上行信号传输方法及装置、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行信号传输方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

第三代合作伙伴计划版本18/版本19(3GPP R18/R19)正在讨论研究面向海量机器类通信(mMTC)应用场景的新型物联技术(又称为Ambient IOT技术)，即无源物联技术，实现全场景的万物互联。

在海量机器类通信应用场景下，采用反向散射技术来降低标签(TAG)的发复杂度和功耗。但是，反向散射技术会造成上行覆盖的范围严重受限。

发明内容

本发明实施例解决的是上行覆盖范围较小的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种上行信号传输方法，包括：根据下行控制信息确定扩频因子；采用所述扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，将扩频得到的上行信号传输。

可选的，所述将扩频得到的上行信号传输，包括：确定上行传输带宽；基于所述上行传输带宽传输所述上行信号。

可选的，所述确定上行传输带宽，包括：获取所述下行控制信息中携带的RE的个数；根据所述RE的个数，确定所述上行传输带宽。

可选的，所述根据所述RE的个数，确定所述上行传输带宽，包括：确定所述上行传输带宽BW为：BW＝N

可选的，所述根据下行控制信息确定扩频因子，包括：获取所述下行控制信息中携带的RE的个数；根据所述RE的个数，确定所述扩频因子。

可选的，所述根据所述RE的个数确定所述扩频因子，包括：采用如下公式确定所述扩频因子SF：SF＝log

可选的，所述根据下行控制信息确定扩频因子，包括：获取下行控制信息中携带的指示信息；根据所述指示信息确定所述扩频因子。

可选的，采用所述扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，包括：根据传输所述上行信号的上行传输带宽以及所述扩频因子，确定各线性调频符号的起始频率位置；根据所述各线性调频符号的起始频率位置，对所述下行信号进行扩频。

可选的，所述根据下行控制信息确定扩频因子，包括：从所述下行控制信息中获取指示信息，所述指示信息用于指示所述扩频因子的取值。

可选的，所述根据下行控制信息确定扩频因子，包括：根据所述指示信息，从候选扩频因子集合中选择所述指示信息所指示的扩频因子。

可选的，所述候选扩频因子集合采用如下步骤获取：接收RRC信令和/或系统信息；从所述RRC信令和/或系统信息中获取所述候选扩频因子集合。

可选的，所述将扩频得到的上行信号传输，包括：在目标上行保护频带上将所述上行信号传输。

可选的，所述在目标上行保护频带上将所述上行信号传输，包括：使用所述目标上行保护频带中的1个物理资源块将所述上行信号传输。

可选的，所述上行信号传输方法还包括：在目标下行保护频带上接收所述下行信号。

可选的，所述在目标下行保护频带上接收所述下行信号，包括：在所述目标下行保护频带中的1个物理资源块上接收所述下行信号。

本发明实施例还提供了一种上行信号传输装置，包括：确定单元，用于根据下行控制信息确定扩频因子；传输单元，用于采用所述扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，将扩频得到的上行信号传输。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一种所述的上行信号传输方法的步骤。

本发明实施例还提供了另一种上行信号传输装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一种所述的上行信号传输方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

根据下行控制信息确定扩频因子，采用扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，将扩频得到的上行信号传输。上述方案中，得到的上行信号实质上是经过线性扩频调制之后的线性调频信号，抗干扰性强，能够有效抵抗多径衰落和多普勒效应，从而能够提高上行覆盖范围。

进一步，通过下行控制信息指示的进行上行传输的RE个数来确定扩频因子以及上行传输带宽，无需增加下行开销。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种上行信号传输方法的流程图；

图2是本发明实施例中的一种PRB中chirp符号与子载波的对应关系示意图；

图3是本发明实施例中的另一种PRB中chirp符号与子载波的对应关系示意图；

图4是本发明实施例中的一种上行信号传输装置的结构示意图。

具体实施方式

如上述背景技术中所述，现有技术中，海量机器类通信应用场景下，上行覆盖范围较小。

在本发明实施例中，经过扩频得到的上行信号实质上是经过线性扩频调制之后的线性调频信号，抗干扰性强，能够有效抵抗多径衰落和多普勒效应，从而能够提高上行覆盖范围。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

首先，对本申请实施例涉及的部分名词进行解释，以便于本领域技术人员理解。

1、终端设备。本发明实施例的终端设备是一种具有无线通信功能的设备，可以称为终端(terminal)、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)、接入终端设备、车载终端设备、工业控制终端设备、UE单元、UE站、移动站、远方站、远程终端设备、移动设备、UE终端设备、无线通信设备、UE代理或UE装置等。终端设备可以是固定的或者移动的。需要说明的是，终端设备可以支持至少一种无线通信技术，例如LTE、新空口(new radio，NR)等。例如，终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、台式机、笔记本电脑、一体机、车载终端、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medicalsurgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、可穿戴设备、未来移动通信网络中的终端设备或者未来演进的公共移动陆地网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等。在本申请的一些实施例中，终端设备还可以是具有收发功能的装置，例如芯片系统。其中，芯片系统可以包括芯片，还可以包括其它分立器件。

2、网络设备。本发明实施例中，网络设备是一种为终端提供无线通信功能的设备，也可称之为无线接入网(radio access network，RAN)设备、接入网设备或接入网网元等。其中，网络设备可以支持至少一种无线通信技术，例如LTE、NR等。示例的，网络设备包括但不限于：第五代移动通信系统(5th-generation，5G)中的下一代基站(generation nodeB，gNB)、演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站接收台(basetransceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved node B、或home node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)、接收点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心等。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器、集中单元(centralizedunit，CU)、和/或分布单元(distributed unit，DU)，或者网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、终端设备、可穿戴设备以及未来移动通信中的网络设备或者未来演进的PLMN中的网络设备等。在一些实施例中，网络设备还可以为具有为终端设备提供无线通信功能的装置，例如芯片系统。示例的，芯片系统可以包括芯片，还可以包括其它分立器件。

在一些实施例中，网络设备还可以与互联网协议(Internet Protocol，IP)网络进行通信，例如因特网(internet)，私有的IP网，或其他数据网等。

在本发明实施例中，先对线性扩频调制(Chirp Spread Spectrum，CSS)进行简要说明。需要说明的是，本发明实施例并未对线性扩频调制的具体实现方式进行改进，具体的线性扩频调整的详细过程可以参照现有技术。

在具体实施中，将频率随时间线性增加的Chirp符号称之为upchirp，将频率随时间线性减小的chirp符号称之为downchirp。远距离无线电(LoRa)规定一个参数：扩频因子(Spreading Factor，SF)，其定义为：2

可见，给定带宽B的情况下，SF越大，每一个chirp符号的长度越长。通过SF调节传输速率和接收灵敏度，越大的SF对应的传输速率越小，但支持更远的通讯距离。每一个chirp符号可能的起始频率的数目为2

对于upchirp，其频率随时间增加，从最低频率逐渐上升至最高频率，最高频率与最低频率之间的差值即为带宽B。设定基础(basic)upchirp的最低频率为f

本发明实施例提供了一种上行信号传输方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。

在本发明实施例中，下述步骤101～步骤102对应的上行信号传输方法可以由终端设备中具有数据处理能力的芯片所执行，或者由终端设备中包括上述具有数据处理能力的芯片的芯片模组所执行。以下以终端设备为执行主体为例进行介绍。

步骤101，根据下行控制信息确定扩频因子。

在本发明实施例中，终端设备可以获取网络设备下发的下行控制信息，下行控制信息中可以携带有用于上行传输的资源元素(Resource Element，RE)的个数。终端设备可以根据获取到RE的个数，确定扩频因子。

在具体实施中，可以采用如下公式确定扩频因子SF：SF＝log

例如，N

需要说明的是，网络设备可以预先获知终端设备确定扩频因子的具体实现方式。具体地，网络设备可以预先与终端设备约定确定扩频因子的具体方式；或者，网络设备可以为终端设备配置确定获取扩频因子的具体方式，并以配置信息的形式告知终端设备；或者，终端设备可以自行确定获取扩频因子的实现方式，并告知网络设备。

网络设备在获知终端设备采用上述公式确定扩频因子时，可以针对性的配置RE的个数，使得上述SF的取值为整数值。如，RE的个数为3、5、9等。

需要说明的是，若网络设备配置的RE的个数为1，对应的扩频因子为0，表征不进行线性调频。

在本发明实施例中，网络设备也可以在下行控制信息中直接指示扩频因子的取值。

在具体实施中，网络设备可以在下行控制信息中携带指示信息，指示信息可以用于指示扩频因子的取值。指示信息对应的比特域的长度可以为N比特。

例如，N＝1，则当该比特域的取值为0时，表征SF的取值为1；当该比特域的取值为1时，表征SF的取值为2。

又如，N＝2，则当该比特域的取值为00时，表征SF的取值为0；当该比特域的取值为01时，表征SF的取值为1；当该比特域的取值为10时，表征SF的取值为2；当该比特域的取值为11时，表征SF的取值为3。

在本发明实施例中，网络设备也可以为终端设备配置候选扩频因子集合。之后，网络设备向终端设备发送下行控制信息，下行控制信息包括指示信息，该指示信息用于指示终端设备从候选扩频因子集合中选择一个扩频因子。

在具体实施中，网络设备可以预先为终端设备配置候选扩频因子集合，并通过无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)信令将配置的候选扩频因子集合发送给终端设备；或者，通过系统消息将配置的候选扩频因子集合发送给终端设备；或者，分别通过RRC信令以及系统消息将配置的候选扩频因子集合发送给终端设备。

以通过RRC信令将配置的候选扩频因子集合发送给终端设备为例，终端设备在接收到上述承载有候选扩频因子集合的RRC信令之后，从中获取候选扩频因子集合并保存。在接收到下行控制信息之后，即可根据下行控制信息中承载的指示信息，从候选扩频因子集合中查找相应的扩频因子。

例如，网络设备预先为终端设备配置候选扩频因子集合为{1，2}，并通过RRC信令下发。终端设备接收并存储候选扩频因子集合。网络设备在下行控制信息中承载有指示信息，指示信息对应的比特域的取值为1。终端设备在接收到下行控制信息后，根据指示信息对应的比特域的取值为1，从候选扩频因子集合中确定扩频因子为2。

步骤102，采用扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，将扩频得到的上行信号传输。

在本发明实施例中，终端设备可以根据所确定的扩频因子，对接收到的下行信号进行扩频，扩频得到的信号即为上行信号。终端设备可以将扩频得到的上行信号传输。如，终端设备将扩频得到的上行信号发送至网络设备。

在具体实施中，终端设备可以确定上行传输带宽。终端设备在所确定的上行传输带宽上，传输上行信号。

在本发明实施例中，上行传输带宽可以根据下行控制信息中携带的RE的个数，确定上行传输带宽。

在具体实施中，可以确定上行传输带宽BW为：BW＝N

例如，N

在本发明实施例中，基站可以通过RE为粒度向终端设备发送下行信号。在本发明一实施例中，基站通过单RE向终端设备发送下行信号，发送的下行信号为

由此，根据上述下行信号，可以得到上行信号为：

在本发明实施例中，可以根据下行控制信息中所承载的RE的个数，确定chirp符号的类别个数。

例如，配置的用于上行传输的RE的个数为5，这5个RE为连续的RE。由上述实施例可以得知SF＝2，故chirp符号的类别个数为4。

在本发明实施例中，可以根据网络设备配置的用于上行传输的RE，确定各chirp符号对应的起始频率位置。根据各chirp符号对应的起始频率位置，对接收到的下行信号进行扩频得到上行信号。

具体地，可以先获取相邻两个chirp符号之间的频率间隔。根据相邻两个chirp符号之间的频率间隔，计算出不同chirp符号对应的起始频移，进而确定出最终的起始频率位置。

相邻chirp符号对应的起始频率位置之间的频率间隔可以与子载波带宽相关。例如，相邻chirp符号对应的起始频率位置之间的频率间隔可以等于子载波带宽，或者整数倍于子载波带宽。

可以理解的是，相邻chirp符号对应的起始频率位置之间的间隔也可以为子载波带宽的分数倍，如1/2倍。或者，相邻chirp符号对应的起始频率位置之间的间隔还可以与子载波带宽无关。

在具体实施中，chirp符号对应的起始频移，可以是指：chirp符号对应的起始频点位置与配置的用于上行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置之间的频移。

在本发明实施例中，第一个chirp符号的起始频点位置可以与用于上行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置相同，也即第一个chirp符号的起始频点位置与用于上行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置之间的频率间隔为0。

如下述示例，子载波宽度为15KHz，两个相邻chirp符号之间的频率间隔为15KHz，4个chirp符号中，chirp符号2与chirp符号1之间的频率间隔为15KHz，chirp符号3与chirp符号2之间的频率间隔为15KHz，chirp符号4与chirp符号3之间的频率间隔为15KHz，chirp符号1为第一个chirp符号。由此，chirp符号2的起始频点位置的起始频移为15KHz，chirp符号3的起始频点位置的起始频移为30KHz，chirp符号4的起始频点位置的起始频移为45KHz。

参照图2，给出了本发明实施例中的一种PRB中chirp符号与子载波的对应关系示意图。

图2中，用于上行传输的RE为子载波3～7，子载波带宽为15KHz。chirp符号的类别个数为4。在子载波3～7中，采用4个不同起始频率位置的chirp符号对接收到的下行信号进行扩频，得到上行信号。

用于上行传输的RE对应起始子载波3，chirp符号1对应的起始频点位置即为子载波3对应的起始频点位置，故chirp符号1对应的起始频移为0；chirp符号2对应的起始频点位置即为子载波4对应的起始频点位置，故chirp符号2对应的起始频移为15KHz；chirp符号3对应的起始频点位置即为子载波5对应的起始频点位置，故chirp符号3对应的起始频移为30KHz；chirp符号4对应的起始频点位置即为子载波6对应的起始频点位置，故chirp符号4对应的起始频移为45KHz。

在具体实施中，若通过下行控制信息中携带的指示信息来指示扩频因子，则可以根据上行传输带宽以及扩频因子，确定各chirp符号的起始频点位置，进而对接收到的下行信号进行扩频。

在本发明实施例中，具体地，可以由上行传输带宽除以2

例如，子载波宽度为15KHz，SF＝1，用于上行传输的RE的个数为6，对应的总带宽为90KHz，则两个chirp符号对应起始频点位置之间的频移间隔为90/2＝45KHz。第一个chirp符号对应的起始频点位置为6个RE中第一个RE对应的起始频点位置，第二个chirp符号对应的起始频点位置为6个RE中第四个RE对应的起始频点位置。

参照图3，给出了本发明实施例中的另一种PRB中chirp符号与子载波的对应关系示意图。

配置的用于上行传输的RE对应子载波3～8，且网络设备指示SF＝1，子载波带宽为15KHz。则chirp符号的类别个数为2。

chirp符号1对应的起始频点位置即为子载波3对应的起始频点位置，chirp符号2对应的起始频点位置即为子载波6对应的起始频点位置。chirp符号1对应的起始频移为0，chirp符号2对应的起始频移为45KHz。

在本发明实施例中，终端设备在传输上行信号时，可以在保护频带(upguardband)上将上行信号传输。

在具体实施中，终端设备可以从保护频带集合中选择一个保护频带作为目标上行保护频带，并使用目标上行保护频带对应的1个PRB将上行信号传输。

网络设备在向终端设备发送下行信号时，可以在保护频带(down guardband)上发送下行信号。

在具体实施中，网络设备可以从保护频带集合中，选择一个保护频带作为目标下行保护频带，并使用目标下行保护频带对应的1个PRB发送下行信号。

在本发明实施例中，针对不同的传输方向(上行传输和下行传输)，可以选择不同的保护频带。由此，可以有效解决自干扰问题。

在本发明实施例中，携带有RE的个数的下行控制信息，与携带有指示信息的下行控制信息可以为同一下行控制信息，也可以为不同的下行控制信息。

在具体实施中，终端设备也可以根据网络设备下发的下行控制信息，确定网络设备使用的SF以及下行传输带宽。进而，根据网络设备使用的SF的取值以及下行传输使用的RE，确定下行chirp符号对应的频点起始位置。

具体地，终端设备可以根据下行控制信息中指示的用于下行传输的RE的个数，确定SF。在具体实施中，可以采用如下公式确定SF：SF＝log

在具体实施中，网络设备也可以在下行控制信息中携带指示信息，该指示信息可以直接指示SF的取值，指示信息对应的比特域的长度可以为N比特。

在具体实施中，终端设备可以确定下行传输带宽为：N

例如，子载波间隔为15KHz，N

在具体实施中，终端设备可以根据下行使用的SF的取值，确定网络设备使用的下行chirp符号的类别个数。进而，根据下行chirp符号的类别个数以及下行传输使用的RE，确定各下行chirp符号对应的频点起始位置。

在具体实施中，可以根据网络设备使用的用于下行传输的RE，确定各下行chirp符号对应的起始频率位置。具体地，可以先获取相邻两个下行chirp符号之间的频率间隔。根据相邻两个下行chirp符号之间的频率间隔，计算出不同下行chirp符号对应的起始频移，进而确定出各chirp符号最终的起始频率位置。

在具体实施中，下行chirp符号对应的起始频移，可以是指：下行chirp符号对应的起始频点位置与用于下行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置之间的频移。

在本发明实施例中，第一个下行chirp符号的起始频点位置可以与用于下行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置相同，也即第一个下行chirp符号的起始频点位置与用于下行传输的RE对应起始子载波的起始频点位置之间的频率间隔为0。

如下述示例，子载波宽度为15KHz，两个相邻下行chirp符号之间的频率间隔为15KHz，4个下行chirp符号中，下行chirp符号2与下行chirp符号1之间的频率间隔为15KHz，下行chirp符号3与下行chirp符号2之间的频率间隔为15KHz，下行chirp符号4与下行chirp符号3之间的频率间隔为15KHz，下行chirp符号1为第一个下行chirp符号。由此，下行chirp符号2的起始频点位置的起始频移为15KHz，下行chirp符号3的起始频点位置的起始频移为30KHz，下行chirp符号4的起始频点位置的起始频移为45KHz。

在具体实施中，也可以由下行传输带宽除以2

例如，下行传输使用6个RE，下行传输带宽为90KHz，则两个下行chirp符号对应起始频点位置之间的频移间隔为90/2＝45KHz。第一个下行chirp符号对应的起始频点位置为6个RE中第一个RE对应的起始频点位置，第二个下行chirp符号对应的起始频点位置为6个RE中第四个RE对应的起始频点位置。

具体地，上述终端设备获取网络设备使用的SF、下行传输带宽、各chirp符号的频点起始位置的具体过程，可以对应参照上述的上行过程，此处不做赘述。

参照图4，给出了本发明实施例中的一种上行信号传输装置40，包括：确定单元401以及传输单元402，其中：

确定单元401，用于根据下行控制信息确定扩频因子；

传输单元402，用于采用所述扩频因子对接收到的下行信号进行扩频，将扩频得到的上行信号传输。

在具体实施中，确定单元401与传输单元402的具体实现可以对应参照上述步骤101～步骤102，此处不做赘述。

在具体实施中，上述的上行信号传输装置可以对应于终端设备中具有数据处理功能的芯片(如基带芯片)；或者对应于终端设备中包括具有数据处理功能的芯片的芯片模组，或者对应于终端设备。

在具体实施中，关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。

例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行步骤S101～步骤S102所提供的上行信号传输方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种上行信号传输装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时上述任一实施例提供的上行信号传输方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。