[發明專利]數據發送和接收方法及設備

有效

• 申請號: 201310084487.1
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104052705B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 高秋彬;陳文洪;趙銳;彭瑩
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L5/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 劉松

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種數據發送和接收方法及設備。

背景技術

傳統的蜂窩通信技術中，兩個終端之間的數據通信流程如圖1所示。兩個終端的語音和數據等業務經過各自駐留的基站（eNB）以及核心網進行交互。

終端直通（Device-to-Device，D2D）技術，是指鄰近的終端可以在近距離范圍內通過直連鏈路進行數據傳輸的方式，不需要通過中心節點（即基站）進行轉發，如圖2所示。D2D技術本身的短距離通信特點和直接通信方式使其具有如下優勢：

第一，終端近距離直接通信方式可實現較高的數據速率、較低的延遲和較低的功耗；

第二，利用網絡中廣泛分布的用戶終端以及D2D通信鏈路的短距離特點，可以實現頻譜資源的有效利用；

第三，D2D的直接通信方式能夠適應如無線點到點（Peer to Peer，P2P）等業務的本地數據共享需求，提供具有靈活適應能力的數據服務；

第四，D2D直接通信能夠利用網絡中數量龐大且分布廣泛的通信終端以拓展網絡的覆蓋范圍。

長期演進（Long Term Evolution，LTE）D2D技術是指工作在LTE授權頻段上的受LTE網絡控制的D2D通信。一方面可以充分發揮D2D技術的優勢，同時LTE網絡的控制也可以克服傳統D2D技術的一些問題，例如干擾不可控等。LTE D2D特性的引入將使LTE技術從單純的無線移動蜂窩通信技術向著通用連接技術（Universal Connectivity Technology）的方向演進。

將D2D通信引入到LTE的授權頻帶上時，D2D通信鏈路將與蜂窩通信共享無線資源，這也是在蜂窩系統中融合D2D通信技術的最基本問題。無線資源的共享方式可以分為兩種：正交方式的共享和復用方式的共享。采用正交方式進行無線資源共享是指在無線資源使用上以靜態或動態的方式對無線資源進行正交分割，使蜂窩通信和D2D通信使用相互正交的資源。采用復用方式進行無線資源共享是指D2D通信以合理的方式對正在使用的蜂窩資源進行共享重用，并將干擾限制在一定水平范圍內。

以復用LTE頻分復用（Frequency Division Duplex，FDD）系統上行無線資源為例，在分配用于D2D傳輸的子幀上D2D的接收端應該接收無線信號。而在其前后相鄰的子幀上，D2D終端可能仍然需要發送蜂窩無線信號。因此相鄰的兩個子幀之間需要有從收到發或者從發到收的轉換，按照目前的實現工藝，終端硬件設備的轉換時間約為20us，這20us時間內不能進行正常的信號收發，如圖3所示。收發轉換時間的長度已經超出了LTE系統的最長循環前綴（CP）的長度，將導致第1個和最后一個正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）符號不能正常傳輸數據。

OFDM調制的過程如圖4a所示。待傳輸的數據流a₀,a₁,a₂,…,a_Nc-1經過串并轉換之后，映射到Nc個子載波上（子載波映射），沒有映射數據的子載波上數據置為0。N點IDFT(IFFT)變換將頻域信號轉換為時域信號的離散值x0,x1,x2,…,xN-1，添加CP之后經D/A轉換成模擬信號用于傳輸。

OFDM的解調過程如圖4b所示。接收到的時域信號經數模（A/D）轉換成為時域信號的離散值，除去CP得到N個時域信號的離散值r₀,r₁,r₂,…,r_N-1，串并轉換后經N點離散傅里葉逆變換（Discrete Fourier Transform，DFT）（或快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform，FFT））變換得到頻域信號，提取映射了數據的子載波上的頻域信號進行均衡處理得到發送數據的估計值d₀,d₁,d₂,…,d_Nc-1。

DFT-S-OFDM調制的過程如圖4c所示。DFT-S-OFDM的調制過程與OFDM基本相同，區別是串并變換之后的待傳輸數據要先經過Nc點DFT變換得到c₀,c₁,c₂,…,c_Nc-1，DFT變換之后的處理過程與OFDM調制相同。