[发明专利]滤波的CP-OFDM波形的构造

说明书

本发明涉及信号处理设备、包括该信号处理设备的网络节点和用户设备、以及用于该信号处理设备的方法。信号处理设备包括处理器，处理器用于使用加权系数W_k对当前星座符号x_k，0进行加权，以提供加权的星座符号W_kx_k，0；对加权的星座符号W_kx_k，0进行复用，以提供加权的正交频分复用符号w‑ODFM；从当前星座符号x_k，0导出当前循环前缀CP₀，并从先前星座符号x_k，0‑i导出先前循环前缀CP_0‑i；对当前循环前缀CP₀和先前循环前缀CP_0‑i进行滤波，以提供滤波的循环前缀f‑CP；以及将滤波的循环前缀f‑CP附加到加权的正交频分复用符号w‑ODFM，以提供滤波的循环前缀正交频分复用符号f‑CP‑ODFM。

技术领域

本发明涉及信号处理设备。本发明还涉及网络节点和用户设备。另外，本发明还涉及相应方法以及执行该方法的计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)是如今许多通信系统如长期演进(long-term evolution，LTE)系统所使用的空中接口。在第五代(5G)蜂窝网络使用的可能的候选波形中，考虑了传统OFDM的若干变形形式。通用滤波的OFDM(universal-filtered OFDM，UF-OFDM)(也称为UFMC)以及滤波的OFDM(filtered-OFDM，f-OFDM)均是所考虑的滤波方式的变形形式，其减少了传统OFDM波形的带外(out-of-band，OOB)辐射。OFDM调制用快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform，IFFT)将频域星座符号转换为时域样本(sample)。随后，添加循环前缀(cyclic prefix，CP)以维持时间色散信道中OFDM子载波间的正交性。

为了对整个传统OFDM符号进行滤波，整个OFDM符号需要与其添加的CP一起处理，还要考虑先前/之前的OFDM符号的前一次时间采样。当前OFDM符号的CP和先前OFDM符号之间的过渡区可能会引起高OOB辐射，因此该过渡区是待过滤的信号的最重要的部分。此外，由于需要过滤CP以及由于滤波器的脉冲响应，相应的处理窗口需要比OFDM符号周期更长。

采用较长滤波器设计的滤波的OFDM的实现复杂度非常高，还会造成下行/上行(DL/UL)切换过程中较大的时间开销。

时域中的时间卷积运算可以通过频域中的乘法更有效率地实现，因此，在对整个OFDM符号进行滤波之前执行快速傅里叶变换，从而可以在频域上执行滤波。然后，执行IFFT以提供时域滤波的OFDM符号。待滤波的OFDM样本的数量等于OFDM的IFFT大小加上滤波器的脉冲响应长度，这一定大于分配的子载波的数量。OFDM调制(其本身就包括IFFT运算)和滤波(包括快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)运算和另一IFFT运算)的顺序操作使用级联的若干FFT/IFFT运算/算法反复实现频域到时域的转换。这种实现在实现复杂度方面效率低下。因此，滤波的OFDM实现复杂度较高，对于具有分配用于传输的大量子载波的宽带传输而言，这种实现复杂度更高。

如果可以将星座符号级的部分处理转移到频域上，则有可能降低滤波复杂度。然而，OFDM调制的IFFT和滤波步骤的FFT大小不同，因此不能直接转移。一方面，OFDM调制的IFFT的大小固定，并且对每个OFDM符号独立实施。另一方面，如上所述，由于连续的块之间的不规则过渡引起高OOB辐射，因此FFT滤波窗口需要覆盖两个连续的OFDM符号。这种覆盖导致FFT滤波窗口的大小与OFDM调制的IFFT大小不匹配。在使用具有更长脉冲响应的滤波器时，这种不匹配更严重。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种减轻或至少部分地解决上述缺点和问题的解决方案。