[发明专利]一种多应用场景信号多址接入方法及系统

说明书

本发明提出一种适用于无线通信中多应用场景信号的多址接入方法(F‑BFDM)及系统，在发送端，每路信号先进行FFT变化把信号配置到分配的频段上，然后进行前置滤波以便降低调制信号的功率峰均值比(PAPR)，滤波后的信号经过循环傅立叶反变化(CCIDFT)调制到子载波上，各路调制信号组合后加上循环前缀(CP)发送到信道。本发明每路信号对应于一个应用场景，系统的完全重建由接收端的CCDFT完成，CCDFT由双正交滤波器组来实现。通过自由设计原型滤波器可以最大限度的降低不同应用场景信号进行多址接入时的干扰，使得每路信号之间在没有隔离带的情况下也能无干扰的接入，最大限度的提高频谱利用率。

技术领域

本发明涉及多址接入技术，特别涉及一种滤波双正交频分多址方法(F-BFDMA)。

背景技术

多用户(多址)接入是无线通信系统中不可缺少的组成部分，以LTE标准为代表的第四代移动通信网中，上行采用单载波频分多用户接入技术(SC-FDMA)，下行采用正交频分复用多用户接入技术(OFDMA)。但这两种多址接入技术都只适应于在单一应用场景中的多用户接入，比如传统的语音数据通信。未来移动通信发展的主要动力是物联网(IoT)和机器对机器的通信(M2M)，比如车载通信。下一代无线通信网的特点是多种应用场景(或者说多种服务)共同接入同一个网络，这些应用场景可能是高速数据通信(Gbps量级的高速通信)、传统的语音通信、IoT通信及车载通信。每一种通信都可以认为是一种应用场景，不同应用场景的信号有很大的差别。

Gbps量级的高速通信要求系统具有高速传输的能力，对系统的同步要求很高，但对延时不敏感，为了满足高速传输，这类应用通常具有长的信号帧和高子载波数，占用的传输频带也比较宽。IoT通信的特点是随机性、非同步、短数据、低延时及低功耗和低成本，这类通信的信号帧短，子载波数少，对载波漂移敏感。车载通信要求延时短，通信可靠性高，这类通信的信号帧短，系统抗干扰强。因此，不同应用场景的调制信号具有不同的信号帧长，其子载波之间的宽度也是不同的，如果所有应用场景都采用多载波调制，那么它们的IFFT的长度也是不同的。如何把这些具有不同子载波宽度和长度的调制信号独立、无干扰地接入到系统中，是目前第五代(5G)无线通信中有待解决的一个问题。现有的OFDMA和SC-FDMA已经无法使用，因为这两种方法都要求不同用户的子载波数是均匀分布的，具有相同的子载波宽度。

目前学术和工业界对5G的各种关键技术都有了广泛的研究，但对多场景多服务信号的无干扰接入仍然是一个空白，中国华为公司提出一种滤波OFDM(f-OFDM)方案,其原理是对每路信号先进行一般的OFDM调制并加前缀(CP)，然后对加CP后的OFDM调制信号进行线性滤波，滤波后的OFDM调制信号直接接入系统。f-OFDM的特点是对整个OFDM调制符合进行滤波，有效地降低了每路OFDM调制信号接入时的带外泄露(OOBE)，降低了每路调制信号之间的干扰，减低了每路之间隔离带的长度，提高了系统的频谱利用率。但f-OFDM存在几个问题，一是在f-OFDM中每路信号的调制继续使用OFDM调制，由于OFDM具有PAPA高，对载波漂移(CFO)敏感及带外功率谱密度衰减慢等缺点，OFDM不满足5G对调制系统的要求，因为5G调制系统要求具有低PAPR，低CFO敏感度及高带外功率谱密度衰减；二是由于滤波的需要，f-OFDM中的每路OFDM调制符号继续使用加CP，CP的保持大大降低了整个系统的频谱利用率,这两个缺点使得f-OFDM不适合用于5G的多场景信号接入。因此有必要研究一种新的多场景信号接入技术来满足未来无线通信发展的需求，本发明正是为了满足这种要求而提出的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出一种多应用场景信号的多址接入方法即系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案是: