[發明專利]一種低延時的寬帶FBMC調制裝置和方法

有效

• 申請號: 201711177812.3
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108055223B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 徐蘭天;劉祖深;凌云志;周建燁;袁行猛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 種艷麗

本發明公開了一種低延時的寬帶FBMC調制裝置和方法，屬于無線通信領域，包括：確定多通道個數；為實現全速率傳輸，進行OQAM預處理；進行多通道資源重映射，并行輸出多通道數據；進行多通道數據實虛分離處理；進行多通道預處理；進行IFFT運算；分別生成實部和虛部的時域濾波系數，并對濾波系數分離處理，產生多通道濾波系數；進行多通道PPN處理，完成濾波器組濾波功能；進行并串轉換，完成寬帶FBMC調制信號輸出。本方法采用實虛分離處理技術可把原延時降低到二分之一，采用多通道處理技術可把原延時降低到通道數分之一，采用OQAM_FBMC實現全速率傳輸，滿足5G系統對寬帶FBMC信號產生的高速率、低延時的要求。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，具體涉及一種低延時的寬帶FBMC調制裝置和方法。

背景技術

與4G相比，5G具有更高的速率、更寬的帶寬、更高的可靠性、更低的時延等特征。

移動通信自20世紀80年代誕生以來，經過三十多年的爆發式增長，已深刻改變了人們的生活方式。隨著需求的不斷增長，傳統4G解決方案已無法應對網絡流量的激增。因此面向2020年及未來的第五代移動通信(5G)成為全球研發熱點。目前5G還處于規劃階段，概念和技術未形成統一標準。濾波器組多載波(Filter Bank Multi-Carrier，FBMC)作為5G系統候選波形之一，與4G系統采用的OFDM相比，具有良好的帶外抑制，不需要CP，極高的頻譜使用效率，各載波不需要保持同步，適合于零散化的碎片頻譜利用等。

FBMC采用子載波濾波方式，已無法直接應用IFFT-FFT來實現調制和解調處理，因此，FBMC的快速實現方法已經成為制約其應用和推廣的關鍵難題。關于FBMC快速實現算法，國內外已進行大量研究。基于IFFT+PPN(Poly Phaze Network)的實現方法是目前研究最多和最成熟的快速實現方法，是基于數字信號處理和多相調制濾波器組思想，利用多抽樣率處理技術通過多相分解能夠得到快速實現算法。然而，5G對帶寬和時延提出了更高的要求，其中帶寬要達到200MHz、500MHz、1GHz、2GHz以及更寬頻帶，時延要求空口時延為1ms，端到端時延為ms量級。國內外對于寬帶FBMC調制快速實現方法的研究，才剛剛起步，還沒有成熟的實現方法。大寬帶與低延時是相互對立的，大寬帶帶來急劇增加運算量，從而增加運算時間，造成高延時。采用現有IFFT+PPN實現方式已不能滿足低延時的寬帶FBMC調制需求。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種低延時的寬帶FBMC調制裝置和方法，設計合理，克服了現有技術的不足，具有良好的效果。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低延時的寬帶FBMC調制裝置，包括預處理模塊、IFFT模塊、PPN模塊、多路合并模塊以及并串轉換模塊；

預處理模塊，被配置為用于實現包括OQAM、多通道資源重映射、多通道數據實虛分離、多通道在內的預處理功能；

IFFT模塊，被配置為用于實現頻時轉換功能；

PPN模塊，被配置為用于實現多載波濾波器組的濾波功能；

多路合并模塊，被配置為用于通過時域信號合并，輸出多通道PPN數據；

并串轉換模塊，被配置為用于采用FPGA自帶高速并串轉換器，輸出寬帶OQAM_FBMC的調制信號；

寬帶FBMC的資源映射數據進入預處理模塊，實現包括OQAM、多通道在內的預處理功能，預處理后的數據進入IFFT模塊實現頻時轉換功能，IFFT輸出的數據進入PPN模塊，實現多載波濾波器組的濾波功能，PPN輸出的數據進入多路合并模塊，實現時域信號疊加功能，多路合并輸出的數據進入并串轉換模塊，實現高速率信號輸出功能。