在正交頻分復用(ofdm)信號內的頻帶邊緣發送信息的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]關于無線通信，基本的底層物理資源為無線電頻譜。對諸如無線廣域網(WffAN)的無線通信系統，盡管一小段額外的無線電頻譜已變得可用，但是從根本上，無線電頻譜為有限資源。因此，可用的無線電頻譜的有效使用是處理對WWAN的持續增長的需求的一個關鍵。
[0002]在WffAN環境內，增長的頻譜效率可能涉及特殊的考慮。例如，與WffAN相關的移動無線電信道可能非常時變且擴散的。這些信道的時變且擴散本質可以部分地通過多載波調制解決。由于在載波之間使用防護頻帶以避免載波間干擾(ICI)，多載波調制可能是低效的。
[0003]當前，關于WffAN中的頻譜效率，通過正交頻分復用(OFDM)的使用來取得效益。通過以諧波頻率設置多載波WffAN的各個子載波，可以使得這些子載波相互正交。因此，子載波之間的防護頻帶可以被省略，并且子載波甚至可以在頻率上重疊。在WWAN中OFDM的實現方案，諸如與第三代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)標準一致的那些方案，已允許在頻譜效率上取得重要效益。然而，關于頻譜效率，依然要不僅通過額外技術而且還要通過提高OFDM實現方案本身的頻譜效率的方式來取得重要效益。
【附圖說明】
[0004]從附圖之后的詳細描述，且結合附圖考慮時，本發明的特征和優勢將變得明顯，這些附圖通過示例的方式共同示出了本發明的特征，且，其中:
[0005]圖1A為示出了關于時間的發送正交頻分復用(OFDM)符號的組合的數據和循環前綴(CP)部分以及在附加CP之后應用的基本上矩形的過濾窗的框圖；
[0006]圖1B示出了可以發送數據的組合跨度的子載波和在傅里葉變換被應用來創建圖1A提供的發送OFDM符號的時域表示之前關于頻率被預留用于防護頻帶的子載波的框圖；
[0007]圖2為示出了與各個示例一致的用于OFDM符號的生成和/或發送的發送器設計的架構的框圖，其中時域窗可以在CP的應用之前被應用；
[0008]圖3提供了與各個示例一致的在頻域中從傳統上被應用于時域中的OFDM符號的矩形窗生成的主瓣和旁瓣的圖示，與在應用CP之前應用替代加窗類型的主瓣和旁瓣形成對比；
[0009]圖4為示出了與各個示例一致的用于對已在OFDM頻帶邊緣被發送的額外信息進行接收和/或解碼的接收器設計的架構的框圖；
[0010]圖5為示出了與各個示例一致的OFDM符號的發送功率相對于頻率的框圖，其中功率在OFDM頻帶邊緣處被降低；
[0011]圖6為示出了與各個示例一致的在發送器處運行的用于在OFDM內的頻帶邊緣發送信息的設備；
[0012]圖7為描述了與各個示例一致的用于利用OFDM符號頻帶邊緣的帶寬的處理的流程圖；
[0013]圖8為描述了與各個示例一致的用于利用OFDM符號頻帶邊緣的處理的流程圖；
[0014]圖9為根據另一示例的UE的框圖。
[0015]現在將參考被示出的示例實施例，且這里將使用具體語言來對其描述。然而，將被理解的是，并非由此想要限制本發明的范圍。
_6] 【具體實施方式】描述
[0017]在本發明被公開和描述之前，應當理解，本發明不限于這里所公開的特定結構、處理步驟或材料，而是被擴展為相關領域的普通技術人員將會認識到的它們的等同物。還應當理解，這里采用的術語僅被用于描述特定實施例的目的，并非用于限定。
[0018]定義
[0019]作為本公開所討論的示例的一般性的重要聲明，雖然貫穿本說明書使用了第三代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)標準的術語，但是這不用于限定，并且在本說明書的部分內容中，在使用更為通用的術語方面存在例外，以進一步表達這一點。
[0020]如這里所使用的，術語“基本上”指代行為、特性、屬性、狀態、結構、項或結果的完全或幾乎完全的范圍或程度。例如，“基本上”被包圍的對象將意指該對象完全地被包圍或者幾乎完全地被包圍。距絕對完全的確切可允許偏移度在某些情況下可以依賴于具體環境。然而，一般而言，接近完全將能獲得與好像達到了絕對的和全部的完全相同的總體結果。當“基本上”被用于負面的含義以指代完全地或接近于完全地不具有行為、特性、屬性、狀態、結構、項或結果時，該術語的使用可等同地適用。
[0021 ] 其他術語可以在本說明書的其他內容中被定義。
[0022]示例件實施例
[0023]本技術的實施例的初始概述在以下提供，并且然后具體的技術實施例在后面被進一步詳細描述。此初始概述用于幫助讀者更快地理解技術，但不用于確定本技術的關鍵特征或基本特征，也不用于限制所請求的主題的范圍。
[0024]通過允許在載波(這些載波諸如多載波無線廣域網(WffAN)中的子載波)之間移除防護頻帶，正交頻分復用(OFDM)的應用有助于增加頻譜效率。然而，包括來自于各個子載波的信號的復合OFDM符號傳統上采用防護頻帶以避免帶外(OOB)輻射。在時域中，復合OFDM符號通常被基本上矩形的函數加窗。在循環前綴(CP)被添加于OFDM符號內的數據的情況中，窗可以基本上為矩形，因此斜坡中上升和下降期間的過渡期可以小于CP時間，從而避免載波間干擾(ICI)。
[0025]如能夠理解的，在時域中基本上矩形的OFDM符號本質上會導致頻域內的辛格(sine)函數，具有主瓣和旁瓣。不幸的是，矩形窗的高旁瓣可能為帶外(OOB)泄露的主要原因。關于此sine函數，如以下圖3所描述的，與主瓣相比，第一主旁瓣能夠僅低大概13分貝(dB)。為避免來自具有這么高功率水平的旁瓣的OOB泄露，傳統上，如當前在第三代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進(LTE)標準版本8、9和10中的情形那樣，防護頻帶被應用于OFDM符號頻帶的每一邊緣。在OFDM符號頻帶的邊緣的防護頻帶可能導致頻譜效率的大大降低。例如，在當前的3GPP LTE標準中，防護頻道導致大概10%的帶寬損失。
[0026]防護頻帶損失的帶寬可以提供顯著的通信資源，提高頻譜效率，只要OOB輻射可以被適當地控制且其他被調度的傳送未被連累。例如，通過適當的創新，OFDM符號頻帶邊緣的帶寬部分(當前被防護頻帶占用)可以被用于設備對設備(D2D)和/或機器對機器(M2M)通信。D2D和M2M通信通常涉及較少數據量的無線通信。因此，D2D和M2M通信可以利用通過降低防護頻帶的寬度而獲得的較小提高來被傳送。為避免連累其他被調度的傳送，CP可以被保留。
[0027]以下討論能夠在OFDM符號內的頻帶邊緣發送消息的創新的若干示例。一般的，這些示例可以涉及降低來自OFDM符號的界內區域對OFDM的防護頻帶的頻譜泄露。額外的信息可以在OFDM符號的邊緣被提供。在一些示例中，此額外信息可以占用OFDM符號之前預留給防護頻帶的部分。
[0028]例如，在WffAN系統內的發送器處，可以提供一種設備，該設備具有加窗模塊，該加窗模塊可以被用于降低OOB頻譜泄露。加窗模塊可以被配置為在時域中向OFDM符號應用若干不同類型的斜坡窗(tapering window)中的任一種，而非應用矩形窗。貫穿于本申請，斜坡窗可以指具有圓滑邊緣的任何窗，諸如(通過示例而非限制的方式)海明(Hamming)窗、漢寧(Hann)窗、或升余弦窗。
[0029]替代地，斜坡窗可以降低頻域內的旁瓣，尤其是第一主旁瓣，以避免OOB泄露和降低對防護頻帶的需求。斜坡窗可以在CP之前被應用。在斜坡窗在CP之前被應用的情況下，與基本上矩形的函數相關聯的陡坡時間可以被避免。在斜坡窗在CP之后被應用的情況下，與斜坡窗相關聯的斜坡的較為平緩的斜面可能截短CP，妨礙CP執行它的避免ICI的功能。
[0030]還可以向設備提供數據模塊，該數據模塊在OFDM符號的頻帶邊緣中的一個或多個頻帶邊緣向該OFDM符號提供信息。此信息可以占用之前由于利用了防護頻帶而不可用的帶寬。由于斜坡窗引起頻域旁瓣中的功率降低，此帶寬的一部分能夠變為可用。還可以向設備提供發送模塊，該發送模塊在斜坡窗應用之后，準備和/或發送在頻帶邊緣具有額外信息的OFDM符號。
[0031]在一些示例中，斜坡窗的應用能夠導致頻域中的主瓣變寬。頻域中的主瓣變寬可導致子載波變寬。盡管在大部分子載波之間，不管主瓣變寬，子載波之間的正交性能夠被保留，但是在鄰近的子載波之間，正交性可能會損失。
[0032]在這種示例中，在復雜度和帶寬之間可以進行小的折衷。即，較小量的均衡(equalizat1n)復雜度可以被接受，以換取額外的頻率帶寬。均衡過程可以在發送器和/或接收器處被實現。在發送器處，發送器能夠選擇與發送器在時域中應用的特定斜坡窗相應的ICI系數信息。對于該特定斜坡窗，ICI系數信息可以為已知的先驗信息。ICI系數信息然后可以被提供給接收設備以使得接收設備能夠通過移除鄰近子載波中的ICI來均衡CFDM符號。
[0033]一些示例可以包括關于頻率以不同功率發送OFDM符號以降低OOB頻譜泄露。例如，OFDM符號的中央跨度中的數據可以在第一相對較高的第一功率范圍上被發送。關于頻率在OFDM符號的邊緣上的數據可以以相對較低功率被發送。多個不同的功率水平可以被應用，一些涉及OFDM符號的界內區域內的子載波，一些涉及界內區域以外的之前為防護頻帶預留的帶寬部分。
[0034]圖1A描述了 OFDM符號102關于時間的一般外形。盡管實際的OFDM符號內的幅度能夠隨時間改變，被描述的該一般外形能夠根據可能的最大幅度值被解釋。OFDM符號可以包括數據104和循環前綴(CP) 106。與3GPP LTE標準一致，能夠從數據的尾端提供一組復制樣本的CP可以被添加至OFDM符號的前端。貫穿本說明書，術語“0FDM符號”可以指來自于OFDM符號和附加的CP 二者的數據。由于來自于OFDM符號中數據尾端的復制部分能夠補償符號之間的重疊，因此CP能夠避免符號間干擾(ISI)。
[0035]如可被理解的，時域中的基本上矩形的OFDM符號本質上導致頻域中的sine函數，具有主瓣和旁瓣。不幸的是，矩形時域窗的高頻域旁瓣可能為帶外(OOB)泄露的主要原因。關于這樣的sine函數，與主瓣相比，第一主旁瓣能夠僅低大概13分貝(dB)。在減輕這些旁瓣中的OOB泄露的嘗試中，傳統的時域窗過濾器108可以在循環附加CP 106后被應用。然而，在顯著地減輕旁瓣功率水平的降低方面，此時域窗的本質可能被大大地限制。
[0036]為了保留CP 106對于