多天线下行数据传输方法及设备技术

本发明专利技术公开一种多天线下行数据传输方法及设备，方法包括：将第n类数据流形成第n类优化的调制符号，n的取值范围为1≤n≤N，N是大于1的整数；将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，M的取值满足M＝N+1；将第M类符号进行多天线发射分集处理后形成发射信号；发送所述发射信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信技术，特别涉及一种多天线下行数据传输方法及设备。
技术介绍
决定一个无线通信系统是否有高容量、高性能的一些最重要的因素是干扰、谱效。如对于多用户设备通信系统，不同用户设备之间的干扰是限制系统容量的主要因素。蜂窝小区多用户设备的干扰包括小区内不同用户设备之间的干扰和小区间的不同用户设备干扰。在正交多址接入(OMA，OrthogonalMultipleAccess)方案中各用户设备使用严格相互正交的“子信道”来传输，因而解调时小区内各用户设备信息之间没有相互干扰，例如LTE-Advanced采用的正交频分多址(OFDMA，OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)和单载波频分多址(SC-FDMA，SingleCarrierFrequencyDivisionMultipleAccess)方案。未来无线接入要求容量或谱效进一步以倍数提高，非正交多址接入(NOMANon-OrthogonalMultipleAccess)方案被选为未来无线接入的一个备选多址方案。与OMA方式相对应，在NOMA方式中每个用户设备的信息在“整个通道”上传输。适用于NOMA系统的一种调制方案叫“叠加编码”，比如下行NOMA，发射机将不同用户设备信息的调制符号叠加起来后，在相同时频资源上传送给多个接收机，不同用户设备从接收到的信号中提取自己的信息，较弱用户设备(边缘用户设备相对中心用户设备是较弱用户设备)可直接解调出自己的信息，较强用户设备(中心用户设备相对边缘用户设备是较强用户设备)则使用串行干扰消除(SIC，SuccessiveInterferenceCancellation)接收机解调出自己的信息，即先解调出较弱用户设备的信息，除去较弱用户设备的信息后，再解调出自己的信息。下行NOMA能取得比下行OMA更大的系统容量，特别地，NOMA方式能更优先提高小区边缘用户设备的容量，同时基本保持中心用户设备的高吞吐量。然而，在实际衰落信道中，信号在单个路径中传输很有可能经过一个深衰，导致性能下降。分集技术使得信号在多个衰落路径传输，只要其中一条路径信号强，就能正确接收信息，可以有效的提高性能，例如通过编码或交织可以获得时间分集，而通过在发送端或者接收端放置多个天线可以获得空间分集，如多输入多输出(MIMO，MultipleInputMultipleOutput)技术和空时编码(STBC，SpaceTimeBlockCoding)可以成倍的提高系统容量，也可以使信息以更大的概率在更好的信道下传输，提高性能。一种随机波束成形(opportunisticbeamforming)技术把下行NOMA和MIMO结合起来，该方法虽然能在一个波束中通过NOMA功率域叠加复用多个用户设备，但其解决不同的波束之间的干扰问题是个挑战，当小区内用户设备较多时，信令开销大，当小区内用户设备较少时，效率很低。综上所述，相关技术中，对于解决多用户设备信息NOMA下行发送时，在实际衰落信道下，若信息传输遇到深衰，接收信息出现误码概率会变大，终端解调做符号级SIC会有很大的误差传播风险，从而导致接入性能下降这一问题，尚无有效解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种多天线下行数据传输方法及设备，有利于终端SIC接收下行数据，在下行衰落信道下提高多用户设备的接入性能和容量。本专利技术实施例提供一种多天线下行数据传输方法，包括：将第n类数据流形成第n类优化的调制符号，n的取值范围为1≤n≤N，N是大于1的整数；将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，M取值满足M＝N+1；将所述第M类符号进行多天线发射分集处理后形成发射信号；发送所述发射信号。本专利技术实施例提供一种多天线下行数据传输方法，包括：接收发射机发射的信号，所述信号是在将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，并将所述第M类符号做多天线发射分集处理后形成；其中，M取值满足M＝N+1，N是大于1的整数，所述发射信号经过衰落信道；均衡检测出所述N类优化的调制符号叠加后的符号；根据用户设备对应的解调方式解调出对应所述用户设备的符号。本专利技术实施例提供一种发射机，包括：调制单元，用于将第n类数据流形成第n类优化的调制符号，n的取值范围为1≤n≤N，N是大于1的整数；叠加单元，用于将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，M取值满足M＝N+1；发射分集处理单元，用于将所述第M类符号进行多天线发射分集处理后形成发射信号；发射单元，用于发送所述发射信号。本专利技术实施例提供一种接收机，包括：接收单元，用于接收发射机发射的信号，所述信号是在将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，并将所述第M类符号做多天线发射分集处理后形成；其中，M＝N+1，N是大于1的整数，所述发射信号经过衰落信道；检测单元，用于均衡检测出所述N类优化的调制符号叠加后的符号；解调单元，用于根据用户设备对应的解调方式解调出对应所述用户设备的符号。本专利技术实施例中，多用户设备调制符号优化叠加后，经过多天线发射分集处理，形成发射信号，由多天线发送；这样，当接收端接收来自多个天线的信号，可以先通过均衡解出发送端叠加编码后的符号，然后按用户设备对应的解调方式解调出自己的信息；本专利技术实施例的有效效果是，多用户设备优化叠加编码后的符号，更利于终端SIC接收，并且充分利用多天线发射分集带来的分集增益，在下行衰落信道下提高多用户设备的接入性能和容量。附图说明图1表示本专利技术实施例中多天线下行数据传输方法流程示意图；图2表示本专利技术实施例中多天线下行数据传输方法流程示意图；图3表示本专利技术实施例中发射机的结构示意图；图4表示本专利技术实施例中接收机的结构示意图；图5表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的无线广播通信系统示意图；图6表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的一种多天线下行数据传输的发射机处理示意图；图7表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的一种多天线下行数据传输的接收机处理示意图；图8表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的两用户设备的调制符号生成示意图；图9表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的两个用户设备QPSK符号优化叠加的示意图；图10表示本专利技术实施例中依照并使用本专利技术的方法实施的两天线分集发送单天线接收示意图。具体实施方式为了使本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多天线下行数据传输方法，其特征在于，包括：将第n类数据流形成第n类优化的调制符号，n的取值范围为1≤n≤N，N是大于1的整数；将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，M取值满足M＝N+1；将所述第M类符号进行多天线发射分集处理后形成发射信号；发送所述发射信号。

【技术特征摘要】
1.一种多天线下行数据传输方法，其特征在于，包括：
将第n类数据流形成第n类优化的调制符号，n的取值范围为1≤n≤N，N
是大于1的整数；
将N类优化的调制符号叠加得到第M类符号，M取值满足M＝N+1；
将所述第M类符号进行多天线发射分集处理后形成发射信号；
发送所述发射信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第n类数据流形成第n
类优化的调制符号，包括：
n为1时，对第1类数据流采用第1类优化星座调制得到第1类优化的调
制符号；所述第1类优化星座调制所有可能星座点组成的星座图包括：线段和
正方形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第n类数据流形成第n
类优化的调制符号，包括：
n为2且N为2时，对第2类数据流采用第2类优化星座调制，并根据第
1类优化的调制符号做镜像处理，得到第2类优化的调制符号；
所述第2类优化星座调制所有可能星座点组成的星座图包括：线段、三角
形、正方形、长方形和菱形。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对第2类数据流采用第2
类优化星座调制，并根据第1类优化的调制符号做镜像处理，得到第2类优化
的调制符号，包括：
将所述第1类优化的调制符号S1表示为x1+y1·i，将所述第2类优化星座
调制后的符号S2表示为x2+y2·1；
根据符号S1对符号S2做所述镜像处理，得到所述第2类优化的调制符号
S，所述第2类优化的调制符号S包括以下之一：
所述符号S为所述符号S为其中，Xstd、Ystd对应为与符号S1对应的未归一化的整数格点星座符号
Sstd的实部和虚部，Sstd取值为Xstd+Ystd·i；表示向下取整，表示向上取
整。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第n类数据流形成第n
类优化的调制符号，包括：
当n＞1且N＞2时，对第n类数据流采用第n类优化星座调制，得到第n
类优化的调制符号；所述第n类优化星座调制所有可能星座点组成的星座图包
括：线段、三角形、正方形、长方形和菱形。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将N类优化的调制符号
叠加得到第M类符号，包括：
N为2时，将第1类优化的调制符号和第2类优化的调制符号叠加，得到
所述第M类符号。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将N类优化的调制符号
叠加得到第M类符号，包括：
N＞2时，将第2类数据流的调制符号至第N类数据流的调制符号叠加，
并根据第1类优化的调制符号对叠加得到的符号做镜像处理，得到镜像后的符
号；
将所述镜像后的符号与第1类优化的调制符号叠加得到所述第M类符号。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多个第M类符号进行
多天线发射分集处理后形成发射信号，包括：
将与至少两个时刻对应的所述第M类符号做多天线发射分集处理，所述第
M类符号与所述时刻一一对应；
通过如下方式至少之一组合发射所述第M类符号：
在时间或频率方向上发射1个或多个副本；
在时间或频率方向上切换发射。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述副本包括以下至少之一：
所述第M类符号；所述第M类符号的变化形式；延时发送的所述第M类
符号。
10.一种多天线下行数据传输方法，其特征在于，包括：
接收发射机发射的信号，所述信号是在将N类优化的调制符号叠加得到第
M类符号，并将所述第M类符号做多天线发射分集处理后形成；其中，M取
值满足M＝N+1，N是大于1的整数，所述发射信号经过衰落信道；
均衡检测出所述N类优化的调制符号叠加后的符号；
根据用户设备对应的解调方式解调出对应所述用户设备的符号。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述解调方式包括：
直接对所述叠加后的符号解调，所述叠加后的符号携带N-1类数据的干扰；
在所述叠加后的符号中解出强度高于阈值的符号，利用符号级串行干扰消
除SIC分离出所述接收信号中强度低于所述阈值的符号后得到信号，对所得到
的信号利用所述强度低于阈值的符号进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建强，袁志锋，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44