一种数据传输方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数据传输方法、设备和系统，用于解决传统的多接入机制存在资源利用率不高、实现复杂度高的问题。发送方法包括：用户设备接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子；在确定需要发送数据时，重复执行如下数据发送过程：对于每个资源块，根据接入度数分布函数和随机数种子，生成接入度数d，从需要发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号，并通过该资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号。由于省略了信令开销较大的“注册”过程，从而降低了时延，提高了系统效率。

Data transmission method, equipment and system

The invention discloses a data transmission method, a device and a system, which is used to solve the problem that the traditional multiple access mechanism has the disadvantages of low utilization rate of resources and high implementation complexity. The sending method comprises the following steps: the user equipment receives the base station access degree distribution function and the random number seed; in determining the need to send data, repeat the following data sending process: for each resource block, according to the access degree distribution function and the random number seed, generating access degree D, randomly selected from a sequence of modulation symbols need to send the corresponding data the D modulation symbols, D modulation symbols and the resource block sent to the base station selected. Because the signaling overhead is omitted, the registration delay is reduced, and the system efficiency is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输方法、设备和系统
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种数据传输方法、设备和系统。
技术介绍
随着物联网、车联网以及无线自组织网络的发展，小区密集化是未来网络的趋势。大规模接入(MassiveAccess)是未来网络的典型场景之一，其特征是：一是潜在接入用户数目较大(数千乃至上百万)且动态变化；二是业务类型复杂，不同用户发送的数据量和时延要求等存在显著差异，尤其是一些实时控制网络中对时延要求极高；三是接入网结构复杂、拓扑多变，信道特性动态变化。在大规模接入场景中，接入体制必须具有高效率，低时延，以较低成本支持海量链接的特点。现有的接入体制中，稀疏码分多址(SparseCodeMultipleAccess，简称SCMA)，低密度扩频(LowDensitySpreading，简称LDS)等非正交接入体制的原理为：用户从资源块集合中选择一个子集，然后将自己需要发送的数据分散在该子集包含的资源块上，这个分散过程可以用一个签名矩阵表示。由于基站侧需要随着接入用户数目的变化而设计不同的签名矩阵，实现复杂度高，难以适应用户数目变化剧烈的情况。为了解决上述问题，提出了多载波无速率多址接入(multi-carrierratelessmultipleaccess，简称MC-RMA)体制，相对于SCMA体制，基站仅需要给用户指定接入度数分布函数，而不需要设计特定的签名矩阵，即可达到与SCMA体制类似的性能，并且大大降低了信令开销；由于译码图是稀疏图，可以采用复杂度较低的BP译码算法进行迭代检测译码。但是，MC-RMA体制需要“注册”过程，即用户需要通过随机接入过程告知基站自己有数据发送并向基站申请资源用于数据发送。由于需要上述“注册”过程，在突发小数据包业务较多的网络中，会导致系统效率低，并且时延较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据传输方法、设备和系统，用于解决传统的多接入机制存在资源利用率不高、实现复杂度高的问题。第一方面，一种数据发送方法，该方法包括：用户设备接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述用户设备在确定需要发送数据时，重复执行如下数据发送过程：对于每个资源块，根据所述接入度数分布函数和所述随机数种子，生成接入度数d，从需要发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号，并通过所述资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号，d为大于或等于0的整数。可能的实现方式中，所述用户设备通过所述资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号之后，该方法还包括：所述用户设备接收到所述基站反馈的确认消息；所述用户设备停止向所述基站发送数据。可能的实现方式中，所述用户设备从待发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号之后，还包括：所述用户设备将所述d个调制符号进行线性相加；所述用户设备通过所述资源块发送所选择的d个调制符号，包括：所述用户设备通过所述资源块发送线性相加得到的调制符号。第二方面，一种数据接收方法，所述方法包括：基站为网络中的每个用户设备配置接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述基站对接收到的数据进行解调后，根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出活跃active态的用户设备，并分别对每个active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，其中，active态的用户设备为实际发送了数据的用户设备。可能的实现方式中，所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出active态的用户设备，并分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，包括：所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，确定出每个用户设备接入每个资源块的接入度数；所述基站根据每个用户设备接入每个资源块的接入度数，确定出网络中的每个用户设备对应的类型pattern矩阵，其中，所述pattern矩阵用于表征用户设备发送的调制符号与所使用的资源块之间的对应关系；所述基站根据网络中的每个用户设备对应的pattern矩阵，通过能量检测算法，检测出active态的用户设备；所述基站根据每个active态的用户设备对应的pattern矩阵，分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备所发送的数据。可能的实现方式中，所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出active态的用户设备，并分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，包括：所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，确定出每个用户设备接入每个资源块的接入度数；所述基站根据每个用户设备接入每个资源块的接入度数，确定出用于表征每个资源块与该资源块上用户设备所发送的数据之间的对应关系的因子图；所述基站根据所述因子图，采用置信传播BP算法，通过迭代完成每个用户设备的信道估计、active态的用户设备的检测、以及active态的用户设备发送的数据的译码，得到每个active态的用户设备发送的数据。可能的实现方式中，所述基站得到每个active态的用户设备发送的数据之后，该方法还包括：所述基站向译码成功的active态的用户设备反馈确认消息，以使所述active态的用户设备停止向所述基站发送数据。可能的实现方式中，该方法还包括：所述基站在确定出设定的周期内active态的用户设备的平均数量发生变化时，重新为网络中的每个用户设备配置接入度数分布函数和/或随机数种子。第四方面，一种用户设备，包括：接收模块，用于接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；数据发送模块，用于在确定需要发送数据时，重复执行如下数据发送过程：对于每个资源块，根据所述接入度数分布函数和所述随机数种子，生成接入度数d，从需要发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号，并通过所述资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号，d为大于或等于0的整数。可能的实现方式中，所述接收模块还用于：接收到所述基站反馈的确认消息；所述数据发送模块还用于：停止向所述基站发送数据。第四方面，另一种用户设备，包括：接收器、发射器、处理器、以及存储器。其中：所述接收器在所述处理器的控制下，接收数据；所述发射器在所述处理器的控制下，发送数据；所述处理器负责逻辑运算和处理；所述存储器包括内存和硬盘，可以存储处理器在执行操作时所使用的数据和程序。当所述用户设备运行时，所述接收器在所述处理器的控制下，接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述处理器读取存储器中的程序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据发送方法，其特征在于，所述方法包括：用户设备接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述用户设备在确定需要发送数据时，重复执行如下数据发送过程：对于每个资源块，根据所述接入度数分布函数和所述随机数种子，生成接入度数d，从需要发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号，并通过所述资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号，d为大于或等于0的整数。

【技术特征摘要】
1.一种数据发送方法，其特征在于，所述方法包括：用户设备接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述用户设备在确定需要发送数据时，重复执行如下数据发送过程：对于每个资源块，根据所述接入度数分布函数和所述随机数种子，生成接入度数d，从需要发送数据对应的调制符号序列中随机选择d个调制符号，并通过所述资源块向所述基站发送所选择的d个调制符号，d为大于或等于0的整数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备重复执行所述数据发送过程之后，该方法还包括：所述用户设备接收到所述基站反馈的确认消息；所述用户设备停止向所述基站发送数据。3.一种数据接收方法，其特征在于，所述方法包括：基站为网络中的每个用户设备配置接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接入度数的概率，所述随机数种子用于生成接入度数；所述基站对接收到的数据进行解调后，根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出活跃active态的用户设备，并分别对每个active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，其中，active态的用户设备为实际发送了数据的用户设备。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出active态的用户设备，并分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，包括：所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，确定出每个用户设备接入每个资源块的接入度数；所述基站根据每个用户设备接入每个资源块的接入度数，确定出网络中的每个用户设备对应的类型pattern矩阵，其中，所述pattern矩阵用于表征用户设备发送的调制符号与所使用的资源块之间的对应关系；所述基站根据网络中的每个用户设备对应的pattern矩阵，通过能量检测算法，检测出active态的用户设备；所述基站根据每个active态的用户设备对应的pattern矩阵，分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备所发送的数据。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，检测出active态的用户设备，并分别对每个活跃active态的用户设备发送的数据进行译码，得到每个active态的用户设备发送的数据，包括：所述基站根据网络中的每个用户设备的接入度数分布函数和随机数种子，确定出每个用户设备接入每个资源块的接入度数；所述基站根据每个用户设备接入每个资源块的接入度数，确定出用于表征每个资源块与该资源块上用户设备所发送的数据之间的对应关系的因子图；所述基站根据所述因子图，采用置信传播BP算法，通过迭代完成每个用户设备的信道估计、active态的用户设备的检测、以及active态的用户设备发送的数据的译码，得到每个active态的用户设备发送的数据。6.如权利要求3～5任一项所述的方法，其特征在于，所述基站得到每个active态的用户设备发送的数据之后，该方法还包括：所述基站向译码成功的active态的用户设备反馈确认消息，以使所述active态的用户设备停止向所述基站发送数据。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述基站在确定出设定的周期内active态的用户设备的平均数量发生变化时，重新为网络中的每个用户设备配置接入度数分布函数和/或随机数种子。8.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括：接收模块，用于接收基站配置的接入度数分布函数和随机数种子，其中，所述接入度数分布函数用于表征用户设备接入每个资源块时随机选择的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝阳，王献斌，张昱，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44