基于栅格映射的多终端信息接收、发送方法及相应设备技术

本发明专利技术提供一种基于栅格映射的多终端信息接收方法及设备，所述方法包括步骤：配置栅格映射图样，并将所述栅格映射图样发送给各个终端；对接收到的各个终端的经信道叠加的信息数据进行射频到基带处理；采用多用户联合检测器对所述信息数据进行处理，并基于所述栅格映射图样区分各个终端以确定其分别对应的信息数据。还提供一种基于栅格映射的多终端信息发送方法及设备。本发明专利技术所述方法使得信息发送端能够保持较低的均峰比，能有效节省功耗，适用于低成本的mMTC场景。同时接收端通过多用户联合检测能够以适中的检测复杂度完成信号检测，取得检测复杂度与性能之间的折中。

【技术实现步骤摘要】
基于栅格映射的多终端信息接收、发送方法及相应设备
本专利技术涉及无线通信
，具体而言，本专利技术涉及一种基于栅格映射的多终端信息接收方法及其设备，还涉及一种基于栅格映射的多终端信息发送方法及其设备。
技术介绍
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internetofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-RM.[IMT.BEYOND2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-RM.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURETECHNOLOGYTRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。5G中提出了支持大连接量机器类型通信(massivemachine-typecommunication,mMTC)业务的需求，其连接密度将会达到每平方千米百万连接量，远高于现有标准所支持的链接密度，现有的正交的多址接入方式，例如正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess,OFDMA)技术，已无法满足5G中mMTC所需要达到的百万连接量的需求。为提高多址接入技术的能力，一些非正交多址接入(Non-orthogonalMultipleAccess,NoMA)技术被提出，并作为潜在的5G关键技术在3GPP标准会议中被讨论。这些技术中，包括稀疏码分多址接入(SparseCodeMultipleAccess,SCMA)、模式定义的多址接入(PatternDefinedMultipleAccess,PDMA)、多用户共享接入(Multi-userSharedAccess,MUSA)等基于码分多址的接入方式；以及交分多址(InterleaveDivisionMultipleAccess,IDMA)，与交栅多址(Interleave-GridMultipleAccess,IGMA)等基于交织的接入方式。通过使用非正交的接入资源，例如非正交的码本，交织序列等，与正交多址接入方式相比，上述接入技术能够在有限的时频资源上接入更多的用户，从而显著提升单位面积内的设备连接数，满足5G大连接量场景中的需求。mMTC中的终端对于成本、耗电量有特殊的需求。一般来说，mMTC场景中的终端成本较低，需要电池有较长的续航时间。3GPP在[TR38.913:Studyonscenariosandrequirementsfornextgenerationaccesstechnologies]中对于mMTC场景下的UE续航时间提出了需求，UE需要在不充电的情况下，在满足一定上行、下行数据传输量的条件下，需要时间达到15年。这对mMTC终端的功耗提出了很高的要求。考虑到输出信号的峰均比(Peak-to-averagepowerratio,PAPR)对于终端功耗有较大的影响，越低的峰均比，所需要的功耗也就越低。现有的非正交多址方式，大多直接与正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM)相结合，因此面临着峰均比较高，终端功耗较大的问题。现有的无线通信标准，例如LTE-A中降低PAPR的方式为采用单载波频分复用(Single-carrierfrequencydivisionmultipleaccess,SC-FDMA)，也即DFT扩展的OFDM(DFT-spread-OFDM，DFT-s-OFDM)，其框图如图1所示。与OFDM相比，SC-FDMA在进行IDFT之前，首先进行了DFT预编码，之后进行子载波映射。一般来说，DFT的点数应不大于IDFT的点数。若DFT点数与IDFT点数相同，则发送数据与待处理数据流是一致的，能够保持原始数据流的峰均比。若DFT点数比IDFT点数少，并且子载波映射模块选择连续的子载波进行映射，输出数据仍然能够保持一定的单载波结构，其峰均比与OFDM相比也能够降低。交织的FDMA(InterleavedFDMA,IFDMA)可以认为是SC-FDMA的一种演进形式，其与SC-FDMA的区别在于，子载波映射为等间隔映射，即待映射的符号映射与间隔m的子载波上。SC-FDMA与IFDMA的子载波映射方式如图2所示。对于IFDMA来说，若满足NIDFT＝mNDFT，且子载波映射时的间隔为m，则可以证明，输入符号x[n]与输出符号s[n]间满足：即经过IFDMA的信号是输入信号经过比例缩小后的周期性重复。因此输出信号可以保持与输入信号相同的峰均比。若输入信号采用的是横幅的调制方式，例如QPSK或是PSK，则输出信号能够获得0dB峰均比，极大的降低了输出信号的功耗。由于检测器的原因，目前所提出的多址方式都难以简单的与低峰均比的调制方式相结合，而与OFDM相结合的多址方式则由于波形的原因具有较高的峰均比，难以满足mMTC场景中低成本低功耗终端的需求。
技术实现思路
为克服上述技术问题或至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提出以下技术方案：本专利技术的一个实施例提供一种基于栅格映射的多终端信息接收方法，包括步骤：配置栅格映射图样，并将所述栅格映射图样发送给各个终端；对接收到的各个终端的经信道叠加的信息数据进行射频到基带处理；采用多用户联合检测器对所述信息数据进行处理，并基于所述栅格映射图样区分各个终端以确定其分别对应的信息数据。本专利技术的另一个实施例提供一种基于栅格映射的多终端信息发送方法，包括以下步骤：接收已配置的栅格映射图样；将信息数据进行信道编码，得到对应的编码后序列；对所述编码后序列进行符号调制，得到调制后的符号序列；基于所述栅格映射图样对所述调制后的符号序列进行栅格映射处理；将经过栅格映射处理的序列进行多载波调制，得到对应的调制后序列；对所述调制后序列进行基带到射频的处理后发送。本专利技术又一实施例提供一种基于栅格映射的多终端信息接收设备，包括：配置单元：用于配置栅格映射图样，并将所述栅格映射图样发送给各个终端；射频-基带处理单元：用于对接收到的各个终端的经信道叠加的信息数据进行射频到基带处理；检测单元：用于基于所述栅格映射图样，采用多用户联合检测器对所述信息数据进行处理，得到各个终端分别对应的处理后信息数据。本专利技术再一实施例提供一种基于栅格映射的多终端信息发射设备，包括：接收单元：用于接收已配置的栅格映射图样；信道编码单元：用于将信息数据进行信道编码，得到对应的编码后序列；符号调制单元：用于对所述编码后序列进行符号调制，得到调制后的符号序列；栅格映射单元：用于基于所述栅格映射图样对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于栅格映射的多终端信息接收方法，其特征在于，包括以下步骤：配置栅格映射图样，并将所述栅格映射图样发送给各个终端；对接收到的各个终端的经信道叠加的信息数据进行射频到基带处理；采用多用户联合检测器对所述信息数据进行处理，并基于所述栅格映射图样区分各个终端以确定其分别对应的信息数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于栅格映射的多终端信息接收方法，其特征在于，包括以下步骤：配置栅格映射图样，并将所述栅格映射图样发送给各个终端；对接收到的各个终端的经信道叠加的信息数据进行射频到基带处理；采用多用户联合检测器对所述信息数据进行处理，并基于所述栅格映射图样区分各个终端以确定其分别对应的信息数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，配置比特级交织图样并发送给各个终端，所述多用户联合检测器基于相应的比特级交织图样区分各个终端。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，配置用于比特级加扰处理的扰码序列并发送给各个终端，由所述多用户联合检测器基于相应的扰码序列区分各个终端。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述各个终端的信息数据分布在等间隔的子载波上，且各个终端通过分配到不同的子载波上实现资源正交分配。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括，基于所述通过分配到不同的子载波上实现资源正交分配的终端确定终端组，且根据正交资源分配方式区分各终端组。6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述多用户联合检测器区分同一终端组内的不同终端的方式是根据网络负载进行调整的，其中，当网络负载大于预设的阈值时，同时使用比特级交织图样和栅格映射图样或同时使用扰码序列和栅格映射图样区分同一终端组内的不同终端；当网络负载小于预设的阈值时，使用比特级交织图样、扰码序列、栅格映射图样中任意一种区分同一终端组内的不同终端。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于栅格映射图样区分同一终端组内的不同终端包括：根据采用的不同符号级交织处理区分同一终端组内的不同终端；和/或，根据频域栅格映射处理中的不同映射方式区分同一终端组内的不同终端；根据采用的不同符号级加扰处理区分同一终端组内的不同终端；和/或，根据频域栅格映射处理中的不同映射方式区分同一终端组内的不同终端。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据频域栅格映射处理中的不同映射方式区分同一终端组内的不同终端包括以下任意一种情况：若采用直接映射方式进行频域栅格映射处理，则通过终端组内非零子载波的间隔区分不同终端；若采用码本映射方式进行频域栅格映射处理，则通过不同的码本区分不同终端；若采用插零方式进行频域栅格映射处理，则通过子载波间不同的插零个数区分不同终端。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于栅格映射图样区分同一终端组内的不同终端包括：根据时域栅格映射处理中的不同映射方式区分同一终端组内的不同终端；和/或，资源映射方式区分同一终端组内的不同终端。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据时域栅格映射处理中的不同映射方式区分同一终端组内的不同终端包括以下任意一种情况：若采用在符号序列后补零再进行符号级交织的方式，则通过不同符号级交织序列区分不同终端；若采用在符号序列后补零再进行符号级加扰处理的方式，则通过不同符号级加扰序列区分不同终端；若采用在符号序列中直接插零的方式，则通过不同的插零图样区分不同终端；若采用直接映射的方式，则通过不同的映射图样和/或符号级交织序列区分不同终端；若采用直接映射的方式，则通过不同的映射图样和/或符号级加扰序列区分不同终端；若采用码本映射的方式，则通过不同码本和/或符号级交织序列区分不同终端；若采用码本映射的方式，则通过不同码本和/或符号级加扰序列区分不同终端。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过资源映射方式区分同一终端组内的不同终端包括以下任意一种情况：若采用顺序映射方式，则通过不同的子载波的映射间隔区分不同终端；若采用图样映射方式，则通过不同的映射图样和/或不同的子载波映射间隔区分不同终端；若采用码本映射方式，则通过不同的码本和/或不同的子载波映射间隔区分不同终端。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多用户联合检测器对所述信息数据进行处理包括执行以下步骤：获取等效信号；获取等效信道；确定检测窗大小；计算与更新对数似然比。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括确定检测窗后，通过所述检测窗对检测窗和检测等效信道进行取值，具体包括两种方法：以待检测符号为中心，取得检测窗与检测等效信道；以待检测符号为起始点，取得检测窗与检测等效信道。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，所述多用户联合检测器基于各个终端采用的比特级交织图样和/或栅格映射图样区分同一终端组内的不同终端的不同数据流。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述区分同一终端组内的不同终端的不同数据流包括以下任意一种情况：通过相同的栅格映射图样和不同的比特级交织图样区分同一终端的不同数据流；通过相同的比特级交织图样和不同的栅格映射图样区分同一终端的不同数据流；通过不同的比特级交织图样和不同的栅格映射图样区分同一终端组内不同终端的不同数据流。16.一种基于栅格映射的多终端信息发送方法，其特征在于，包括以下步骤：接收已配置的栅格映射图样；将信息数据进行信道编码，得到对应的编码后序列；对所述编码后序列进行符号调制，得到调制后的符号序列；基于所述栅格映射图样对所述调制后的符号序列进行栅格映射处理；将经过栅格映射处理的序列进行多载波调制，得到对应的调制后序列；对所述调制后序列进行基带到射频的处理后发送。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，若终端发送多个数据流，则采用以下步骤对同一终端的多个数据流进行处理：对不同数据流的信息数据进行信道编码，得到不同数据流对应的编码后序列；对所述编码后各序列分别进行符号调制，得到不同数据流对应的调制后的符号序列；基于所述栅格映射图样对所述调制后的各符号序列分别进行栅格映射处理；将不同数据流对应的经过栅格映射处理的各序列分别进行幅度和相位处理；对经过幅度和相位处理的各序列分别进行多载波调...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱辰，熊琦，喻斌，付景兴，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京,11