[发明专利]一种基于M-FSK的速率控制与接收方法及其收发机

说明书

本申请公开一种基于M‑FSK的速率控制与接收方法及其收发机。所述控制方法包括采用M‑FSK调制技术进行调制，根据频点位置传输信息比特；获取频点间隔、信道编码速率，根据频点间隔和传输频域总带宽确定基于频点位置传输的信息比特数，根据频点间隔确定符号时长，并根据位置传输信息比特、信道编码速率、传输频域总带宽和符号时长确定频谱效率和比特速率；基于M‑FSK调制技术，通过调节频点间隔、符号时长或调制相位控制比特速率。采用本申请技术方案能够实现基于M‑FSK的任意速率收发控制，以获得相应覆盖增强或速率提升，同时接收机也可有效获得相应码率发送增益。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于M-FSK的速率控制与接收方法及其收发机。

背景技术

随着科学技术的发展，5G通信越来越广泛。现有的5G通信中，eMBB(EnhancedMobile Broadband，增强移动宽带)技术重点在频谱效率区，关注的是有限带宽内的传输速率，即LPWAN在追求极致的能量效率的过程中，是可以牺牲一定频谱效率的；LPWAN技术因对电池寿命要求时间长(3-5年)，因此重点是在能量效率区，即每bit需要传输能量尽可能的少。因此有效利用发射功率和提高接收机的灵敏度，成为制定LPWAN物理层技术的主要目标。

其中，最大化利用发射功率，保证LPWAN通信不出现瞬时高功率的同时，使功耗能量效率最大化；在功率放大器设计中，线性是非常重要的指标；由于信号存在瞬时的高功率，为了保证该瞬时高功率点处的线性指标，通常采用功率回退技术来保证线性，使得信号通过功放后不失真，功率回退技术降低了功耗的效率，因此需要寻找降低平均功率比(PAPR—Peak to Average Power Ratio)的方法。通过提升接收机的灵敏度增强覆盖距离，如果提升接收机6dB灵敏度即4倍，则覆盖距离可以增强一倍。

现有技术中，重复的bit因为调制在不同符号或频点上，所以接收时无法有效想干合并，无法获得全部增益；传统eMBB通过定义一定码率，然后通过打孔或重复的方法定义码率，收发端规则较复杂，为了避免复杂度，通常定义码率有限且码率控制也有限。

发明内容

本申请提供了基于M-FSK的速率控制方法，包括：

采用M-FSK调制技术进行调制，根据频点位置传输信息比特；

获取频点间隔、信道编码速率，根据频点间隔和传输频域总带宽确定基于频点位置传输的信息比特数，根据频点间隔确定符号时长，并根据位置传输信息比特、信道编码速率、传输频域总带宽和符号时长确定频谱效率和比特速率；

基于M-FSK调制技术，通过调节频点间隔、符号时长或调制相位控制比特速率。

如上所述的基于M-FSK的速率控制方法，其中，M-FSK调制技术的参数包括：传输频域总带宽BW、频点间隔SCS、信道编码速率CR；由频点间隔SCS和传输频域总带宽计算得到基于频点位置的传输信息比特数其中总带宽BW与频点间隔SCS是2的幂次方关系，由频点间隔SCS计算最小符号时长为根据位置传输信息比特、信道编码速率、传输频域总带宽和符号时长确定频谱效率为η＝K/2^K*CR、比特速率为K*SCS*CR。

如上所述的基于M-FSK的速率控制方法，其中，通过调节符号时长控制比特速率，即基于AdvancedM-FSK调制后增加每个符号的符号时长达到重复发送的目的，具体为：计算频谱效率为K/2^K*CR/(1+CP)，CR为无线信道的前向纠错编码速率，1/(1+CP)为符号长度速率，增加固定前向纠错码的码率或者通过控制每个M-FSK调制符号长度达到任意频谱效率。

如上所述的基于M-FSK的速率控制方法，其中，控制任意M-FSK符号长度达到任意频谱效率，一种是基于OFDM的调制技术的控制OFDM符号时长，此时每个符号只激活一个载波，通过增加循环前缀的长度控制每个符号的长度；另一种是直接用M-FSK调制，基于调频方法控制符号长度。