[发明专利]数据发送和接收方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种数据发送和接收方法及设备。

背景技术

传统的蜂窝通信技术中，两个终端之间的数据通信流程如图1所示。两个终端的语音和数据等业务经过各自驻留的基站（eNB）以及核心网进行交互。

终端直通（Device-to-Device，D2D）技术，是指邻近的终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输的方式，不需要通过中心节点（即基站）进行转发，如图2所示。D2D技术本身的短距离通信特点和直接通信方式使其具有如下优势：

第一，终端近距离直接通信方式可实现较高的数据速率、较低的延迟和较低的功耗；

第二，利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路的短距离特点，可以实现频谱资源的有效利用；

第三，D2D的直接通信方式能够适应如无线点到点（Peer to Peer，P2P）等业务的本地数据共享需求，提供具有灵活适应能力的数据服务；

第四，D2D直接通信能够利用网络中数量庞大且分布广泛的通信终端以拓展网络的覆盖范围。

长期演进（Long Term Evolution，LTE）D2D技术是指工作在LTE授权频段上的受LTE网络控制的D2D通信。一方面可以充分发挥D2D技术的优势，同时LTE网络的控制也可以克服传统D2D技术的一些问题，例如干扰不可控等。LTE D2D特性的引入将使LTE技术从单纯的无线移动蜂窝通信技术向着通用连接技术（Universal Connectivity Technology）的方向演进。

将D2D通信引入到LTE的授权频带上时，D2D通信链路将与蜂窝通信共享无线资源，这也是在蜂窝系统中融合D2D通信技术的最基本问题。无线资源的共享方式可以分为两种：正交方式的共享和复用方式的共享。采用正交方式进行无线资源共享是指在无线资源使用上以静态或动态的方式对无线资源进行正交分割，使蜂窝通信和D2D通信使用相互正交的资源。采用复用方式进行无线资源共享是指D2D通信以合理的方式对正在使用的蜂窝资源进行共享重用，并将干扰限制在一定水平范围内。

以复用LTE频分复用（Frequency Division Duplex，FDD）系统上行无线资源为例，在分配用于D2D传输的子帧上D2D的接收端应该接收无线信号。而在其前后相邻的子帧上，D2D终端可能仍然需要发送蜂窝无线信号。因此相邻的两个子帧之间需要有从收到发或者从发到收的转换，按照目前的实现工艺，终端硬件设备的转换时间约为20us，这20us时间内不能进行正常的信号收发，如图3所示。收发转换时间的长度已经超出了LTE系统的最长循环前缀（CP）的长度，将导致第1个和最后一个正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）符号不能正常传输数据。

OFDM调制的过程如图4a所示。待传输的数据流a₀,a₁,a₂,…,a_Nc-1经过串并转换之后，映射到Nc个子载波上（子载波映射），没有映射数据的子载波上数据置为0。N点IDFT(IFFT)变换将频域信号转换为时域信号的离散值x0,x1,x2,…,xN-1，添加CP之后经D/A转换成模拟信号用于传输。

OFDM的解调过程如图4b所示。接收到的时域信号经数模（A/D）转换成为时域信号的离散值，除去CP得到N个时域信号的离散值r₀,r₁,r₂,…,r_N-1，串并转换后经N点离散傅里叶逆变换（Discrete Fourier Transform，DFT）（或快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform，FFT））变换得到频域信号，提取映射了数据的子载波上的频域信号进行均衡处理得到发送数据的估计值d₀,d₁,d₂,…,d_Nc-1。

DFT-S-OFDM调制的过程如图4c所示。DFT-S-OFDM的调制过程与OFDM基本相同，区别是串并变换之后的待传输数据要先经过Nc点DFT变换得到c₀,c₁,c₂,…,c_Nc-1，DFT变换之后的处理过程与OFDM调制相同。