[发明专利]上行多载波发射装置、系统及方法

说明书

本发明提供一种上行多载波发射装置、系统及方法，适用于NB‑IoT协议的多载波信号格式，在满足协议规定帧结构和OFDM符号时长的同时，通过更低点数的IFFT运算以及通过不同的时钟域对于该IFFT运算结果进行相应倍数的插值和增加相应的控制逻辑，从而代替传统做法中128点的IFFT计算量，极大程度的降低了终端芯片的设计复杂度，降低了实现面积、功耗和成本，由此更加符合NB‑IoT低成本和低功耗的设计要求。此外，发射信号的接收端可采用传统方法进行接收和解调，不需要做任何调整和改动，从而在降低计算度的同时可以保证具有较好的适用性和兼容性。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行多载波发射装置、系统及方法。

背景技术

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)协议是3GPP(《第三代伙伴计划协议》)标准化组织最新提出的专门针对于物联网的最新的窄带物联网协议。该协议基于成熟的GSM网络、UMTS网络或LTE网络，并在此基础上针对物理网的通信特点，对协议层及物理层进行大幅度的功能和性能剪裁，从而使NB-IoT终端能够更好地实现广覆盖、低功耗、低成本以及大连接等目标。

对于窄带物联网协议的上行多载波发射方式，为了保证OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)符号长度和帧结构满足NB-IoT协议规定，同时考虑NB-IoT协议对低功耗和低复杂度的设计要求，目前的基带处理通常使用1.92MHz对各子载波进行采样，并需要经过128点的IFFT(Inverse Fast FourierTransform，快速傅里叶逆变换)运算。由于NB-IoT协议规定占用的带宽为180kHz，可用子载波个数最多为12个，因此，进行128点的IFFT运算会造成较大的计算资源浪费，并且会增大NB-IoT协议上行的芯片实现面积、功耗以及成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上行多载波发射装置及方法，针对窄带物联网协议上行多载波的发射格式，在满足窄带物联网协议规定的同时，尽可能的降低计算复杂度，从而减少终端芯片所需的资源面积、功耗以及成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种上行多载波发射装置，包括：

Q点IFFT模块，用于对采样信号进行Q点IFFT运算处理，所述Q为2的乘方且小于128；

R倍时域升采样模块，用于对所述Q点IFFT模块输出的信号进行R倍时域升采样处理，且所述R与Q的乘积等于128；

循环前缀添加模块，用于为所述R倍时域升采样模块输出的信号添加循环前缀；

频偏调整模块，用于对所述循环前缀添加模块输出的信号进行频偏处理；

波束成形滤波器，用于对所述频偏调整模块输出的信号进行滤波及波形调整，以形成发射信号。

进一步的，所述上行多载波发射装置还包括采样模块，用于按照所述R倍时域升采样模块输出的信号的频率的R分之一对基带信号进行采样，以形成所述采样信号。

进一步的所述R倍时域升采样模块输出的信号的频率为1.92MHz，当所述Q为4时，所述采样信号的频率为60kHz，R为32；当所述Q为8时，所述采样信号的频率为120kHz，R为16；当所述Q为16时，所述采样信号的频率为240kHz，R为8；当所述Q为32时，所述采样信号的频率为480kHz，R为4；当所述Q为64时，所述采样信号的频率为960kHz，R为2。

进一步的，所述循环前缀添加模块为所述R倍时域升采样模块输出的信号添加10个或9个长度数据作为所述循环前缀，以满足窄带物联网协议对OFDM符号和帧长度的规定。