Multi-carrier pulse interval encoding signal generation for passive internet of things

Abstract

A wireless communication method for use in a first node is disclosed. The method comprises: modulating at least one data bit by using a pulse interval encoding (PIE), to generate a PIE signal in a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) sub-carriers, transforming the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol, and transmitting, to a second node, the at least one OFDM symbol.

Description

MULTI-CARRIER PULSE INTERVAL ENCODING SIGNAL GENERATION FOR PASSIVE INTERNET OF THINGS

[0001] This document is directed generally to wireless communications, and in particular to 5G communications and more particular to 6G communications.

[0002] The 6G system is expected to connect a massive number of IoT (Internet-of-Things) devices. To make IoT devices widespread and convenient, the cost and power of the IoT devices need to be reduced.

[0003] This document relates to methods, systems, and devices for communications of IoT devices, and in particular to methods, systems, and devices for communications of passive IoT devices.

[0004] The present disclosure relates to a wireless communication method for use in a first node. The method comprises:

[0005] modulating at least one data bit by using a pulse interval encoding (PIE) , to generate a PIE signal in a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) sub-carriers,

[0006] transforming the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol, and

[0007] transmitting, to a second node, the at least one OFDM symbol.

[0008] Various embodiments may preferably implement the following features:

[0009] Preferably, modulating the at least one data bit by using the PIE, to generate the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers comprises: modulating the at least one data bit by using the PIE, to generate at least one time-domain PIE symbol, and performing a time-to-frequency domain transformation on the at least one time-domain PIE symbol, to generate frequency-domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers.

[0010] Preferably, the time-to-frequency domain transformation comprises at least one of a  discrete Fourier transformation, a mapping process of mapping the frequency domain data of the at least one PIE symbol to the plurality of OFDM sub-carriers, or a pseudo-inverse process.

[0011] Preferably, the wireless communication method further comprises dividing time domain data bits of the at least one time-domain PIE symbol into a plurality of data segments with a same bit length.

[0012] Preferably, performing the time-to-frequency domain transformation on the at least one time-domain PIE symbol, to generate the PIE signal comprises: performing the time-to-frequency domain transformation on the plurality of data segments, to generate the PIE signal.

[0013] Preferably, each data segment corresponds to one OFDM symbol.

[0014] Preferably, the wireless communication method further comprises performing a phase randomization on the at least one time-domain PIE symbol before performing the time-to-frequency domain transformation.

[0015] Preferably, transforming the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from the frequency domain to the time domain, to generate the at least one OFDM symbol comprises: adding a plurality of guard-band sub-carriers to the PIE signal at two sides of the plurality of OFDM sub-carriers in the frequency domain, and transforming the PIE signal from the frequency domain to the time domain, to generate the at least one OFDM symbol.

[0016] Preferably, the wireless communication method further comprises adding a guard-interval to each OFDM symbol before transmitting the at least one OFDM symbol to the second node.

[0017] Preferably, the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0018] Preferably, the guard-interval is determined based on the PIE signal.

[0019] Preferably, a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0020] Preferably, at least one of the guard-intervals added to the at least one OFDM symbol has the bit-length greater than the bit length of the cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0021] Preferably, the PIE utilizes waveforms having different pulse widths to modulate different data bits.

[0022] Preferably, the PIE utilizes different combinations of waveforms having different pulse intervals to modulate different data bits.

[0023] The present disclosure relates to a wireless communication method for use in a second node.

[0024] The method comprises:

[0025] receiving, from a first node, at least one orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol,

[0026] transforming the at least one OFDM symbol from a time domain to a frequency domain, to generate a pulse interval encoding (PIE) signal in a plurality of OFDM sub-carriers, and

[0027] demodulating the PIE signal by using a PIE, to generate at least one data bit.

[0028] Various embodiments may preferably implement the following features:

[0029] Preferably, demodulating the PIE signal by using the PIE, to generate the at least one data bit comprises: performing a frequency-to-time domain transformation on frequency domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers, to generate at least one time-domain PIE symbol, and demodulating the at least one time-domain PIE symbol by using the PIE, to generate the at least one data bit.

[0030] Preferably, the frequency-to-time domain transformation comprises at least one of an inverse Fourier transformation, a mapping process of mapping frequency domain data in the plurality of OFDM sub-carriers to the at least one time-domain PIE symbol, or a pseudo-inverse process.

[0031] Preferably, performing the frequency-to-time domain transformation on the frequency domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers, to generate the at least one time-domain PIE symbol comprises: performing the frequency-to-time domain transformation on the frequency domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers, to generate a plurality of data segments with the same bit length, and mapping data bits in the plurality of data segments to the at least one time-domain PIE symbol.

[0032] Preferably, each data segment corresponds to one OFDM symbol.

[0033] Preferably, the PIE signal has a plurality of guard-band sub-carriers which locate at two sides of the plurality of OFDM sub-carriers in the frequency domain.

[0034] Preferably, each OFDM symbol comprises a guard-interval.

[0035] Preferably, the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0036] Preferably, the guard-interval is determined based on the PIE signal.

[0037] Preferably, a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0038] Preferably, at least one of the guard-intervals added to the at least one OFDM symbol has the bit-length greater than the bit length of the cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0039] Preferably, the PIE utilizes waveforms having different pulse widths to modulate different data bits.

[0040] Preferably, the PIE utilizes different combinations of waveforms having different pulse intervals to modulate different data bits.

[0041] The present disclosure relates to a wireless communication method for use in a first node.

[0042] The method comprises:

[0043] transmitting, to a second node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE, wherein each OFDM symbol has a guide-interval.

[0044] Various embodiments may preferably implement the following features:

[0045] Preferably, the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0046] Preferably, the guard-interval is determined based on the PIE signal.

[0047] Preferably, a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0048] Preferably, the guide-interval is inserted at a position of a cyclic prefix in the OFDM symbol.

[0049] The present disclosure relates to a wireless communication method for use in a second node. The method comprises:

[0050] receiving, from a first node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE, wherein each OFDM symbol has a guide-interval.

[0051] Various embodiments may preferably implement the following features:

[0052] Preferably, the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0053] Preferably, the guard-interval is determined based on the PIE signal.

[0054] Preferably, a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.

[0055] Preferably, the guide-interval is inserted at a position of a cyclic prefix in the OFDM symbol.

[0056] The present disclosure relates to a first node. The first node comprises:

[0057] a processor, configured to:

[0058] modulate at least one data bit by using a pulse interval encoding (PIE) , to generate a PIE signal in a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) sub-carriers, and

[0059] transform the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol, and

[0060] a communication unit, configured to transmit, to a second node, the at least one OFDM symbol.

[0061] Various embodiments may preferably implement the following feature:

[0062] Preferably, the processor is further configured to perform any of the aforementioned wireless communication methods.

[0063] The present disclosure relates to a second node. The second node comprises:

[0064] a communication unit, configured to receive, from a first node, at least one orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol, and

[0065] a processor, configured to:

[0066] transform the at least one OFDM symbol from a time domain to a frequency domain, to generate a pulse interval encoding (PIE) signal in a plurality of OFDM sub-carriers, and

[0067] demodulate the PIE signal by using a PIE, to generate at least one data bit.

[0068] Various embodiments may preferably implement the following feature:

[0069] Preferably, the processor is further configured to perform any of the aforementioned wireless communication methods.

[0070] The present disclosure relates to a first node. The first node comprises:

[0071] a communication unit, configured to transmitting, to a second node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE, each OFDM symbol has a guide-interval.

[0072] Various embodiments may preferably implement the following feature:

[0073] Preferably, the first node further comprises a processor configured to perform any of the aforementioned wireless communication methods.

[0074] The present disclosure relates to a second node. The second node comprises:

[0075] a communication unit, configured to receive, from a first node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE, wherein each OFDM symbol has a guide-interval.

[0076] Various embodiments may preferably implement the following feature:

[0077] Preferably, the second node further comprises a processor configured to perform any of the aforementioned wireless communication methods.

[0078] The present disclosure relates to a computer program product comprising a  computer-readable program medium code stored thereupon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement a wireless communication method recited in any one of foregoing methods.

[0079] The exemplary embodiments disclosed herein are directed to providing features that will become readily apparent by reference to the following description when taken in conjunction with the accompany drawings. In accordance with various embodiments, exemplary systems, methods, devices and computer program products are disclosed herein. It is understood, however, that these embodiments are presented by way of example and not limitation, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art who read the present disclosure that various modifications to the disclosed embodiments can be made while remaining within the scope of the present disclosure.

[0080] Thus, the present disclosure is not limited to the exemplary embodiments and applications described and illustrated herein. Additionally, the specific order and / or hierarchy of steps in the methods disclosed herein are merely exemplary approaches. Based upon design preferences, the specific order or hierarchy of steps of the disclosed methods or processes can be re-arranged while remaining within the scope of the present disclosure. Thus, those of ordinary skill in the art will understand that the methods and techniques disclosed herein present various steps or acts in a sample order, and the present disclosure is not limited to the specific order or hierarchy presented unless expressly stated otherwise.

[0081] The invention is specified by the independent claims. Preferred embodiments are defined in the dependent claims. In the following description, although numerous features may be designated as optional, it is nevertheless acknowledged that all features comprised in the independent claims are not to be read as optional.

[0082] The above and other aspects and their implementations are described in greater detail in the drawings, the descriptions, and the claims.

[0083] FIG. 1 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0084] FIG. 2 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0085] FIG. 3 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0086] FIG. 4 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0087] FIG. 5 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0088] FIG. 6 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0089] FIG. 7 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0090] FIG. 8 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure.

[0091] FIG. 9 shows a schematic diagram of the PIE modulation of the data bits according to an embodiment of the present disclosure.

[0092] FIG. 10 shows a schematic diagram of the PIE modulation of the data bits according to an embodiment of the present disclosure.

[0093] FIG. 11 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure.

[0094] FIG. 12 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure.

[0095] FIG. 13 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure.

[0096] FIG. 14 shows a schematic diagram of a network (architecture) according to an embodiment of the present disclosure.

[0097] FIG. 15 shows an example of a schematic diagram of a wireless terminal according to an embodiment of the present disclosure.

[0098] FIG. 16 shows an example of a schematic diagram of a wireless network node according to an embodiment of the present disclosure.

[0099] FIG. 17 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the present disclosure.

[0100] FIG. 18 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the present disclosure.

[0101] To support the massive number of low-cost IoT devices, a (6G) communication system is expected to support passive communications. The passive IoT devices are extremely low-power and low-cost, e.g., a very simple tag. To support the simple downlink signal receptions, a PIE (Pulse Interval Encoding) signal generated in time domain may be an option. Particularly, the PIE is a scheme that uses pulse intervals / widths to modulate data, which is friendly to the low-complexity IoT devices because a demodulation of the PIE signal only requires the IoT device to count the pulse widths and to compare / determine the counting result. However, the base station supports multi-carrier communications and may not support the time-domain PIE.

[0102] The present disclosure provides methods and devices for not only passive IoT devices but also ambient IoT devices and / or any UE (user equipment) having a lower-power receiver (e.g., the UE having a low-power wake-up signal) . For example, there are three types of ambient IoT devices:

[0103] - Type A: The IoT device is purely passive and uses backscatter communications,

[0104] - Type B: The IoT device has a capacitor to store energy and uses the backscatter communications, and

[0105] - Type C: The IoT device has a capacitor to store energy and is able to actively generate signal.

[0106] FIG. 1 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, data bits are modulated via the PIE and PIE symbols are obtained. The PIE symbols are transformed into the frequency domain via calculation or mapping methods. The time to frequency (T-to-F) transformation can be:

[0107] - T-to-F option 1: Transformation from a OFDM symbol to frequency domain data at  target sub-carriers; or.

[0108] - T-to-F option 2: Transformation from a CP+OFDM symbol to the frequency domain data at target sub-carriers. The frequency-domain data of the PIE symbols is mapped to the target sub-carriers, which are then converted into the time domain OFDM symbol (s) via IFFT (inverse fast Fourier transform) . At last, a CP (cyclic prefix) is added for the time-domain OFDM symbol (s) and the generated signal is transmitted via a RF (radio frequency) chain. In the present disclosure, the target sub-carriers may be named PIE sub-carriers.

[0109] FIG. 2 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 2, (the module for) the PIE modulation and (the module for) the time to frequency transformation shown in FIG. 1 are merged into single mapping module F-PIE, which is configured to directly transform the data bits into the frequency-domain data of the PIE symbols in the (PIE) sub-carriers. In an embodiment, the transmission scheme shown in FIG. 2 may be more efficient if the PIE symbols have an equal length.

[0110] FIG. 3 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 3, the data bits are modulated via the PIE, to obtain / generate the PIE symbols. The PIE symbols are transformed into the frequency domain via DFT (discrete Fourier transform) . The frequency-domain data of the PIE symbols is mapped to the PIE sub-carriers, which are then converted into the time domain OFDM symbol (s) via the IFFT. Next, the CP is added for the time-domain OFDM symbol (s) , and the generated signal is transmitted via the RF-chain.

[0111] FIG. 4 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the data bits are modulated via the PIE, to obtain the PIE symbols. Then, a segment module is used / configured to map the PIE symbols to OFDM symbols. Particularly, the segment module is configured to divide the PIE symbols into segments, wherein each segment is corresponding / mapped to one OFDM symbols. The segmented PIE symbols are transformed into the frequency domain via the DFT. The frequency-domain data of the segmented PIE symbols is mapped to the PIE sub-carriers and the acquired PIE sub-carriers are converted into the time domain OFDM symbols via the IFFT. The CP is added for the time-domain OFDM symbols and the generated signal is transmitted via the RF-chain.

[0112] In an embodiment, the segment (module) is configured to map the unequal-length PIE symbols to equal-length OFDM symbol. The segment may be omitted if the PIE symbols have an equal length. In an embodiment of the PIE symbols having unequal (bit) lengths, the data bits 0 and 1 may be respectively mapped to PIE symbols 10 and 110. In this case, the data bits ‘01010011’ is mapped into PIE symbols ‘10, 110, 10, 110, 10, 10, 110, 110’ , where the commas are used to separate different PIE symbols. As the OFDM symbols have the equal length, the PIE symbols are segmented / divided into ‘10110, 10110, 10101, 10110’ , which are then mapped to separate OFDM symbols. The lengths of the PIE symbols would be further discussed in the subsequent embodiments.

[0113] FIG. 5 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 5, the data bits are modulated via the PIE, and the PIE symbols are obtained. In this embodiment, phases of the PIE symbols are randomized. The random-phase PIE symbols are transformed into the frequency domain via the DFT. The frequency-domain data of the random-phase PIE symbols is mapped to the PIE sub-carriers. Apart from the acquired PIE sub-carriers, other sub-carriers are used for other communication services in this embodiment. All the sub-carriers (i.e., the PIE sub-carriers and the sub-carriers for other communication services) are converted into the time domain via the IFFT. Next, the CP is added for the time-domain OFDM symbols and the generated signal is transmitted via the RF-chain. Note that the phase randomization does not affect the detection of PIE symbols and may help to evenly distribute spectrum energy of the transmitted signal. In an embodiment, the segment (module) in FIG. 4 may be used / configured after the phase randomization in FIG. 5.

[0114] FIG. 6 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 6, the data bits are modulated via the PIE, to obtain PIE symbols. Then, the phases of the PIE symbols are randomized. The random-phase PIE symbols are transformed into the frequency domain via a pseudo inverse of an MxN matrix FM, N, wherein M is not equal to N and FM, N consists of partial row vectors or column vectors of a large IDFT matrix. If the CP is not added after the IFFT module, each column vector of FM, N represents a sub-carrier with the CP. In an embodiment, the pseudo inverse is required / used when the number of time-domain sampling points generated by the PIE is different to the number of PIE sub-carriers. The frequency-domain data is mapped to the PIE sub-carriers. In addition to the PIE sub-carriers,  other sub-carriers used for other communication services are added in this embodiment. Further, in this embodiment, guard-band subcarrier (s) is inserted between the PIE-sub-carriers and the added sub-carriers. All sub-carriers are converted into the time domain OFDM symbols via the IFFT. The CP (s) is added for the time-domain OFDM symbols and the generated signal is transmitted via the RF-chain.

[0115] FIG. 7 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 7, the data bits are modulated via the PIE and PIE symbols are obtained. The phases of the PIE symbols are then randomized. The random-phase PIE symbols are transformed into the frequency domain via the DFT and the acquired frequency-domain data is mapped to the PIE sub-carriers. Apart from the PIE sub-carriers, other sub-carriers are used for other communication services in this embodiment. In this embodiment, the PIE sub-carriers and other sub-carriers are converted into the time domain via separate IFFT (modules) . In FIG. 7, a GI (s) (guard interval (s) ) is added for the PIE OFDM symbols, and a CP (s) is added for the OFDM symbols of other sub-carriers. In this embodiment, the GI is an identifier. As an alternative, the GI is fixed to be a sequence of bits 0 or 1. As an alternative, the GI is a specific sequence or waveform which can be detected by the receiver. In an embodiment, the addition of the GI can be omitted if there are no other sub-carriers. In an embodiment, if needed, the guard band sub-carriers may be inserted between the PIE sub-carriers and other sub-carriers. The two signals are then summed and transmitted via the RF-chain.

[0116] FIG. 8 shows a schematic diagram of a transmission scheme according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 8, the data bits are modulated via PIE and the PIE symbols are obtained. Then, the phase of the PIE symbols is randomized. The random-phase PIE symbols are transformed into the frequency domain via the DFT. The frequency-domain data is mapped to PIE sub-carriers. Apart from the PIE sub-carriers, other sub-carriers are used for other communication services. Both the PIE sub-carriers and other sub-carriers are converted into the time domain via separate IFFT. In this embodiment, a GI is added for the PIE OFDM symbol, and a CP is added for the OFDM symbol of other sub-carriers. The adding can be omitted if there are no other sub-carriers. In this embodiment, the GI is dynamically decided / determined, to avoid PIE modulation ambiguity. For example, if two PIE symbols ‘10’ and ‘110’ are used (see, e.g., FIG. 9) and a PIE symbol of ‘110’ is transmitted by two OFDM symbols, where the first bit ‘1’ are carried  by the first OFDM symbol and the last two bits ‘10’ are carried by the second OFDM symbol. In this embodiment, the GI inserted before the second OFDM symbol may set to 1 without affecting being identified as a wider pulse. If the GI is set to 0, the PIE symbols may be similar to two narrower pulses, which least to PIE modulation ambiguity. Between the PIE sub-carriers and other sub-carrier, there can be guard band sub-carriers if required. The two signals are then summed and transmitted via the RF-chain.

[0117] FIG. 9 shows a schematic diagram of the PIE modulation of the data bits according to an embodiment of the present disclosure. The PIE uses the widths of M pulse intervals to modulate N bits, where M ≥ N ≥ 1. In this embodiment, M = N = 1 and the PIE modulation is performed as shown in FIG. 9. In this embodiment, the PIE modulates the data bit 0 or 1 into the width of one pulse, which can be digitized to 10 or 110, respectively. In this embodiment, the PIE symbols corresponding to the data bits 0 and 1 has different (bit) lengths.

[0118] FIG. 10 shows a schematic diagram of the PIE modulation of the data bits according to an embodiment of the present disclosure. The PIE uses the widths of M pulse intervals to modulate N bits, where M ≥ N ≥ 1. In this embodiment, M =2, N = 1 and the PIE modulation is performed as shown in FIG. 10. Specifically, the PIE modulates the data bit 0 or 1 into the widths of two pulses, which can be digitized to 11010 and 10110, respectively. In this embodiment, the PIE symbols corresponding to the data bits 0 and 1 have the same (bit) length.

[0119] FIG. 11 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 11, the GI can be:

[0120] (1) CP,

[0121] (2) an identifier (e.g., sequence fixed at bit 0 or 1, or a specific sequence or waveform which can be detected by the receiver) ; or

[0122] (3) dynamically decided to avoid PIE modulation ambiguity.

[0123] In this embodiment, the GI is configured at the same time positions of the CP for an OFDM symbol. Under such condition, that the OFDM symbol carrying PIE modulation data is compatible with the CP-OFDM. With a subcarrier spacing configuration μ for OFDM symbol  in a subframe, the OFDM symbol carrying the PIE  modulation data contains / comprises a PIE part and a GI part as:

[0124] where

[0125] and

[0126] - κ is a ratio between TS andTC;

[0127] - μ is the subcarrier spacing configuration;

[0128] - TC is a basic time unit for NR (new radio) ; and

[0129] - TS is a basic time unit for LTE (long term evolution) .

[0130] FIG. 12 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the GI can be:

[0131] (1) CP,

[0132] (2) an identifier (e.g., a sequence fixed at 0 or 1, or a specific sequence or a waveform which can be detected by the receiver) ; or

[0133] (3) dynamically decided to avoid PIE modulation ambiguity.

[0134] In this embodiment, the GI uses the time positions of the CPs for the OFDM symbols and other positions. That is, as shown in FIG. 12, the GI is longer than the CP. The different MC-PIE symbols can be separately detected more easily because of longer GI. With the subcarrier spacing configuration μ for OFDM symbol in a subframe, the OFDM symbol carrying PIE modulation contains the PIE part and GI part as

[0135] where

[0136] and

[0137] - κ is a ratio between TS andTC;

[0138] - μ is the subcarrier spacing configuration;

[0139] - TC is a basic time unit for NR; and

[0140] - TS is a basic time unit for LTE.

[0141] FIG. 13 shows a schematic diagram of a frame structure according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the GI can be:

[0142] (1) CP,

[0143] (2) an identifier (e.g., a sequence fixed at bit 0 or 1, or a specific sequence or a waveform which can be detected by the receiver) ; or

[0144] (3) dynamically decided to avoid PIE modulation ambiguity.

[0145] In this embodiment, a least part of GIs uses the time positions of the CP for the OFDM symbol, while the remaining GIs use the time positions of the CP for the OFDM symbol and other positions. In other words, as shown in FIG. 13, at least part of GI (e.g., the 1st GI in FIG. 13) is longer than the CP. In an embodiment, the long GI is used for periodical synchronization. With a subcarrier spacing configuration μ for OFDM symbol in a subframe, the OFDM symbol carrying PIE modulation contains the PIE part and GI part as

[0146] where

[0147] and

[0148] - κ is a ratio between TS andTC;

[0149] - μ is the subcarrier spacing configuration;

[0150] - TC is a basic time unit for NR (new radio) ; and

[0151] - TS is a basic time unit for LTE (long term evolution) .

[0152] In an embodiment, a wireless node uses PIE to modulates at least one data bit.

[0153] In an embodiment, the wireless node uses a plurality of sub-carriers of the OFDM to transmit the PIE-modulated signal.

[0154] In an embodiment, the wireless node uses the transmitted data bits to generate a PIE modulation symbols.

[0155] In an embodiment, the wireless node further uses the PIE modulation symbols to generate frequency-domain values via a time-to-frequency transformation.

[0156] In an embodiment, the time to frequency transformation is realized by the DFT, or mapping and pseudo-inverse methods.

[0157] In an embodiment, the wireless node (directly) uses at least one transmitted data bit to generate at least one frequency-domain PIE symbols in the sub-carriers.

[0158] In an embodiment, the wireless node directly uses at least one transmitted data bit to generate at least one frequency-domain PIE symbols in the sub-carriers via a mapping method.

[0159] In an embodiment, the wireless node uses at least one segment of data bits to map the PIE modulation symbols to the OFDM symbols.

[0160] In an embodiment, a phase randomization is done / performed on the PIE modulation  symbols before the PIE modulation symbols being transformed into the frequency-domain.

[0161] In an embodiment, frequency-domain guard bands are added at the two sides of the sub-carriers.

[0162] In an embodiment, at least one guard interval is added after IFFT of the frequency-domain PIE symbols in sub-carriers.

[0163] In an embodiment, the guard interval can be an identifier, a CP, or a dynamically decided waveform.

[0164] In an embodiment, at least partial of the guard intervals is not shorter than the CP in the CP-OFDM.

[0165] In an embodiment, the PIE uses different pulse intervals to modulate different data bits.

[0166] In an embodiment, the PIE uses different combinations of different pulse intervals to modulate different data bits.

[0167] In an embodiment, a wireless node transmits a wireless signal containing PIE modulated symbols and guard intervals.

[0168] In an embodiment, the guard interval can be an identifier, a CP, or a dynamically decided waveform.

[0169] In an embodiment, at least partial of the guard intervals are inserted at the positions of CP in the CP-OFDM.

[0170] FIG. 14 shows a schematic diagram of a network (architecture) according to an embodiment of the present disclosure. The network (architecture) shown in FIG. 14 comprises a first node and a second node communicating with each other. In an embodiment, the first node is a BS (e.g., a gNB, a RAN node) or a UE. In an embodiment, the second node is a UE or an IoT device.

[0171] FIG. 15 relates to a schematic diagram of a wireless terminal 150 according to an embodiment of the present disclosure. The wireless terminal 150 may be a user equipment (UE) , a mobile phone, a laptop, a tablet computer, an electronic book or a portable computer system and is not limited herein. The wireless terminal 150 may include a processor 1500 such as a  microprocessor or Application Specific Integrated Circuit (ASIC) , a storage unit 1510 and a communication unit 1520. The storage unit 1510 may be any data storage device that stores a program code 1512, which is accessed and executed by the processor 1500. Embodiments of the storage unit 1510 include but are not limited to a subscriber identity module (SIM) , read-only memory (ROM) , flash memory, random-access memory (RAM) , hard-disk, and optical data storage device. The communication unit 1520 may a transceiver and is used to transmit and receive signals (e.g., messages or packets) according to processing results of the processor 1500. In an embodiment, the communication unit 1520 transmits and receives the signals via at least one antenna 1522 shown in FIG. 15.

[0172] In an embodiment, the storage unit 1510 and the program code 1512 may be omitted and the processor 1500 may include a storage unit with stored program code.

[0173] The processor 1500 may implement any one of the steps in exemplified embodiments on the wireless terminal 150, e.g., by executing the program code 1512.

[0174] The communication unit 1520 may be a transceiver. The communication unit 1520 may as an alternative or in addition be combining a transmitting unit and a receiving unit configured to transmit and to receive, respectively, signals to and from a wireless network node (e.g., a base station) .

[0175] FIG. 16 relates to a schematic diagram of a wireless network node 160 according to an embodiment of the present disclosure. The wireless network node 160 may be a satellite, a base station (BS) , a network entity, a Mobility Management Entity (MME) , Serving Gateway (S-GW) , Packet Data Network (PDN) Gateway (P-GW) , a radio access network (RAN) node, a next generation RAN (NG-RAN) node, a gNB, an eNB, a gNB central unit (gNB-CU) , a gNB distributed unit (gNB-DU) a data network, a core network or a Radio Network Controller (RNC) , and is not limited herein. In addition, the wireless network node 160 may comprise (perform) at least one network function such as an access and mobility management function (AMF) , a session management function (SMF) , a user place function (UPF) , a policy control function (PCF) , an application function (AF) , etc. The wireless network node 160 may include a processor 1600 such as a microprocessor or ASIC, a storage unit 1610 and a communication unit 1620. The storage unit 1610 may be any data storage device that stores a program code 1612, which is accessed and  executed by the processor 1600. Examples of the storage unit 1610 include but are not limited to a SIM, ROM, flash memory, RAM, hard-disk, and optical data storage device. The communication unit 1620 may be a transceiver and is used to transmit and receive signals (e.g., messages or packets) according to processing results of the processor 1600. In an example, the communication unit 1620 transmits and receives the signals via at least one antenna 1622 shown in FIG. 16.

[0176] In an embodiment, the storage unit 1610 and the program code 1612 may be omitted. The processor 1600 may include a storage unit with stored program code.

[0177] The processor 1600 may implement any steps described in exemplified embodiments on the wireless network node 160, e.g., via executing the program code 1612.

[0178] The communication unit 1620 may be a transceiver. The communication unit 1620 may as an alternative or in addition be combining a transmitting unit and a receiving unit configured to transmit and to receive, respectively, signals to and from a wireless terminal (e.g., a user equipment or another wireless network node) .

[0179] FIG. 17 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the present disclosure. The method shown in FIG. 17 may be used in a first node and comprises the following steps:

[0180] Step 1701: Modulate at least one data bit by using a PIE, to generate a PIE signal in a plurality of OFDM sub-carriers.

[0181] Step 1702: Transform the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol.

[0182] Step 1703: Transmit, to a second node, the at least one OFDM symbol.

[0183] In FIG. 17, the first node uses the PIE to modulate data bit (s) , to generate the PIE signal in a plurality of OFDM sub-carriers. The PIE signal is transformed from the frequency domain to the time domain, to generate at least one OFDM symbol. The first node transmits the OFDM symbol (s) to a second node (e.g., IoT device) . In this way, the PIE signal can be transmitted via multi-carrier communications.

[0184] In an embodiment, the first node modulates the data bit (s) by:

[0185] - modulating / coding / encoding the at least one data bit by using the PIE, to generate at least one time-domain PIE symbol, and

[0186] - performing a time-to-frequency domain transformation on the at least one time-domain PIE symbol, to generate frequency-domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers.

[0187] In an embodiment, the time-to-frequency domain transformation may be implemented by at least one of a DFT, a mapping process of mapping the frequency domain data of the at least one PIE symbol to the plurality of OFDM sub-carriers, or a pseudo-inverse process.

[0188] In an embodiment, before the time-to-frequency domain transformation, the time domain data bits of the at least one time-domain PIE symbol may be divided / segmented into a plurality of data segments with a same bit length. In this embodiment, the first node performs the time-to-frequency domain transformation on the plurality of data segments, to generate the PIE signal. In an embodiment, each data segment corresponds to one OFDM symbol.

[0189] In an embodiment, before the time-to-frequency domain transformation, a phase randomization may be performed on (phase of) the at least one time-domain PIE symbol.

[0190] In an embodiment, the first node transforms the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from the frequency domain to the time domain to generate the at least one OFDM symbol by:

[0191] - adding a plurality of guard-band sub-carriers to the PIE signal at two sides of the plurality of OFDM sub-carriers in the frequency domain, and

[0192] - transforming the PIE signal from the frequency domain to the time domain, to generate the at least one OFDM symbol.

[0193] In an embodiment, a GI (guard-interval) may be added to each OFDM symbol before the first node transmits the at least one OFDM symbol to the second node.

[0194] For example, the GI comprises at least one of CP for the (CP-) OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0195] In an embodiment, the GI is determined based on the PIE signal, e.g., to avoid PIE  modulation ambiguity.

[0196] In an embodiment, a bit length of the GI is greater than or equal to a bit length of a CP for the OFDM symbol.

[0197] In an embodiment, at least one of the GIs added to the at least one OFDM symbol has the bit-length greater than the bit length of the CP for the OFDM symbol (see, e.g., FIG. 12 or 13) .

[0198] In an embodiment, the PIE utilizes waveforms (e.g., PIE symbols) having different pulse widths / intervals to modulate different data bits (see, e.g., FIG. 9) .

[0199] In an embodiment, the PIE utilizes different combinations of waveforms (e.g., PIE symbols) having different pulse widths / intervals to modulate different data bits (see, e.g., FIG. 10) .

[0200] In the present disclosure, the pulse width is used to distinguish the different PIE symbols / waveforms. The pulse width can be replaced by the pulse intervals because the pulse interval is the sum of a pulse width and a width of logical low level.

[0201] FIG. 18 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the present disclosure. The method shown in FIG. 18 may be used in a first node and comprises the following steps:

[0202] Step 1801: Transmit, to a second node, a plurality of OFDM symbols corresponding to a PIE signal modulated by using a PIE, wherein each OFDM symbol has a guide-interval.

[0203] In this embodiment, the first node transmits a plurality of OFDM symbols corresponding to a PIE signal modulated by using a PIE. In this embodiment, each OFDM symbol has a GI.

[0204] In an embodiment, the GI comprises at least one of a CP for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.

[0205] In an embodiment, the guard-interval is determined based on the PIE signal.

[0206] In an embodiment, a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a CP for the OFDM symbol. Note that, the GIs may have different bit lengths (see, e.g., FIG. 13) .

[0207] In an embodiment, the guide-interval is inserted at a position of a cyclic prefix in the  OFDM symbol.

[0208] While various embodiments of the present disclosure have been described above, it should be understood that they have been presented by way of example only, and not by way of limitation. Likewise, the various diagrams may depict an example architectural or configuration, which are provided to enable persons of ordinary skill in the art to understand exemplary features and functions of the present disclosure. Such persons would understand, however, that the present disclosure is not restricted to the illustrated example architectures or configurations, but can be implemented using a variety of alternative architectures and configurations. Additionally, as would be understood by persons of ordinary skill in the art, one or more features of one embodiment can be combined with one or more features of another embodiment described herein. Thus, the breadth and scope of the present disclosure should not be limited by any one of the above-described exemplary embodiments.

[0209] It is also understood that any reference to an element herein using a designation such as "first, " "second, " and so forth does not generally limit the quantity or order of those elements. Rather, these designations can be used herein as a convenient means of distinguishing between two or more elements or instances of an element. Thus, a reference to first and second elements does not mean that only two elements can be employed, or that the first element must precede the second element in some manner.

[0210] Additionally, a person having ordinary skill in the art would understand that information and signals can be represented using any one of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits and symbols, for example, which may be referenced in the above description can be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof.

[0211] A skilled person would further appreciate that any one of the various illustrative logical blocks, units, processors, means, circuits, methods and functions described in connection with the aspects disclosed herein can be implemented by electronic hardware (e.g., a digital implementation, an analog implementation, or a combination of the two) , firmware, various forms of program or design code incorporating instructions (which can be referred to herein, for convenience, as  "software" or a "software unit” ) , or any combination of these techniques.

[0212] To clearly illustrate this interchangeability of hardware, firmware and software, various illustrative components, blocks, units, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware, firmware or software, or a combination of these techniques, depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans can implement the described functionality in various ways for each particular application, but such implementation decisions do not cause a departure from the scope of the present disclosure. In accordance with various embodiments, a processor, device, component, circuit, structure, machine, unit, etc. can be configured to perform one or more of the functions described herein. The term “configured to” or “configured for” as used herein with respect to a specified operation or function refers to a processor, device, component, circuit, structure, machine, unit, etc. that is physically constructed, programmed and / or arranged to perform the specified operation or function.

[0213] Furthermore, a skilled person would understand that various illustrative logical blocks, units, devices, components and circuits described herein can be implemented within or performed by an integrated circuit (IC) that can include a general purpose processor, a digital signal processor (DSP) , an application specific integrated circuit (ASIC) , a field programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, or any combination thereof. The logical blocks, units, and circuits can further include antennas and / or transceivers to communicate with various components within the network or within the device. A general purpose processor can be a microprocessor, but in the alternative, the processor can be any conventional processor, controller, or state machine. A processor can also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other suitable configuration to perform the functions described herein. If implemented in software, the functions can be stored as one or more instructions or code on a computer-readable medium. Thus, the steps of a method or algorithm disclosed herein can be implemented as software stored on a computer-readable medium.

[0214] Computer-readable media includes both computer storage media and communication media including any medium that can be enabled to transfer a computer program or code from one place to another. A storage media can be any available media that can be accessed by a computer.  By way of example, and not limitation, such computer-readable media can include RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other medium that can be used to store desired program code in the form of instructions or data structures and that can be accessed by a computer.

[0215] In this document, the term "unit" as used herein, refers to software, firmware, hardware, and any combination of these elements for performing the associated functions described herein. Additionally, for purpose of discussion, the various units are described as discrete units; however, as would be apparent to one of ordinary skill in the art, two or more units may be combined to form a single unit that performs the associated functions according embodiments of the present disclosure.

[0216] Additionally, memory or other storage, as well as communication components, may be employed in embodiments of the present disclosure. It will be appreciated that, for clarity purposes, the above description has described embodiments of the present disclosure with reference to different functional units and processors. However, it will be apparent that any suitable distribution of functionality between different functional units, processing logic elements or domains may be used without detracting from the present disclosure. For example, functionality illustrated to be performed by separate processing logic elements, or controllers, may be performed by the same processing logic element, or controller. Hence, references to specific functional units are only references to a suitable means for providing the described functionality, rather than indicative of a strict logical or physical structure or organization.

[0217] Various modifications to the implementations described in this disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein can be applied to other implementations without departing from the scope of the claims. Thus, the disclosure is not intended to be limited to the implementations shown herein, but is to be accorded the widest scope consistent with the novel features and principles disclosed herein, as recited in the claims below.

Claims

1.A wireless communication method for use in a first node, the method comprising:modulating at least one data bit by using a pulse interval encoding (PIE) , to generate a PIE signal in a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) sub-carriers,transforming the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol, andtransmitting, to a second node, the at least one OFDM symbol.2.The wireless communication method of claim 1, wherein modulating the at least one data bit by using the PIE, to generate the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers comprises:modulating the at least one data bit by using the PIE, to generate at least one time-domain PIE symbol, andperforming a time-to-frequency domain transformation on the at least one time-domain PIE symbol, to generate frequency-domain data of the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers.3.The wireless communication method of claim 2, wherein the time-to-frequency domain transformation comprises at least one of a discrete Fourier transformation, a mapping process of mapping the frequency domain data of the at least one PIE symbol to the plurality of OFDM sub-carriers, or a pseudo-inverse process.4.The wireless communication method of claim 2 or 3, further comprising:dividing time domain data bits of the at least one time-domain PIE symbol into a plurality of data segments with a same bit length,wherein performing the time-to-frequency domain transformation on the at least one time-domain PIE symbol, to generate the PIE signal comprises:performing the time-to-frequency domain transformation on the plurality of data segments, to generate the PIE signal.5.The wireless communication method of claim 4, wherein each data segment corresponds to one OFDM symbol.6.The wireless communication method of any of claims 2 to 5, further comprising:performing a phase randomization on the at least one time-domain PIE symbol before performing the time-to-frequency domain transformation.7.The wireless communication method of any of claims 1 to 6, wherein transforming the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from the frequency domain to the time domain, to generate the at least one OFDM symbol comprises:adding a plurality of guard-band sub-carriers to the PIE signal at two sides of the plurality of OFDM sub-carriers in the frequency domain, andtransforming the PIE signal from the frequency domain to the time domain, to generate the at least one OFDM symbol.8.The wireless communication method of any of claims 1 to 7, further comprising:adding a guard-interval to each OFDM symbol before transmitting the at least one OFDM symbol to the second node.9.The wireless communication method of claim 8, wherein the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.10.The wireless communication method of claim 8 or 9, wherein the guard-interval is determined based on the PIE signal.11.The wireless communication method of any of claims 8 to 10, wherein a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.12.The wireless communication method of 11, wherein at least one of the guard-intervals added to the at least one OFDM symbol has the bit-length greater than the bit length of the cyclic prefix for the OFDM symbol.13.The wireless communication method of any of claims 1 to 12, wherein the PIE utilizes waveforms having different pulse widths to modulate different data bits.14.The wireless communication method of any of claims 1 to 13, wherein the PIE utilizes different combinations of waveforms having different pulse intervals to modulate different data bits.15.A wireless communication method for use in a first node, the method comprisingtransmitting, to a second node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE,wherein each OFDM symbol has a guide-interval.16.The wireless communication method of claim 15, wherein the guard-interval comprises at least one of a cyclic prefix for the OFDM symbol, an identifier, a waveform or a sequence.17.The wireless communication method of claim 15 or 16, wherein the guard-interval is determined based on the PIE signal.18.The wireless communication method of any of claims 15 to 17, wherein a bit length of the guard-interval is greater than or equal to a bit length of a cyclic prefix for the OFDM symbol.19.The wireless communication method of any of claims 15 to 18, wherein the guide-interval is inserted at a position of a cyclic prefix in the OFDM symbol.20.A first node, comprising:a processor, configured to:modulate at least one data bit by using a pulse interval encoding (PIE) , to generate a PIE signal in a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) sub-carriers, andtransform the PIE signal in the plurality of OFDM sub-carriers from a frequency domain to a time domain, to generate at least one OFDM symbol, anda communication unit, configured to transmit, to a second node, the at least one OFDM symbol.21.The first node of claim 20, wherein the processor is further configured to perform the wireless communication method of any of claims 2 to 14.22.A first node, comprising:a communication unit, configured to transmitting, to a second node, a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols corresponding to a pulse-interval encoding (PIE) signal modulated by using a PIE, each OFDM symbol has a guide-interval.23.The first node of claim 22, further comprising a processor configured to perform the wireless communication method of any of claims 16 to 19.24.A computer program product comprising a computer-readable program medium code stored thereupon, the code, when executed by a processor, causing the processor to implement a wireless communication method recited in any one of claims 1 to 19.

Images