基于滤波器组的信号发送和接收方法、系统及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于滤波器组的信号发送方法，包括：发射机获取预均衡配置信息，所述预均衡配置信息指示是否开启预均衡；当预均衡配置信息指示开启预均衡时，发射机根据预均衡方式生成预均衡参数，并根据预均衡参数对发送信号进行预均衡操作，然后进行基于滤波器组的调制。本申请还公开了一种基于滤波器组的信号接收方法，及相应的发射机、接收机、通信方法和通信系统。应用本申请能提供灵活性，在网络负载高的时候能够在不截断拖尾的情况下保证性能，从而最大化FBMC系统的频谱效率，在网络负载低的时候又可以通过改变子帧的配置来避免拖尾的影响，从而可以尽量保障用户服务质量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种基于滤波器组的信号发送和接收方法、系统及装置。
技术介绍
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet of things)的增长需求，给未来移动通信技术面带来了前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。调制波形和多址方式是无线通信空中接口(air-interface)设计的重要基础，在5G也不会例外。当前，多载波调制(Multi-carrier Modulation,MCM)技术家族中的典型代表正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，例如第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，3GPP)制定的Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，欧洲的数字视频(Digital Video Broadcasting,DVB)和数字音频广播(Digital Audio Broadcasting,DAB)、甚高速数字用户环路(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Loop,VDSL)、IEEE802.11a/g无线局域网(Wireless Local Area,WLAN)、IEEE802.22无线城域网(Wireless Regional Area Network,WRAN)和IEEE802.16全球微波互联接入(World Interoperability for
Microwave Access,WiMAX)等等。众所周知，OFDM技术的基本思想是将宽带信道划分为多个并行的窄带子信道/子载波，使得在频率选择性信道中传输的高速数据流变为在多个并行的独立平坦子信道上传输的低速数据流，大大增强了系统抵抗多径干扰的能力,且OFDM可以利用快速反傅里叶变换和快速傅里叶变换(IFFT/FFT)简化的调制和解调的实现；其次，通过添加循环前缀(Cyclic Prefix,CP)使跟信道的线性卷积变为圆周卷积，从而根据圆周卷积的性质，当CP长度大于信道最大多径时延时，利用简单的单抽头频域均衡就可实现无符号间干扰(Inter-symbol Interference,ISI),从而降低接收机处理复杂度。虽然基于CP-OFDM调制波形能很好的支持4G时代的移动宽带(Mobile broadband,MBB)业务需求，不过5G将面临更具挑战和更丰富的场景，这使得其CP-OFDM在5G的场景中出现很大的限制或者不足之处，主要表现在：(1)添加CP来抵抗ISI在5G低时延传输的场景会极大的降低频谱利用率，因为低时延传输将极大缩短OFDM的符号长度，而CP的长度只是受制于信道的冲击响应，那么CP的长度跟OFDM的符号长度之比会大大增加，这样的开销造成频谱效率损失非常大，是难以接受的。(2)严格的时间同步要求在5G的IoT场景中会造成很大的闭环同步维护所需的信令开销，而且严格的同步机制造成帧结构无弹性，不能很好的支持多种业务的不同的同步需求。(3)OFDM采用矩形脉冲成形(rectangular pulse)造成很大的带外泄露，因为这样的波形导致其频域的旁瓣滚降很慢，这也是为什么OFDM对频偏(CFO,central frequency offset)非常敏感的原因，而5G将会有很多的碎片化频谱灵活接入/共享的需求，OFDM的带外泄露极大的限制了频谱接入的灵活性或者说需要很大的频域保护带从而降低了频谱的利用率。这些不足主要是由其自身的固有特性造成的，尽管通过采取一定的措施，可以降低这些缺点造成的影响，但会增加系统设计的复杂度，且无法从根本上解决问题。正因为如此，如ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]所述，一些新波形调制技术(基于多载波调制)被纳入5G的考虑范围之内。其中，基于滤波器组的多载波(FBMC：Filter Bank Multiple Carrier)调制技术成为热点研究对象之一，由于其提供了成型滤波器(Prototype Filter)设计的自由度，可以采用时频域聚焦性(Time/frequency localization,TFL)很好的滤波器对传输波形进行脉冲成型，使得传输信号能表现出多种较优的特性，包括不需要CP来对抗ISI
从而提高频谱效率,较低的带外泄露从而很好的支持灵活的碎片化频谱接入，以及对频偏不敏感。比较典型的FBMC系统通常使用一种叫做偏置正交幅度调制(OQAM：Offset Quadrature Amplitude Modulation)技术来达到频谱效率最大化，所以通常称为FBMC/OQAM系统，也可称作OFDM/OQAM系统。关于FBMC用于数字通信可以参考一篇早期文献“Analysis and design of OFDM/OQAM systems based on filter bank theory”,IEEE Transactions on Signal Processing,Vol.50,No.5,2002.FBMC具有一些OFDM所不具备的好的特性，从而在5G研究中获得关注，不过其本身固有的一些缺点使得其在无线通信系统中应用也存在着不少挑战，这些急需解决的挑战正在被不断的研究中。其中一个显著的问题就是FBMC采用的滤波器会造成时域波形有较长的拖尾效应(tail effect)，也叫做转换时间问题(transition period problem)。在上行基于短数据块传输时，如果数据块长度扩展包含拖尾来避免拖尾跟其他数据块的重叠，那么有效时间内传输的符号数就会减少，这会极大的降低频谱效率，所以有说法是FBMC只适合长数据传输，相反如果数据块长度不包含拖尾，那就意味着拖尾部分跟其他数据块会重叠，处理不好就会造成很大的干扰，从而也会限制频谱效率。目前有的方法就是对拖尾部分进行截断，从而避免跟其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滤波器组的信号发送方法，其特征在于，包括：发射机获取预均衡配置信息，所述预均衡配置信息指示是否开启预均衡；当预均衡配置信息指示开启预均衡时，发射机根据预均衡方式生成预均衡参数，并根据预均衡参数对发送信号进行预均衡操作，然后进行基于滤波器组的调制。

【技术特征摘要】
2015.01.12 CN 20151001509061.一种基于滤波器组的信号发送方法，其特征在于，包括：发射机获取预均衡配置信息，所述预均衡配置信息指示是否开启预均衡；当预均衡配置信息指示开启预均衡时，发射机根据预均衡方式生成预均衡参数，并根据预均衡参数对发送信号进行预均衡操作，然后进行基于滤波器组的调制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预均衡配置信息包含在发射机获取的调度控制信令中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述发射机还从所述调度控制信令中获取预均衡开启时和关闭时所采用的子帧类型信息，所述子帧类型信息指示子帧中发送符号的个数和首个符号的发送时刻。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预均衡方式为预先规定的或者包含在预均衡配置信息中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述预均衡方式包括：对幅度和相位都进行预均衡，或者，只对相位进行预均衡。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当预均衡方式为对幅度和相位都进行预均衡时，所述根据预均衡方式生成预均衡参数包括：根据获取的信道状态信息和预均衡方式生成预均衡参数，所述预均衡参数和信道频率响应合成的等效信道频率响应为实数或者虚部趋近于0，且等效信道频率响应的模趋近于1。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当预均衡方式为只对相位进行预均衡时，所述根据预均衡方式生成预均衡参数包括：根据获取的信道状态信息和预均衡方式生成预均衡参数，所述预均衡参数和信道频率响应合成的等效信道频率响应为实数或者虚部趋近于0，且等效信道频率响应的模趋近于信道频率响应的模。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述信道状态信息通过信道互易性获取。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当预均衡方式为只对相位进行预均衡时，所述根据预均衡方式生成预均衡参数包括：通过接收机的反馈获取相位指示，根据获取的相位指示生成预均衡参数。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：发射机根据所述相位指示获取量化的信道频率响应的相位信息，并根据所述相位信息生成所分配带宽上的频率相位响应系数作为频域预均衡参数。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：该方法还包括：频域划分成若干子带，相位指示是基于子带进行指示的，子带个数大于等于1，发射机根据相位指示和子带的对应关系来生成所分配带宽上的频域预均衡参数。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：发射机根据所述相位指示获取量化的信道冲击响应的相位信息，并变换成对应的频率相位响应系数作为频域预均衡参数。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：该方法还包括：所述量化的信道冲击响应的相位信息为多径信道中最强的一条路径的相位信息，或者为多径信道中能量最强的X条路径的相位进行平均而合成的一个相位信息，其中X大于1。14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：在上行调取授权信令中增加的相位指示比特域或专门的反馈信道中获取所述反馈。15.一种基于滤波器组的信号接收方法，其特征在于，包括：接收机根据指示给发射机的预均衡配置信息判断是否对基于滤波器组的解调信号进行后均衡；所述预均衡配置信息指示是否开启预均衡；当预均衡配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻斌，孙鹏飞，朱大琳，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京;11