,…,gq-1为所述q个窗函数元素。

可选的,还可以直接从第四符号序列中任意取出q个连续符号,作为第五符号序列。

可选的,上述q和m的取值或者q和m的比例关系,可以根据系统需求进行动态调整,从而动态的调整papr。可选的,当q=m时,则传输资源的频谱不经过扩展;当q>m时,可以通过扩展传输资源的频谱,减低频谱效率的手段进一步的降低papr。

可选的,q和m的信息可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令或者其他可能的消息通知,也可以预先约定。所述q和m的信息可以包括,m的信息、q的信息,q和m的比例关系信息中的至少一个。在一个示例中,所述数据发送设备为基站,所述数据发送设备发送m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个给数据接收设备(如,用户设备)。在另一个示例中,所述数据发送设备为用户设备,所述数据发送设备接收m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个。可以理解的,所述m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息,可以是数值信息,也可以是能体现其取值的其他信息;当然,上述信息中的一个或者多个也可以预先约定。

在一个具体的示例中,以lte系统为例,基站可以通过下行控制信息(downlinkcontrolinformation,dci)来通知用户设备q和m的比例关系信息。首先,可以通过在调制和编码方式(modulationandcodingscheme,mcs)信息中增加不同的带宽比例(bandwitdhratio,记为rbw)信息,来指示m和q的比例关系。例如,表1中的带宽比例rbw一列,规定了不同mcs方式下具体的q/m的比值关系(此处,“/”表示除法),当mcs索引为0,rbw=2,表示q的数值为m的两倍,当mcs索引为1,rbw=1.5,表示q的数值为m的1.5倍,当mcs索引为2,rbw=1,表示q的数值与m相等。通过调整带宽系数,可以将待传输数据进行带宽扩展,如扩展为1.5倍或2倍带宽,即在1.5倍或2倍子载波数上发送数据,获得更低的papr,从而可以使用更大的发射功率,提升边缘覆盖性能。基站可以在dci中动态的发送mcs索引(mcsindex),从而实现带宽调整的目的。

表1一种可能的m和q的比例关系指示方式

在另一个具体的示例中,也可以在dci中单独增加信元,用来传输q/m信息,例如,用多个bit表示多种带宽比例配置。

可选的,还可以使用其他的信令或者信元进行上述信息的通知,本申请不限定具体的设计规则及通知方式。数据发送设备对所述第五符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。在一个示例中,所述数据发送设备对所述第五符号序列中的符号进行物理资源映射,即将第五符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft、加cp(cyclicprefix,循环前缀)操作生成所述至少一个sc-fdma符号。

数据发送设备,发送上述生成的至少一个sc-fdma符号。

可以理解的,上述数据处理过程中还可以根据系统需求,增加其他需要的处理步骤,本申请对此不做限定。

图5为本申请实施例提供的又一种数据处理方法的流程示意图。

数据发送设备对待传输比特序列进行调制、实虚部分离、相位旋转、dft操作,获得第四符号序列,上述过程中具体的实施方式与图4所对应的实施例相同,此处不再赘述。

不同的是,图5所示的实施例中,数据发送设备还可以对所述第四符号序列进行循环扩展,获得包含p个符号的第五符号序列,其中p≥2m。其中,对符号序列进行循环扩展,是指通过循环重复所述符号序列获得长度大于等于原符号序列的扩展符号序列,例如,记经过dft后的符号序列为ddft,其中的符号记为ddft(m),m=0,…2m-1,则将ddft进行循环扩展后的符号序列中的符号为dce(n)=ddft(mod(n,2m)),n=0,…,p-1,其中2m为经过dft后的符号序列长度,p为循环扩展后的符号序列长度p≥2m,mod(n,2m)意为n对2m取余数操作。可以理解的,当p=2m时,数据发送设备可以将第四符号序列送入循环扩展模块,但不进行循环扩展处理,也可以不经过循环扩展模块,直接将第四符号序列送入循环扩展模块之后的处理单元。

数据发送设备对所述第五符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第六符号序列,其中q为大于等于1的整数,且p≥q≥m。图5所对应的实施例中,如果采用矩阵方式表示窗函数,则矩阵g为一个p×p矩阵,其对角元素中包含g0,g1,…,gq-1以及p-q个0元素。其他具体的实施方式与图4所对应的实施例相同,此处不再赘述。

可选的,还可以先从第五符号序列中取任意q个连续的符号,再与窗函数相乘,获得第六符号序列,具体实施方式与图4所对应的实施例相同,此处不再赘述。

在另一个可能的实现方式中,数据发送设备还可以对所述第四符号序列进行循环扩展,直接获得包含q个符号的第五符号序列,此时q为大于等于2的整数,且q≥2m,其中循环扩展的实施方式,与上文所述类似,不同的是扩展后的符号序列长度为q。然后,对所述第五符号序列乘以窗函数,获得包含q个符号的第六符号序列,此时,如果采用矩阵方式表示窗函数,则窗函数g为一个对角元素依次为g0,g1,…,gq-1,其余元素为0,q×q的矩阵,g0,g1,…,gq-1为所述q个窗函数元素。

可选的,还可以直接从第五符号序列中任意取出q个连续符号,作为第六符号序列。特别的,当第五符号序列仅包含q个符号时,则第五符号序列和第六符号序列相同。

之后,数据发送设备对所述第六符号序列进行快速傅里叶反变换(inversefastfouriertransformation,ifft),生成至少一个sc-fdma符号。可选的,所述数据发送设备还可以对所述第六符号序列进行资源映射,将第六符号序列中的符号分别映射到所述至少一个sc-fdma符号所对应的物理资源上,再通过ifft、加cp操作生成所述至少一个sc-fdma符号。

数据发送设备,发送上述生成的至少一个sc-fdma符号。

除上述所描述的不同之外,图5实施例中的其他步骤的实施方式可以参考图4实施例的具体描述,例如,m的信息、q的信息或m和q的比例关系信息的通知方式等,可以参考图4实施例的具体描述,此处不再赘述。

可以理解的,上述数据处理过程中还可以根据系统需求,增加其他需要的处理步骤,本申请对此不做限定。

图6为本申请实施例提供的再一种数据处理方法的流程示意图。

在图4或者图5实施例的基础上,数据发送设备还可以对待传输比特序列进行层映射和/或预编码操作。作为一个具体的示例,图6给出了以图5为基础,增加层映射和预编码操作的数据处理方法。

数据发送设备将至少一个待传输比特序列进行调制,得到至少一个经过调制的符号序列,所述至少一个经过调制的符号序列经过层映射,生成不同层的符号序列,以便实现空间复用、传输分集或者其他系统需要实现的功能。其中,层映射的具体实现方式,本申请不做限定,例如,可以采用第三代合作伙伴计划(3rdgenerationpartnershipproject,3gpp)协议ts36.211中所定义的层映射(layermapping)处理方式。

数据发送设备对每一层的符号序列单独进行实虚部分离、相位旋转、dft、循环扩展、频域加窗等操作,每一层符号序列的具体实施方式,可以参见图4或者图5所对应的实施例,此处不再赘述。

数据发送设备对经过频域加窗的至少一个符号序列进行预编码操作,将不同层的数据变换到不同的天线端口上,以便实现空间复用、传输分集或者其他系统需要实现的功能。其中,预编码的具体实现方式,本申请不做限定,例如,可以采用3gpp协议ts36.211中所定义的预编码(precoding)处理方式。

数据发送设备对经过预编码的至少一个符号序列分别进行物理资源映射,并最终生成不同天线端口上的sc-fdma符号,并发送。其中,物理资源映射和sc-fdma的实现方式,参见图4或者图5所对应的实施例,此处不再赘述。

可以理解的,上述数据处理过程中还可以根据系统需求,增加其他需要的处理步骤,本申请对此不做限定。

图7为本申请实施例提供的一种接收端数据处理方法的流程示意图。

数据接收设备接收至少一个sc-fdma符号;通过处理所述至少一个sc-fdma符号获得时域第一符号序列,所述第一符号序列包含2m个符号,m为大于等于1的整数。

可选的,数据接收设备在接收到所述至少一个sc-fdma符号后,对所述至少一个sc-fdma符号进行去cp和fft操作获得频域符号序列(记为第四符号序列),其中,所述第四符号序列中包含q个符号,q为大于等于1的整数。可选的,对所述至少一个sc-fdma符号进行fft,获得第四符号序列,还包括在fft之后从对应的物理资源上获取所述第四符号序列中的符号。

可选的,数据接收设备还可以对上述第四符号序列进行信道估计、均衡以及其他接收机中可能需要的处理。

可选的,数据接收设备将所述第四符号序列乘以窗函数,其中,所述对所述第四符号序列乘以窗函数,为将所述第四符号序列中的每个符号逐一乘以一个权值。可选的,所述窗函数可以是矩形窗、srrc窗函数、kaiser窗函数等,本申请对此不做限定,数据接收设备对上述第四符号序列进行加窗的目的是为了实现接收机的匹配滤波。所述窗函数可以通过序列或矩阵的形式实现,其中包含q个窗函数元素。可以理解的,所述乘以窗函数的操作也可以省略,本申请对此不做限定。

可选的,数据接收设备将乘以窗函数之后的第四符号序列(或者是未乘以窗函数的第四符号序列)进行序列延长或者序列缩短操作,获得第五符号序列,所述第五符号序列中包含2m个符号。

在一个可能的示例中,当q<2m时,可以对乘以窗函数之后的第四符号序列(或者是未乘以窗函数的第四符号序列)进行序列扩展操作,具体的,可以对带扩展序列补充2m-q个符号,所补充的符号位置与数据发送设备对频域符号序列乘以窗函数时置零的符号位置相同。可选的,具体补充2m-q个符号的位置或者规则可以通过信令或消息通知,也可以预先约定。作为一个具体的示例,所补充的2m-q个符号可以全为零,也可以是其他方式确定的符号取值。

在另一个可能的示例中,当q>2m时,可以对乘以窗函数之后的第四符号序列(或者是未乘以窗函数的第四符号序列)进行序列缩短操作。具体的,可以对待缩短的序列进行循环加回操作,所述循环加回操作,是指对应发端的循环扩展操作,将发端循环扩展操作时扩展出的符号,加回到未经循环扩展的序列符号上,最终获得与未经循环扩展的序列长度相同的符号个数。例如,发端将序列{a,b,c}进行循环扩展得到了序列{a,b,c,a,b,c,a}并发送,则发端在接收到相应的序列{a’,b‘,c’,a‘’,b‘’,c‘’,a‘’‘}时,进行循环加回操作,得到序列{a’+a‘’+a‘’‘,b‘+b‘’,c’+c‘’}。可以理解的,所述序列缩短操作,也可以其他方式实现,例如直接取包含2m个连续符号的部分序列作为上述第五符号序列,本申请对此不做限定。可以理解的,当q=2m时,可以不经过上述序列延长或缩短操作,此时,所述第五符号序列与所述乘以窗函数之后的第四符号序列(或者是未乘以窗函数的第四符号序列)相同。

可选的,q和m的信息可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令或者其他可能的消息通知,也可以预先约定。所述q和m的信息可以包括,m的信息、q的信息,q和m的比例关系信息中的至少一个。在一个示例中,所述数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备接收数据发送设备(如,基站)发送的m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个。在另一个中,所述数据接收设备为基站,所述数据接收设备发送m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息中的至少一个给数据发送设备(如,用户设备)。可以理解的,所述m的信息,q的信息以及m和q的比例关系信息,可以是数值信息,也可以是能体现其取值的其他信息;当然,上述信息中的一个或者多个也可以预先约定。具体的通知方式,可以参考图4实施例的具体描述,此处不再赘述。

可选的,数据接收设备对第五符号序列进行2m点的idft,获得所述第一符号序列。

可选的,所述数据接收设备通过处理所述至少一个sc-fdma符号获得时域第一符号序列,还可以包括解预编码处理。在一个示例中,数据接收设备对所述至少一个sc-fdma符号进行fft之后,在每个天线端口所对应的物理资源上获得至少一个符号序列,并将所述至少一个符号序列进行解预编码处理,获得所述第四符号序列。

数据接收设备将所述第一符号序列中的符号进行相位解旋转,获得第二符号序列。在一个示例中,数据接收设备为所述第一符号序列中的每个符号乘以一个相位解旋转因子其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数。

在另一个示例中,相位解旋转还可以乘以一个相位旋转矩阵来实现,例如,记所述相位旋转矩阵为diag[]表示k为对角元素依次为的对角矩阵,其中,j为虚数单位,e是自然对数的底,为相位旋转因子的相位,满足:

其中,k=0,1,2,…,2m-1,nk为任意整数。

可选的,上述公式中的nk可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令通知,也可以预先约定。在一个示例中,数据接收设备为基站,所述数据接收设备可以通知数据发送设备(如,用户设备)nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息;在另一个示例中,数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备可以接收数据发送设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知nk的取值或者相关信息,也可以预先约定nk的取值或者相关信息。

数据接收设备将所述第二符号序列中符号的实部分别作为实部和虚部进行组合,获得第三符号序列,所述第三符号序列包含m个复数符号。

数据接收设备由第二符号序列获取第三符号序列的方式取决于数据发送设备进行实虚部分离时的操作方式。可选的,所述第二符号序列中的符号的实部按顺序依次组合成第三符号序列中的复数符号,即所述第二符号序列中符号的实部构成的序列满足:

所述第三符号序列满足:

可选的,由第二符号序列生成第三符号序列的规则可以在数据发送设备和数据接收设备之间通过信令通知,也可以预先约定。在一个示例中,数据接收设备为基站,所述数据接收设备可以通知数据发送设备(如,用户设备)由第二符号序列生成第三符号序列的规则,也可以预先约定生成第三符号序列的具体规则;在另一个示例中,数据接收设备为用户设备,所述数据接收设备可以接收数据发送设备(如,基站)的信令或消息,并从所述信令或消息中获知由第二符号序列生成第三符号序列的规则,也可以预先约定生成第三符号序列的具体规则。

数据接收设备对所述第三符号序列进行解调,获得解调比特序列。具体的解调方法本申请不做限定,与发端的调制方式保持一致即可,发端的调制方式可以参考图2所对应的实施例的描述,此处不再赘述。

可选的,所述数据接收设备解调所述第三符号序列后,还可以对所述第三符号序列进行解层映射,获得待解调符号序列,再对带解调符号序列进行解调,获得解调比特序列。

需要说明的是,本申请中对符号序列所做的编号,如“第一”、“第二”等等,仅为了描述清晰,不构成限定。不同实施例中相同编号的符号序列可以相同也可以不同。特别的,数据接收设备处理过程中所涉及的符号序列与数据发送设备处理过程中所涉及的相同编号的符号序列可以是不相同的,例如数据发送设备中的第一符号序列和数据接收设备中的第一符号序列可以不相同。

上述本申请提供的实施例中,分别从各个网元本身、以及从各个网元之间交互的角度对本申请实施例提供的数据传输方法进行了介绍。可以理解的是,各个网元,例如数据发送设备(网络侧设备或ue)、数据接收设备(ue或网络侧设备)等为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,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,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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申请的范围。

图8示出了上述实施例中所涉及的数据发送设备的一种可能的结构示意图。

可选的,所述数据发送设备可以是一种网络侧设备,例如,可以是基站或者其他具备基站功能的网络侧设备;也可以是一种用户设备;也可以是其他具有数据发送功能的装置。

在一个具体的示例中,数据发送设备的结构中包括处理器和发射器。在一个具体的示例中,数据发送设备的结构中还可以包括接收器。在一个具体的示例中,当数据发送设备为网络侧设备时,数据发送设备的结构中还可以包括通信单元,用于支持与其他网络侧设备之间的通信,如与核心网节点之间的通信。在一个可能的示例中,所述数据发送设备的结构中还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,保存数据发送设备必要的程序指令和数据。在图8所对应的示例中,本申请所涉及的数据发送设备的结构中包括发射器801,接收器802,处理器803,存储器804。

在上行链路上,待发送的数据或信息(例如待传输比特序列)经过发射器801调节输出采样并生成上行链路信号,该上行链路信号经由天线发射给上述实施例中所述的数据接收设备。在下行链路上,天线接收上述实施例中数据接收设备发射的下行链路信号(包括上述数据和/或控制信息),接收器802调节从天线接收的信号并提供输入采样。在处理器803中,对业务数据和信令消息进行处理,例如对待发送的数据进行调制、sc-fdma符号生成等。这些单元根据无线接入网采用的无线接入技术(例如,lte及其他演进系统的接入技术)来进行处理。所述处理器803还用于对数据发送设备的动作进行控制管理,用于执行上述实施例中由数据发送设备进行的处理,例如用于控制数据发送设备对发送数据进行处理和/或进行本申请所描述的技术的其他过程。处理器803还用于支持数据发送设备执行图2ˉ图6中涉及数据发送设备的处理过程。存储器804用于存储用于所述数据发送设备的程序代码和数据。

图9示出了上述实施例中所涉及的数据接收设备的一种可能的设计结构的简化示意图。

可选的,所述数据接收设备可以是一种网络侧设备,例如,可以是基站或者其他具备基站功能的网络侧设备;也可以是一种用户设备;也可以是其他具有数据接收功能的装置。

在一个可能的示例中,数据接收设备的结构中包括处理器和接收器。在一个可能的示例中,数据接收设备的结构中还可以包括发射器。在一个可能的示例中,所述数据接收设备可以是一种网络侧设备,所述数据接收设备还可以包括通信单元,所述通信单元用于支持数据接收设备与其他网络侧设备进行通信,例如接收其他网络侧设备所发送的信息或指令,和/或发送信息或指令给其他网络侧设备。在一个可能的示例中,所述数据接收设备的结构中还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,保存数据接收设备必要的程序指令和数据。在图9所对应的示例中,本申请所涉及的数据接收设备的结构中包括发射器/接收器901,处理器902,存储器903和通信单元904。

所述发射器/接收器901用于支持数据接收设备与上述实施例中的所述的数据发送设备之间收发信息,例如发送上述所涉及到的数据和/或控制信息,接收上述所涉及到的传输数据(如sc-fdma符号)。所述处理器902执行各种用于与数据发送设备通信的功能。处理器902还执行图7中涉及数据接收设备的处理过程,例如接收并处理sc-fdma符号。存储器903用于存储数据接收设备的程序代码和数据。通信单元904,用于支持数据接收设备与其他网络侧设备之间的通信,如与核心网节点之间的通信。

可以理解的是,图9仅仅示出了所述数据接收设备的简化设计。在实际应用中,所述数据接收设备可以包含任意数量的发射器,接收器,处理器,存储器等,而所有可以实现本申请的数据接收设备都在本申请的保护范围之内。

用于执行本申请上述数据发送设备和数据接收设备的处理器可以是中央处理器(cpu),通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic),现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多于一个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等等。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现,也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外,该asic可以位于数据接收设备和/或数据发送设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于数据接收设备和/或数据发送设备中。

本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施方式而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请的保护范围之内。

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