发明内容
本发明实施例提供一种数据发送方法、接收方法及设备,用以解决现有OFDM技术中高PAPR的问题。
第一方面提供一种数据发送方法,包括:
根据待发送数据对应的填充比特的总数和所述待发送数据应该调制成的正交频分复用技术OFDM符号的总个数,确定每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目;
根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目;
根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上;
确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号;
发送每个OFDM符号。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上,包括:
按照预设的位置确定规则和每个OFDM符号中目标子载波的数目,确定每个OFDM符号中填充比特的位置;
根据每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将相应数目的填充比特调制到对应位置的目标子载波上。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述位置确定规则包括:
按照每个OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照每个OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照每个OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能的实现方式中,在发送每个OFDM符号之前,包括:
在每个OFDM符号的空闲比特中分别携带第一位置标识,每个OFDM符号中的第一位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置;或者
在第一个OFDM符号中的空闲比特中携带第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述空闲比特为信号域的长度字段中未被使用的比特。
结合第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述第一位置标识或所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置;或者
所述第一位置标识或所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述发送每个OFDM符号包括:基于降低峰值平均功率比PAPR的原则,发送每个OFDM符号;其中,所述降低PAPR的原则包括:所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波承载随机数据的情况下的PAPR,或所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波不承载任何填充比特和随机数据的情况下的PAPR。
第二方面提供一种数据接收方法,包括:
接收至少一个正交频分复用技术OFDM符号,并对每个所述OFDM符号进行OFDM解调,获得至少一个解调后的OFDM符号;
确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,所述目标子载波承载有填充比特;
根据每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目;
根据所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目;
根据每个目标子载波在承载每个目标子载波的所述解调后的OFDM符号中的位置和每个目标子载波承载的填充比特的数目,将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,以获取所述至少一个OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,包括:
按照预设的位置确定规则,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述位置确定规则包括:
按照OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
结合第二方面,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,包括:
从每个所述解调后的OFDM符号中获取第一位置标识,所述第一位置标识用于标识所述第一位置标识所在的所述解调后的OFDM符号中目标子载波的位置;
根据所述第一位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述第一位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特的位置;或者
所述第一位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
结合第二方面,在第二方面的第五种可能的实现方式中,所述确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,包括:
获取第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置;
根据所述第二位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第二方面的第五种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,所述获取第二位置标识,包括:
如果当前所述解调后的OFDM符号不是第一个接收到的OFDM符号,则从第一个接收到的OFDM符号中获取所述第二位置标识;
如果当前所述解调后的OFDM符号是第一接收到的OFDM符号,则从当前所述解调后的OFDM符号中获取所述第二位置标识。
结合第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式,在第二方面的第七种可能的实现方式中,所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置;或者
所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
第三方面提供一种数据发送设备,包括:
第一确定模块,用于根据待发送数据对应的填充比特的总数和所述待发送数据应该调制成的正交频分复用技术OFDM符号的总个数,确定每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目;
第二确定模块,用于根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目;
第一调制模块,用于根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上;
第二调制模块,用于确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号;
发送模块,用于发送每个OFDM符号。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述第一调制模块具体用于按照预设的位置确定规则和每个OFDM符号中目标子载波的数目,确定每个OFDM符号中填充比特的位置,根据每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将相应数目的填充比特调制到对应位置的目标子载波上。
结合第三方面的第一种可能的实现方式,在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述位置确定规则包括:
按照每个OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照每个OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照每个OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
结合第三方面,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述设备还包括:添加模块,用于在所述发送模块发送每个OFDM符号之前,在每个OFDM符号的空闲比特中分别携带第一位置标识,每个OFDM符号中的第一位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,或者在第一个OFDM符号中的空闲比特中携带第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。
结合第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述空闲比特为信号域的长度字段中未被使用的比特。
结合第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式,在第三方面的第五种可能的实现方式中,所述第一位置标识或所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置;或者
所述第一位置标识或所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式或第三方面的第五种可能的实现方式,在第三方面的第六种可能的实现方式中,所述发送模块具体用于基于降低峰值平均功率比PAPR的原则,发送每个OFDM符号;其中,所述降低PAPR的原则包括:所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波承载随机数据的情况下的PAPR,或所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波不承载任何填充比特和随机数据的情况下的PAPR。
第四方面提供一种数据接收设备,包括:
接收模块,用于接收至少一个正交频分复用技术OFDM符号;
解调模块,用于对每个所述OFDM符号进行OFDM解调,获得至少一个解调后的OFDM符号;
第一确定模块,用于确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,所述目标子载波承载有填充比特;
第二确定模块,用于根据每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目;
第三确定模块,用于根据所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目;
获取模块,用于根据每个目标子载波在承载每个目标子载波的所述解调后的OFDM符号中的位置和每个目标子载波承载的填充比特的数目,将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,以获取所述至少一个OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于按照预设的位置确定规则,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第四方面的第一种可能的实现方式,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述位置确定规则包括:
按照OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者
按照OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
结合第四方面,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于从每个所述解调后的OFDM符号中获取第一位置标识,所述第一位置标识用于标识所述第一位置标识所在的所述解调后的OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第一位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第四方面的第三种可能的实现方式,在第四方面的第四种可能的实现方式中,所述第一位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特的位置;或者
所述第一位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
结合第四方面,在第四方面的第五种可能的实现方式中,所述第一确定模块具体用于获取第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第二位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
结合第四方面的第五种可能的实现方式,在第四方面的第六种可能的实现方式中,所述第一确定模块用于获取第二位置标识包括:
所述第一确定模块具体用于如果当前所述解调后的OFDM符号不是第一个接收到的OFDM符号,则从第一个接收到的OFDM符号中获取所述第二位置标识,如果当前所述解调后的OFDM符号是第一接收到的OFDM符号,则从当前所述解调后的OFDM符号中获取所述第二位置标识。
结合第四方面的第五种可能的实现方式或第四方面的第六种可能的实现方式,在第四方面的第七种可能的实现方式中,所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置;或者
所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
本发明实施例提供的数据发送方法、接收方法及设备,在发送数据时,根据待发送数据对应的填充比特的总数和待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,先确定每个OFDM符号需要包含的填充比特数,再根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特数,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波数和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,据此,按照预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到OFDM符号中的目标子载波上,再对每个OFDM符号中的目标子载波和其他子载波对应的比特序列进行星座调制后,再进行OFDM调制,得到OFDM符号,之后发送所述OFDM符号。在本发明实施例中,通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种数据发送方法的流程图。如图1所示,所述方法包括:
101、根据待发送数据对应的填充比特的总数和所述待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,确定每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目。
本实施例的应用场景可以是任何使用OFDM技术的***或网络,例如可以是但不限于:Wi-Fi网络和WiMax网络。
在OFDM技术中,为了使待发送数据调制出的数据比特的总数能够被每个OFDM符号承载的比特数整除,需要在OFDM符号中携带填充比特,即需要补以“0”比特串。
其中,数据发送设备在确定待发送数据之后可以按照一定算法,可以确定待发送数据对应的填充比特的总数和应该调制成的OFDM符号的总个数。例如,可以根据以下公式(1)-公式(3)确定填充比特的总数和调制成的OFDM符号的总个数。
NSYM=Ceiling((16+8×LENGTH+6)/NDBPS) (1)
NDATA=NSYM×NDBPS (2)
NPAD=NDATA-(16+8×LENGTH+6) (3)
函数Ceiling()指取大于或者等于括号内的数值的最小整数。其中,NSYM为OFDM符号的总个数,NDATA为整个数据字段中的比特数(也就是由待发送数据调制出的数据比特的总数),NPAD为填充比特的总数,均由物理层协议数据单元(Physical Protocol Data Unit,简称为PPDU)帧格式中的物理层会聚协议服务数据单元(PLCP Physical service data unit,简称为PSDU)的长度(LENGTH)字段计算得出。NDBPS为每个OFDM符号承载的比特数,由可以通过PPDU帧格式中的速率字段得知。
例如,假设待发送数据包含100字节,或等同的800比特,则在这些比特的前面预先添加16比特的服务(SERVICE)字段,在最后附加6个尾比特,得到822个比特,还需要填充比特“0”,以取得整数个OFDM符号。对于采用16QAM调制方式,编码速率为3/4时,每个OFDM符号可以承载144个数据比特,于是根据公式(1)可以得到OFDM符号的个数NSYM为Ceiling(822/144)=6,那么数据比特的总数NDATA为NSYM×144=864。因此,需要***的填充比特的总数为864-822=42个比特“0”。
又例如,假设待发送数据包含110字节,等同880比特,再加上16比特的SERVICE字段以及6个尾比特,得到902个比特,还需要填充比特“0”,以取得整数个OFDM符号。对于采用正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying,简称为QPSK)调制方式,编码速率为3/4时,每个OFDM符号可以承载72个数据比特,根据公式(1)可得OFDM符号的个数NSYM为Ceiling(902/72)=13,那么数据比特的总数NDATA为Ceiling(902/72)×72=936。因此,需要***936-902=34个填充比特“0”。
在确定所述待发送数据对应的填充比特的总数和应该调制成的OFDM符号的总个数后,首先计算平均每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目。假设填充比特的总数为NPAD,NSYM个OFDM符号,则平均每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目是N=floor(NPAD/NSYM),其中函数floor()指取小于或者等于括号内的数值的最小整数。
可选的,如果还有剩余的填充比特,则可以***最后一个OFDM符号,或依次放到前面的OFDM符号里面等,本发明实施例对此不做限定。只要数据发送设备与数据接收设备预先约定好即可。
102、根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目。
接着,数据发送设备计算每个OFDM符号中用于承载填充比特的子载波的数目及每个子载波需要承载的填充比特的数目。在本发明实施例中,为便于描述和区分,将OFDM符号中用于承载填充比特的子载波称为目标子载波。
设每个目标子载波需要承载的填充比特的数目为M,M由OFDM符号采用的星座调制方式决定,若采用QPSK调制方式,则M=log2(4)=2;若采用16QAM调制方式,则M=log2(16)=4。
基于上述,将每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目与每个目标子载波需要承载的填充比特的数目相除,获得商a和余数b,即N/M=a,N%M=b。若a≠0,则可以确定每个OFDM符号上需要***a个目标子载波用来承载填充比特;若b≠0,则可以确定每个OFDM符号上需要有一个目标子载波所承载的b个比特用于承载填充比特。
对上述步骤101和步骤102进行举例说明:
例如,当待发送数据对应的填充比特的总数为42比特,待发送数据一共调制出8个OFDM符号,并且采用16QAM调制方式时,则可以计算出每个OFDM符号需要包含5个填充比特(floor(42/8)),同时还剩余2个填充比特没有分配给任何一个OFDM符号,那么对于这2个填充比特可以放到最后一个OFDM符号里面,也可以将这2个填充比特放在第一个OFDM符号中,也可以将这2个填充比特按照OFDM符号的顺序依次的分摊到第一个OFDM符号和第二个OFDM符号中,等等。
由于采用16QAM调制方式,一个子载波可以承载4个比特,那么每个OFDM符号会有(floor(5/4))=1个子载波用来承载填充比特,同时还有多余的(5%4)=1个比特。其中,多余的1个比特可以放到OFDM符号中另外一个子载波的I路的第一个比特或是Q路的第一个比特中,同理也可以放到I路的第二个比特或是Q路的第二个比特中。当将上述剩余的2个填充比特按照OFDM符号顺序依次的分摊到第一个OFDM符号和第二个OFDM符号中时,那么对于这8个OFDM符号来说,前两个OFDM符号可用2个子载波来承载填充比特;而其余6个OFDM符号可先用一个子载波来承载填充比特,并将用另一个子载波的I路或Q路来承载剩余的填充比特。
又例如,当待发送数据对应的填充比特的总数为34比特,待发送数据一共调制出9个OFDM符号,并且采用QPSK调制,则可以计算出每个OFDM符号需要包含3个填充比特(floor(34/9)),同时还剩余7个填充比特没有分配给任何一个OFDM符号,那么对于这7个填充比特可以放到最后一个OFDM符号中,也可以将这7个填充比特放在第一个OFDM符号中,或者也可以将这7个填充比特按照OFDM符号的顺序依次的分摊到第一个OFDM符号,第二个OFDM符号,第三个OFDM符号,依此类推到第七个OFDM符号中;等等。
由于采用QPSK调制方式,一个子载波可以承载2个比特,那么每个OFDM符号会有(floor(3/2))=1个子载波用来承载填充比特,同时还有多余的(3%2)=1个比特,可以放在另外一个子载波的I路中。当将上述的剩余的7个填充比特放到最后一个OFDM符号中时,对于这9个OFDM符号,其中前8个OFDM符号可以用1个子载波承载填充比特,并用另外一个子载波的I路承载剩余的一个填充比特;对于第九个OFDM符号需要用5个子载波承载10个填充比特。
103、根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上。
在确定每个OFDM符号中的目标子载波的数目以及每个目标子载波需要承载的填充比特的数目之后,可以据此将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上。
在此说明,OFDM符号中的除填充比特之外的其他比特,可以在对填充比特进行星座调制之前,就被调制到对应的子载波上,也可以与填充比特一起被调制到相应的子载波上。
104、确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号。
105、发送每个OFDM符号。
在将填充比特调制到对应的子载波上之后,首先确定每个OFDM符号中用于传输目标子载波上的填充比特的比特序列,同时确定每个OFDM符号中除目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列。在此说明,对每个OFDM符号来说,可能其包含的所有子载波都作为目标子载波来承载填充比特,也可能只有部分子载波作为目标子载波来承载填充比特;对于未承载填充比特的子载波可以承载有用信息,也可以不承载任何信息。然后,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和其他子载波对应的比特序列进行星座调制;接着,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,得到OFDM符号。这里所述的其他子载波是指OFDM符号中不需要承载填充比特,可能承载有数据比特的子载波。
根据采用的星座调制方式的不同,用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列况会有多种,在本发明实施例中需要从中选择一个能够使OFDM符号的PAPR降低的比特序列用于传输所述填充比特,以便于进一步较低PAPR。即在一可选实施方式中,可以基于降低PAPR的原则,确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列。在此说明,本发明实施例中,所述降低PAPR的原则是指与现有标准相比,可以降低PAPR的原则。例如,所述降低PAPR的原则可以是指所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波承载随机数据的情况下的PAPR的原则,或者可以是指所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波不承载任何填充比特和随机数据的情况下的PAPR的原则。举例说明,当一个OFDM符号中包含8个填充比特时,假设采用QPSK调制方式,则会有4个目标子载波用来承载填充比特,同时每个目标子载波上的填充比特总共会有4种比特序列的组合情况,为00,01,10,00。那么4个目标子载波上的填充比特就会有16种比特序列的组合情况,因此,需要从这16种组合情况里面选出使OFDM符号的PAPR降低的一路用于数据传输。当一个OFDM符号中包含4个填充比特时,假设采用QPSK调制,则需要2个目标子载波用来承载填充比特,同时每个目标子载波上的填充比特总共会有4种比特序列的组合情况,为00,01,10,00。那么2个目标子载波上的填充比特就会有4种比特序列的组合情况,因此,需要从这4种组合情况里面选出使OFDM符号的PAPR降低的一路用于传输OFDM符号中的填充比特。
可选的,一种基于降低PAPR的原则,确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列的方式包括:当填充比特被调制到相应的目标子载波上时,将星座图进行旋转,从而进行遍历搜索,从中选出PAPR最小的一个比特序列进行传输。例如将8个填充比特经QPSK调制后,会有4个目标子载波用来承载填充比特,将调制后映射的星座图进行45度旋转,再进行遍历搜索。
进一步可选的,当遍历搜索时,也可以通过对PAPR设定一个门限来降低运算量。例如,当计算出的PAPR值小于设定的门限值时,则停止计算PAPR,把此时计算出的PAPR当作是最小的PAPR,进而使用计算出该最小PAPR的比特序列进行数据传输。比如,选定PAPR的门限值为3,当通过遍历的方式计算出当前的PAPR值小于3时,则停止计算PAPR,并使用计算出当前的PAPR的比特序列进行数据传输。
在Wi-Fi中的PPDU编码过程当中,原先的填充比特放在尾比特后面,需要参与扰码、前向纠错(Forward Error Correction,简称为FEC)信道编码和时域交织,一种示意图如图2所示。而在本实施例中,填充比特不参与这些过程,而是在已经交织完毕的序列中直接***填充比特,一种示意图如图3所示,图3中斜线填充的部分表示不再是填充比特,图3中点填充的部分表示填充比特的位置。
由上述可见,本实施例在发送数据时,根据待发送数据对应的填充比特的总数和应该调制成的OFDM符号的总个数,先确定每个OFDM符号需要包含的填充比特数,再根据采用的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特数,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波数和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,据此,按照所述星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到OFDM中的目标子载波上,再对每个OFDM符号中的目标子载波和其他子载波对应的比特序列进行星座调制后,再进行OFDM调制,得到OFDM符号,之后发送OFDM符号。在本实施例中,通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
本实施例提供步骤103的一种可选实施方式,包括:按照预设的位置确定规则和每个OFDM符号中目标子载波的数目,确定每个OFDM符号中填充比特的位置;根据每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照预设的星座调制方式,将相应数目的填充比特调制到对应位置的目标子载波上。
在此说明,在本发明各实施例中,调制填充比特采用的星座调制方式可以与调制数据比特采用的星座调制方式相同,也可以不相同。
在该实施方式中,对于承载填充比特的目标子载波在OFDM符号中的位置是在数据发送设备与数据接收设备端预先约定好的,即位置确定规则是收发两端预先约定好的。可选的,预设的位置确定规则可以包括:按照每个OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。例如,一个OFDM符号有48个子载波用于数据的传输,把用于承载填充比特的目标子载波直接按照子载波的序号顺序依次(1,2,3,4…48)***到这48个子载波中;或者,也可以按照这48个子载波中序号为奇数(1,3,5,7…47)或是序号为偶数(2,4,6,8…48)的子载波的先后顺序,依次***这24个子载波中。其中,每个OFDM符号的填充比特的位置都是一样的。
另外,约定好的填充比特位置也可以是按照一定的规律变化,如第一个OFDM符号中填充比特的起始位置为k1,第二个OFDM符号中填充比特的起始位置为k2,依此类推,第n个OFDM符号中填充比特的起始位置为kn。其中k1,k2…kn构成一个序列。当待发送数据调制成8个OFDM符号,并且每个OFDM符号中的目标子载波个数为4时,第一个OFDM符号中的目标子载波序号为1,2,3,4。则第二个OFDM符号中的目标子载波序号为2,3,4,5,依次类推,第八个OFDM符号中的目标子载波序号为8,9,10,11。或是第一个OFDM符号中的目标子载波序号为1,2,3,4,则第二个OFDM符号中的目标子载波序号为5,6,7,8,依次类推,第八个OFDM符号中的目标子载波序号为29,30,31,32。
本实施例提供步骤103的另一种可选实施方式,包括:OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的位置是变化的,即数据发送设备与数据接收设备没有预先约定。
基于此,为了使数据接收设备能够确定OFDM符号中目标子载波的位置,数据发送设备在发送每个OFDM符号之前,可以在每个OFDM符号的空闲比特中分别携带第一位置标识,每个OFDM符号中的第一位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。在该实施方式中,由于每个OFDM符号都携带有第一位置标识,所以各个OFDM符号可以采用相同的位置,也可以采用不同的位置来携带目标子载波。
或者,数据发送设备在发送每个OFDM符号之前,可以在第一个OFDM符号中的空闲比特中携带第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。在该实施方式中,每个OFDM符号需要选择相同的序列号。
可选的,数据发送设备与数据接收设备可以预先约定一个序列集合;序列集合中的每个序列号对应固定的填充个比特位置。举例说明,每个OFDM符号需要5个目标子载波用来承载填充比特,则数据发送设备和数据接收设备两端可以预先约定的序列集合如下:
序列1为:1,9,2,37,42;
序列2为:3,7,12,34,23;
序列3为:4,8,10,22,35;
序列4为:2,7,15,21,32;
序列5为:1,6,33,35,41;
序列6为:3,9,16,27,39;
序列7为:5,15,25,31,45;
序列8为:7,13,26,30,43。
基于上述,数据发送设备可以从上述序列集合中选择一个序列号对应的填充比特位置,将填充比特***到OFDM符号中所选序列号对应的位置上,并在发送OFDM符号之前,将所选择的序列号信息携带在OFDM符号的空闲比特中提供给数据接收设备,以便于数据接收设备基于该序列号信息得知数据发送设备发送的OFDM符号中的目标子载波的位置。
例如,当发射端采用序列号8时,则在每个OFDM符号中序号为7,13,26,30,43的子载波位置为用于承载填充比特的目标子载波。在发送时,数据发送设备将所选取的序列号8携带在OFDM符号中发送到数据接收设备,那么数据接收设备就可以根据序列号8得知数据发送设备发送的OFDM符号中的目标子载波的位置。
又例如,当有8个OFDM符号,每个OFDM符号需要5个子载波用来承载填充比特时,那么第一个OFDM符号可以选取序列4,那么在序号为2,7,15,21,32的子载波位置为用于承载填充比特的目标子载波;第二个OFDM符号可以选取序列号1,那么在序号为1,9,2,37,42的子载波为用于承载填充比特的目标子载波;同理,第八个OFDM符号可以选取序列号7,那么在序号为5,15,25,31,45的子载波位置为用于承载填充比特的目标子载波。对于每个OFDM符号,数据发送设备将所选取的序列号的信息存放到空闲比特中,然后发送到数据接收设备,那么数据接收设备就可以根据相应的序列号得知数据发送设备发送的OFDM符号中的目标子载波的位置。
进一步说明,当每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的个数V小于每个序列号对应的填充比特位置的个数时,那么在每个序列号对应的位置中选取前V个位置进行目标子载波的插放。比如,当每个OFDM符号需要4个目标子载波用来承载填充比特时,同样采用上述的序列集合,那么只需在所选择的序列号对应的位置中取前四个位置即可。当OFDM符号读取序列号3时,则只需在序号为4,8,10,22的子载波位置上***用于承载填充比特的目标子载波。
其中,物理层会聚协议(Physical Layer Convergence Procedure,简称为PLCP)的长度字段由12比特的无符号整数构成,给出了介质访问控制(Media Access Control,简称为MAC)层请求物理(Physic,简称为PHY)层发送的PSDU的八位组组数,其取值范围是1-4095。在接收到开始发送的请求后,PHY用该值确定在MAC层及PHY层之间所需要传送的八位位组数。由于本发明实施例主要考虑数据包比较小的场景,一般一个数据包有80%的概率是100字节(2^7=128)。也就是说在长度字段中会有7比特表示数据包的长度,由于长度字段的比特为12,那么在长度字段会剩余5个空闲比特。所以上述空闲比特可以是信号域的长度字段中未被使用的比特,即利用长度字段中这5个空闲比特表示承载填充比特的目标子载波的位置信息。
可选的,除了采用上述序列号的方式之外,数据发送端还可以直接将目标子载波的位置信息携带在OFDM符号的空闲比特中。例如,对于上述长度字段会剩余5个空闲比特的情况,就会有32种情况,则可以表示32种目标子载波的位置信息。
进一步,假设对于承载填充比特的目标子载波的顺序是按照序号从小到大依次存在于OFDM符号中,那么第一位置标识或第二位置标识可以不再是具体的位置,可以是每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。数据接收端通过顺序存在的目标子载波的个数,可以确定出每个目标子载波的位置信息。
例如,对于上述长度字段会剩余5个空闲比特的情况,第一位置标识或第二位置标识可以是00000,00001,…,11110和11111中的一种。其中,00000表示有1个目标子载波,00001表示有2个目标子载波,…,11110表示有31个目标子载波,11111表示有32个目标子载波。基于此,当数据接收设备从空闲比特中读出数字为N时,表示有N+1个目标子载波承载填充比特,进而可以确定每个目标子载波的位置。例如,当数据接收设备从空闲比特中读出11110时,表示有31个目标子载波承载填充比特;当从空闲比特中读出01011,表示有12个目标子载波承载填充比特。
采用本发明实施例的填充比特的方法可以使发送端更加灵活,利用填充比特作为子载波插放到OFDM符号中,可以有效的降低OFDM中的PAPR,从而提高功放效率。
图4为本发明实施例提供的一种数据接收方法的流程图。如图4所示,所述方法包括:
401、接收至少一个OFDM符号,并对每个所述OFDM符号进行OFDM解调,获得至少一个解调后的OFDM符号。
本实施例的应用场景可以是任何使用OFDM技术的***或网络,例如可以是但不限于:Wi-Fi网络和WiMax网络。
本实施例与上述实施例提供的数据发送方法相对应,是从接收端的角度进行的描述。数据接收设备接收数据发送设备发送的OFDM符号。本实施例中的OFDM符号包含有填充比特。关于数据发送设备生成包含填充比特的OFDM符号并发送OFDM符号的过程可参见前述数据发送方法实施例的描述,在此不再赘述。
402、确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,所述目标子载波承载有填充比特。
数据接收设备获得每个解调后的OFDM符号后,可以确定与该解调后的OFDM符号对应的整个数据段应该包含的填充比特的数目。例如,数据接收设备可以根据解调后的OFDM符号的长度字段计算得到解调后的OFDM符号对应的整个数据段应该包含的填充比特的总数。但是由于数据接收设备并不知道整个数据段一共包含多少个OFDM符号,故无法确定每个OFDM符号所包含的填充比特的数目。
另外,数据接收设备可以确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波的位置。其中,数据接收设备确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波的位置的方式可以有多种方式,具体与发送端在发送过程中确定目标子载波位置的方式相对应。
例如,在一可选实施方式中,数据发送设备按照预设的位置确定规则,在每个OFDM符号中***目标子载波。故数据接收设备可以按照预设的位置确定规则,确定每个解调后的OFDM符号中目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
进一步可选的,预设的位置确定规则可以是按照OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置,则填充比特的位置对应于所述填充比特被调制到的目标子载波的位置。或者,预设的位置确定规则可以是按照OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置,则填充比特的位置对应于所述填充比特被调制到的目标子载波的位置。或者,预设的位置确定规则可以是按照OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置,则填充比特的位置对应于所述填充比特被调制到的目标子载波的位置。
例如,在另一可选实施方式中,数据发送设备在每个OFDM符号中添加第一位置标识,用以标识该第一位置标识所在的OFDM符号中目标子载波的位置。每个解调后的OFDM符号中的第一位置标识,用于标识该解调后的OFDM符号中目标子载波的位置。基于此,数据接收设备具体可以从每个解调后的OFDM符号中获取第一位置标识,根据第一位置标识,确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的一OFDM符号中的位置。
进一步可选的,第一位置标识为序列集合中的一个序列号,序列集合中的每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,第一位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。关于这两种实施方式的详细描述可参见前述数据发送方法实施例的描述,在此不再赘述。
例如,在又一可选实施方式中,数据发送设备通过在第一个发送的OFDM符号中***第二位置标识,用以标识每个OFDM符号包含的目标子载波的位置。在该实施方式中,每个OFDM符号包含的目标子载波的位置均相同。基于此,数据接收设备具体可以通过获取第二位置标识,基于第二位置标识,确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
其中,如果当前解调后的OFDM符号不是第一个接收到的OFDM符号,则数据接收设备需要从第一个接收到的OFDM符号中获取所述第二位置标识;如果当前所述解调后的OFDM符号是第一接收到的OFDM符号,则数据接收设备可以直接从当前所述解调后的OFDM符号中获取所述第二位置标识。
进一步可选的,第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。关于这两种实施方式的详细描述可参见前述数据发送方法实施例的描述,在此不再赘述。
403、根据每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目。
在确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置后,即可确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目。一个位置对应一个目标子载波。
404、根据所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目。
在确定每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目之后,可以根据所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目。其中,解调后的OFDM符号采用的星座调制方式可以由解调后的OFDM符号的SIG域中的速率字段获得。其中,根据所述解调后的FDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目的过程,是根据所采用的星座调制方式和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,确定所述OFDM符号包含的目标子载波的数目过程的逆过程,具体可参照前述数据发送方法实施例实现,在此不再详述。
405、根据每个目标子载波在承载每个目标子载波的所述解调后的OFDM符号中的位置和每个目标子载波承载的填充比特的数目,将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,以获取所述至少一个OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
在获取每个目标子载波在解调后的OFDM符号中的位置以及所承载的填充比特数目之后,就可以将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,从而获取各个所述解调后的OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
本实施例提供的数据接收方法与上述实施例提供的数据发送方法相对应,由于通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中***位置上的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
图5为本发明实施例提供的一种数据发送设备的结构示意图。如图5所示,所述设备包括:第一确定模块51、第二确定模块52、第一调制模块53、第二调制模块54和发送模块55。
第一确定模块51,用于根据待发送数据对应的填充比特的总数和所述待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,确定每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目。
第二确定模块52,与第一确定模块51连接,用于根据预设的星座调制方式和第一确定模块51所确定的每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目。
第一调制模块53,与第二确定模块52连接,用于根据第二确定模块52所确定的每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上。
第二调制模块54,与第一调制模块53连接,用于确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号。
发送模块55,与第二调制模块54连接,用于发送每个OFDM符号。
在一可选实施方式中,第一调制模块53具体可用于按照预设的位置确定规则和每个OFDM符号中目标子载波的数目,确定每个OFDM符号中填充比特的位置,根据每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将相应数目的填充比特调制到对应位置的目标子载波上。
进一步可选的,预设的位置确定规则包括:按照每个OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
如图6所示,所述数据发送设备还包括:添加模块56。
添加模块56,与发送模块55连接,用于在发送模块55发送每个OFDM符号之前,在每个OFDM符号的空闲比特中分别携带第一位置标识,每个OFDM符号中的第一位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,或者在第一个OFDM符号中的空闲比特中携带第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。
可选的,所述空闲比特可以是信号域的长度字段中未被使用的比特。
可选的,所述第一位置标识或所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,所述第一位置标识或所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
可选的,第二调制模块54具体可用于基于降低PAPR的原则,确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号。
其中,所述PAPR的原则可以包括:所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波承载随机数据的情况下的PAPR;或者,所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波不承载任何填充比特和随机数据的情况下的PAPR。
本实施例提供的数据发送设备可以是UE或基站等任何需要发送OFDM符号的设备。
本实施例提供的数据发送设备的各功能模块可用于执行图1所示数据发送方法实施例的流程,其具体工作原理不再赘述,详见方法实施例的描述。
本实施例提供的数据发送设备,在发送数据时,根据待发送数据对应的填充比特的总数和待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,先确定每个OFDM符号需要包含的填充比特数,再根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特数,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波数和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,据此,按照所采用的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到OFDM符号中的目标子载波上,再对每个OFDM符号中的目标子载波和其他子载波对应的比特序列进行星座调制,再进行OFDM调制,得到OFDM符号,之后发送所述OFDM符号。本实施例的数据发送设备,通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
图7为本发明实施例提供的又一种数据发送设备的结构示意图。如图7所示,所述设备包括:存储器71、处理器72、调制器73和发射器74。
存储器71,用于存储程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。
存储器71可以包含高速RAM存储器,也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器72,用于执行存储器71存储的程序,以用于:根据待发送数据对应的填充比特的总数和所述待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,确定每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目;根据预设的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特的数目,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目。
处理器72可以是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
调制器73,用于根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照所述预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上;确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列,对每个OFDM符号中传输目标子载波上的填充比特的比特序列和除所述目标子载波之外的其他子载波对应的比特序列进行星座调制,对每个OFDM符号中经过星座调制获得的符号进行OFDM调制,获得每个OFDM符号。
发射器74,用于发送每个OFDM符号。
在一可选实施方式中,调制器73用于根据每个OFDM符号中目标子载波的数目和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照预设的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到每个OFDM符号中的目标子载波上,包括:
调制器73具体可用于按照预设的位置确定规则和每个OFDM符号中目标子载波的数目,确定每个OFDM符号中填充比特的位置,根据每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,按照预设的星座调制方式,将相应数目的填充比特调制到对应位置的目标子载波上。
其中,置确定规则包括:按照每个OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照每个OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
在一可选实施方式中,处理器72还用于在发射器74发送每个OFDM符号之前,在每个OFDM符号的空闲比特中分别携带第一位置标识,每个OFDM符号中的第一位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,或者在第一个OFDM符号中的空闲比特中携带第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置。
可选的,所述空闲比特可以是信号域的长度字段中未被使用的比特。
可选的,所述第一位置标识或所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,所述第一位置标识或所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
在一可选实施方式中,处理器72具体可用于基于降低PAPR的原则,确定用于传输每个OFDM符号中的目标子载波上的填充比特的比特序列。可选的,所述PAPR的原则可以包括:所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波承载随机数据的情况下的PAPR;或者,所述目标子载波在承载填充比特的情况下的PAPR,低于所述目标子载波不承载任何填充比特和随机数据的情况下的PAPR。
进一步,如图7所示,所述设备还包括:接收器75。接收器75和发射器74相配合,负责完成所述数据发送设备与其他设备之间的通信。
可选的,在具体实现上,如果存储器71、处理器72、调制器73、发射器74和接收器75独立实现,则存储器71、处理器72、调制器73、发射器74和接收器75可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图7中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果存储器71、处理器72、调制器73、发射器74和接收器75集成在一块芯片上实现,则存储器71、处理器72、调制器73、发射器74和接收器75可以通过内部接口完成相同间的通信。
本实施例提供的数据发送设备可以是UE或基站等任何需要发送OFDM符号的设备。
本实施例提供的数据发送设备可用于执行图1所示数据发送方法实施例的流程,其具体工作原理不再赘述,详见方法实施例的描述。
本实施例提供的数据发送设备,在发送数据时,根据待发送数据对应的填充比特的总数和待发送数据应该调制成的OFDM符号的总个数,先确定每个OFDM符号需要包含的填充比特数,再根据采用的星座调制方式和每个OFDM符号需要包含的填充比特数,确定每个OFDM符号中用于承载填充比特的目标子载波数和每个目标子载波需要承载的填充比特的数目,据此,按照所采用的星座调制方式,将每个OFDM符号需要包含的填充比特调制到OFDM符号中的目标子载波上,再对每个OFDM符号中的目标子载波和其他子载波对应的比特序列进行星座调制,再进行OFDM调制,得到OFDM符号,之后发送所述OFDM符号。本实施例的数据发送设备,通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
图8为本发明实施例提供的一种数据接收设备的结构示意图。如图8所示,所述设备包括:接收模块81、解调模块82、第一确定模块83、第二确定模块84、第三确定模块85和获取模块86。
接收模块81,用于接收至少一个OFDM符号。
解调模块82,与接收模块81连接,用于对接收模块81接收的每个所述OFDM符号进行OFDM解调,获得至少一个解调后的OFDM符号。
第一确定模块83,与解调模块82连接,用于确定解调模块82解调出的每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,所述目标子载波承载有填充比特。
第二确定模块84,与第一确定模块83连接,用于根据第一确定模块83所确定的每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目。
第三确定模块85,与第二确定模块84连接,用于根据第二确定模块84所确定的所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目。
获取模块86,与第一确定模块83和第三确定模块85连接,用于根据第一确定模块83确定的每个目标子载波在承载每个目标子载波的所述解调后的OFDM符号中的位置和第三确定模块85确定的每个目标子载波承载的填充比特的数目,将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,以获取所述至少一个OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
在一可选实施方式中,第一确定模块83具体可用于按照预设的位置确定规则,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
所述位置确定规则包括:按照OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
在一可选实施方式中,第一确定模块83具体可用于从每个所述解调后的OFDM符号中获取第一位置标识,所述第一位置标识用于标识所述第一位置标识所在的所述解调后的OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第一位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
可选的,所述第一位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特的位置。或者,所述第一位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
在一可选实施方式中,第一确定模块83具体可用于获取第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第二位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
其中,第一确定模块83用于获取第二位置标识包括:第一确定模块83具体可用于如果当前所述解调后的OFDM符号不是第一个接收到的OFDM符号,则从第一个接收到的OFDM符号中获取所述第二位置标识,如果当前所述解调后的OFDM符号是第一接收到的OFDM符号,则从当前所述解调后的OFDM符号中获取所述第二位置标识。
可选的,所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
本实施例提供的数据接收设备可以是UE或基站等任何可以接收OFDM符号的设备。
本实施例提供的数据接收设备的各功能模块可用于执行图4所示数据接收方法实施例的流程,其具体工作原理不再赘述,详见方法实施例的描述。
本实施例提供的数据接收设备,与前述实施例提供的数据发送设备相配合,由于通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中***位置上的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
图9为本发明实施例提供的另一种数据接收设备的结构示意图。如图9所示,所述设备包括:接收器91、解调器92、存储器93和处理器94。
接收器91,用于接收至少一个OFDM符号。
解调器92,用于对接收器91接收的每个所述OFDM符号进行OFDM解调,获得至少一个解调后的OFDM符号。
存储器93,用于存储程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。
存储器93可以包含高速RAM存储器,也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器94,用于执行存储器93存储的程序,以用于:确定解调器92解调出的每个解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,所述目标子载波承载有填充比特;根据每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目;根据所有所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波的数目和所述解调后的OFDM符号采用的星座调制方式,确定每个目标子载波承载的填充比特的数目;以及根据每个目标子载波在承载每个目标子载波的所述解调后的OFDM符号中的位置和每个目标子载波承载的填充比特的数目,将所有目标子载波承载的填充比特从所有所述解调后的OFDM符号中删除,以获取所述至少一个OFDM符号携带的来自发送端的数据比特。
处理器94可以是一个CPU,或者是特定ASIC,或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
在一可选实施方式中,处理器94用于确定解调器92解调后的OFDM符号包含的目标子载波在所述解调后的OFDM符号中的位置包括:
处理器94具体可用于按照预设的位置确定规则,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
所述位置确定规则包括:按照OFDM符号中子载波的序号顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照OFDM符号中序号为奇数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置;或者,按照OFDM符号中序号为偶数的子载波的先后顺序,依次确定填充比特的位置。
在一可选实施方式中,处理器94用于确定每个解调器92解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置包括:
处理器94具体可用于从每个所述解调后的OFDM符号中获取第一位置标识,所述第一位置标识用于标识所述第一位置标识所在的所述解调后的OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第一位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
可选的,所述第一位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特的位置。或者,所述第一位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
在一可选实施方式中,处理器94用于确定解调器92解调后的每个OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置包括:
处理器94具体可用于获取第二位置标识,所述第二位置标识用于标识每个OFDM符号中目标子载波的位置,根据所述第二位置标识,确定每个所述解调后的OFDM符号包含的目标子载波在每个所述解调后的OFDM符号中的位置。
其中,处理器94用于获取第二位置标识包括:处理器94具体可用于如果当前所述解调后的OFDM符号不是第一个接收到的OFDM符号,则从第一个接收到的OFDM符号中获取所述第二位置标识,如果当前所述解调后的OFDM符号是第一接收到的OFDM符号,则从当前所述解调后的OFDM符号中获取所述第二位置标识。
可选的,所述第二位置标识为序列集合中的一个序列号,每个序列号对应固定的填充比特位置。或者,所述第二位置标识为用于标识每个OFDM符号中顺序存在的目标子载波的个数。
进一步,如图9所示,所述设备还包括:发射器95。接收器91和发射器95相配合,负责完成所述数据接收设备与其他设备之间的通信。
可选的,在具体实现上,如果接收器91、解调器92、存储器93、处理器94、和发射器95独立实现,则接收器91、解调器92、存储器93、处理器94、和发射器95可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果接收器91、解调器92、存储器93、处理器94、和发射器95集成在一块芯片上实现,则接收器91、解调器92、存储器93、处理器94、和发射器95可以通过内部接口完成相同间的通信。
本实施例提供的数据接收设备可以是UE或基站等任何可以接收OFDM符号的设备。
本实施例提供的数据接收设备可用于执行图4所示数据接收方法实施例的流程,其具体工作原理不再赘述,详见方法实施例的描述。
本实施例提供的数据接收设备,与前述实施例提供的数据发送设备相配合,由于通过将填充比特以空闲子载波的形式***到OFDM符号中,充分利用OFDM符号中***位置上的冗余数据产生能够与峰值相抵消的数据,通过降低峰值达到了降低PAPR的目的,解决了由于PAPR较高引起的各种缺陷。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。