使用正交时间频率空间调制的多路存取制造技术

一种通过在发射器侧多路复用多个信号来实现多路存取的正交时间频率空间调制(OTFS)调制方案，执行将传输资源分配给第一信号和第二信号、进行组合并通过OTFS调制转换成传输格式、以及通过通信信道传送所述信号。在接收器处，使用用于在发射器处进行多路复用的基函数的正交特性来恢复多路复用信号。

Multiple access using orthogonal time frequency spatial modulation

An orthogonal time-frequency-space modulation (OTFS) modulation scheme for multiple access by multiplexing multiple signals on the transmitter side performs allocation of transmission resources to the first and second signals, combination and conversion to transmission format through OTFS modulation, and transmission of the signals through communication channels. At the receiver, the orthogonal property of the basis function for multiplexing at the transmitter is used to recover the multiplexed signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用正交时间频率空间调制的多路存取相关申请的交叉引用本专利文档要求2015年9月7日提交的标题为“ORTHOGONALTIMEFREQUENCYSPACEANovelModulationTechniqueAddressingtheChallengesof5GNetworks(正交时间频率空间—解决5G网络挑战的新型调制技术)”的美国临时专利申请62/215,127的优先权权益。本申请还要求2015年9月8日提交的标题为“OTFSCompatibilitywithLTE(OTFS与LTE的兼容性)”的美国临时专利申请62/215,219的优先权权益。所有前述专利申请均以引用的方式整体并入本文。
本文档涉及电信领域，具体地，涉及对电信数据信道中的减损的估计和补偿。
技术介绍
由于无线用户装置的数量以及这些装置能够产生或消耗的无线数据量的爆炸性增长，当前的无线通信网络快速地用尽带宽以适应数据流量的这种高增长并且为用户提供高质量的服务。电信行业正在进行各种努力，以推出能够满足无线装置和网络性能需求的下一代无线技术。
技术实现思路
公开了使用OTFS调制技术来传送和接收信号的技术。信号多路复用可以通过分配不重叠的时间频率和/或延迟-多普勒资源来实现。在一个示例性方面中，公开了一种信号传输技术。技术包括：沿着由分别与第一传输维度和第二传输维度相对应的第一正交轴和第二正交轴表示的第一二维资源平面执行数字通信信道的传输资源的逻辑映射；将来自逻辑映射的第一组传输资源分配给第一信号以便进行传送；将来自逻辑映射的第二组资源分配给第二信号以便进行传送；使用第一二维变换来将具有第一组传输资源的第一信号和具有第二组传输资源的第二信号的组合变换为由分别与第三传输维度和第四传输维度相对应的第三正交轴和第四正交轴表示的第二二维资源平面中的对应的变换信号；根据通信信道的传输格式将变换信号转换为格式化信号；以及通过通信信道传送格式化信号。在另一个示例性方面中，公开了一种信号接收方法。方法包括：接收包括多路复用在一起的至少两个分量信号的信号传输；使用正交变换将信号传输变换为后处理格式，其中后处理格式在二维时间-频率平面中表示至少两个分量信号；通过执行正交时间频率空间变换，从后处理格式恢复二维延迟-多普勒平面中的多路复用的信号；以及对多路复用信号进行解多路复用以恢复至少两个分量信号中的一个。在又一个示例性方面中，公开了一种信号传输方法。信号传输方法包括：沿着由分别与第一传输维度和第二传输维度相对应的第一正交轴和第二正交轴表示的第一二维资源平面执行数字通信信道的传输资源的逻辑映射；将来自逻辑映射的第一组传输资源分配给第一信号以便进行传送；使用第一二维变换来将具有第一组传输资源的第一信号变换为由分别与第三传输维度和第四传输维度相对应的第三正交轴和第四正交轴表示的第二二维资源平面中的对应的变换信号；根据通信信道的传输格式将变换信号转换为格式化信号；以及通过通信信道传送格式化信号。在本文档中描述了这些和其他方面。附图说明图1示出了针对加速反射器的时变脉冲响应的示例性轨迹。图2示出了用于加速反射器通道的示例性延迟-多普勒表示。图3描绘了示例性抽象水平：通过(i)具有信令波形的实际信道(ii)时间-频率域(iii)延迟-多普勒域发送信号。图4示出了用于在发射器和接收器的各个阶段表示信号的记号法。图5示出了发射器中的海森堡(Heisenberg)变换和接收器中的魏格纳(Wigner)变换的概念实现方式。图6示出了OFDM系统的gtr(t)与gr(t)之间的交叉相关。图7描绘了信息(延迟-多普勒)域(右)中的信息符号和时间-频率域(左)中的对应基函数的示例。图8示出了示例性的一维多径信道示例：(i)在Δf＝1Hz情况下的采样频率响应(ii)周期为1/Δf＝1秒的周期性傅里叶变换(iii)周期为1/Δf并且分辨率为1/MΔf的采样傅里叶变换。图9示出了一维多普勒信道示例：(i)在TS＝1秒情况下的采样频率响应(秒)(ii)周期为1/TS＝1Hz的周期性傅里叶变换(iii)周期为1/TS并且分辨率为1/NTs的采样傅里叶变换。图10描绘了时间-频率域中的时变信道响应的示例。图11示出了信道响应-(τ,ν)延迟-多普勒域的SDFT的示例。图12示出了信道响应-采样(τ,ν)延迟-多普勒域的示例性SFFT。图13示出了时间-频率平面到多普勒-延迟平面的示例性变换。图14示出了用于信道估计的正交时间频率空间(OTFS)域中的离散脉冲的示例。图15示出了指派给不同用户、跨越整个时间-频率帧的不同基函数的示例。图16是在时间-频率域中多路复用三个用户的示例。图17示出了在具有交织的时间-频率域中多路复用三个用户的示例。图18示出了OTFS体系结构的示例。图19是OTFS延迟-多普勒变换的图形表示。图20是OTFS延迟-多普勒变换的图形表示。图21示出了多路复用方案。图22示出了多路复用方案。图23示出了多路复用方案。图24示出了多路复用方案。图25示出了多路复用方案。图26示出了多路复用方案。图27示出了多路复用方案。图28是OTFS体系结构的另一个示例。图29是信号传输方法的流程图表示。图30是信号接收方法的流程图表示。图31是示例性通信装置的框图。具体实施方式本文档中使用的章节标题有助于提高可读性，并且不会将每个章节中所讨论的技术范围仅限于此章节。此外，为了便于解释，已经做出了一些简化的假设。尽管这些简化的假设旨在帮助传达想法，但它们并不意图进行限制。4G无线网络已经为公众提供了良好的服务，提供了无处不在的互联网接入并且实现了移动app、智能电话和复杂的数据密集型应用(如移动视频)的激增。这在蜂窝技术的进化过程中是一项光荣的传统，其中每个新一代都为公众带来巨大的利益，从而实现了生产力、便利性和生活质量的惊人提高。展望网络上日益增长且多样化的数据使用的需求，业内人士越来越清楚，当前的4G网络在不久的将来将不能支持预期的需要。数据流量容量已经并将继续呈指数增长。AT&T报告称其网络在2007-2015年期间数据流量增长了100,000％。展望未来，预期如沉浸式现实和远程机器人操作(触觉互联网)的新应用以及移动视频的扩展将压倒当前系统的承载能力。5G系统设计的目标之一是能够在密集的城市环境中经济地将网络扩展到每平方公里750Gbps，这在今天的技术中是不可能的。除了绝对的数据量之外，下一代系统中的数据递送质量也将需要提高。公众已经习惯了无处不在的无线网络，并且在不受限制的情况下要求有线体验。这意味着在任何地方(在小区边缘)都需要50+Mbps的速率，这将需要先进的干扰抑制技术才能实现。用户体验质量的另一个方面是移动性。由于消除MIMO容量增益的多普勒效应，当前系统的吞吐量随着移动速度的增加而大幅降低。未来的5G系统旨在不仅为高速列车和航空提供高达500Km/h的支持速度，而且还支持用于车辆对车辆以及车辆对基础设施的通信的多种新型汽车应用。虽然对于网络继续支持用户需要而言支持增加的且更高质量的数据流量是必要的，但运营商也在探索能够实现新收入和创新用例的新应用。以上讨论的汽车和智能基础设施应用的示例是若干新应用中的一个。其他新应用包括公共安全超可靠网络的部署、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在数字通信信道上进行传输的方法，所述方法在发射器侧实现，所述方法包括：沿着由分别对应于第一传输维度和第二传输维度的第一正交轴和第二正交轴表示的第一二维资源平面来执行数字通信信道的传输资源的逻辑映射；将来自所述逻辑映射的第一组传输资源分配给第一信号以进行传输；将来自所述逻辑映射的第二组资源分配给第二信号以进行传输；使用第一二维变换将具有所述第一组传输资源的所述第一信号和具有所述第二组传输资源的所述第二信号的组合变换成由分别与第三传输维度和第四传输维度相对应的第三正交轴和第四正交轴表示的第二二维资源平面中的对应的变换信号；根据所述通信信道的传输格式将所述变换信号转换为格式化信号；以及通过所述通信信道传输所述格式化信号；其中由所述第一信号和所述第二信号使用的传输资源在所述第一二维资源平面和所述第二二维资源平面中的至少一个中是不重叠的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.07 US 62/215,127;2015.09.08 US 62/215,2191.一种在数字通信信道上进行传输的方法，所述方法在发射器侧实现，所述方法包括：沿着由分别对应于第一传输维度和第二传输维度的第一正交轴和第二正交轴表示的第一二维资源平面来执行数字通信信道的传输资源的逻辑映射；将来自所述逻辑映射的第一组传输资源分配给第一信号以进行传输；将来自所述逻辑映射的第二组资源分配给第二信号以进行传输；使用第一二维变换将具有所述第一组传输资源的所述第一信号和具有所述第二组传输资源的所述第二信号的组合变换成由分别与第三传输维度和第四传输维度相对应的第三正交轴和第四正交轴表示的第二二维资源平面中的对应的变换信号；根据所述通信信道的传输格式将所述变换信号转换为格式化信号；以及通过所述通信信道传输所述格式化信号；其中由所述第一信号和所述第二信号使用的传输资源在所述第一二维资源平面和所述第二二维资源平面中的至少一个中是不重叠的。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一二维资源平面包括延迟-多普勒平面，并且其中所述第二二维资源平面包括时间-频率平面。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一信号包括用于第一用户设备的第一信息信号，并且其中所述第二信号包括用于第二用户设备的第二信息信号。4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一信号包括用于用户设备的信息信号，并且所述第二信号包括参考信号。5.如权利要求1所述的方法，其中将所述变换信号转换为所述格式化信号的操作包括将多载波调制方案应用于所述变换信号。6.如权利要求5所述的方法，其中所述多载波调制方案是正交频分多路复用OFDM方案。7.如权利要求6所述的方法，其中所述传输格式包括长期演进LTE传输格式，并且其中所述OFDM方案产生与所述LTE传输格式兼容的信号。8.如权利要求3所述的方法，其中分配所述第一组传输资源包括分配第一组基函数，并且分配所述第二组传输资源包括分配与所述第一组基函数正交的第二组基函数。9.如权利要求1所述的方法，其中所述第一二维平面包括延迟-多普勒平面，所述第二二维平面包括时间-频率平面，并且其中所述第一组资源和所述第二组资源被分配成使得在所述第二二维平面中所述变换信号沿着时间和/或频率轴占据不重叠的资源。10.如权利要求1所述的方法，还包括：将第一资源窗口指派给所述第一信号；以及将第二资源窗口指派给所述第二信号，其中所述第二资源与所述第一窗口正交并且与所述第二窗口的时间和/或频率移位版本正交。11.如权利要求1所述的方法，其中分配所述第一组传输资源和分配所述第二组传输资源包括向所述第一组传输资源和所述第二组传输资源分配不同的天线资源。12.如权利要求11所述的方法，其中分配所述第一组传输资源和分配所述第二组传输资源包括：通过针对所述第一组传输资源和所述第二组传输资源两者使用同一组基函数来执行空间多路复用。13.如权利要求1所述的方法，还包括：将来自所述逻辑映射的附加的一组传输资源分配给至少又一个附加信号以进行传输；以及在所述变换操作之前，在所述组合中包括所述至少又一个附加信号，其中由所述至少又一个附加信号使用的传输资源与由所述第一信号和所述第二信号使用的传输资源在所述第一二维资源平面和所述第二二维资源平面中的至少一个中不重叠。14.如权利要求1所述的方法，其中所述第一二维资源平面中的所述第一组资源与所述第一二维资源平面中的所述第二组资源至少部分重叠。15.如权利要求1所述的方法，其中所述第一二维资源平面中的所述第一组资源与所述第一二维资源平面中的所述第二组资源完全重叠。16.如权利要求1所述的方法，其中将所述变换信号转换为所述格式化信号的操作包括：使用二维码对所述变换信号进行码分多路复用以生成码分多路复用信号；以及对所述码分多路复用信号执行多载波调制操作。17.如权利要求1所述的方法，其中将所述变换信号转换为所述格式化...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙尼·哈达尼，安东·芒克，什洛莫·塞利姆·拉吉布，米哈伊尔·特萨特尼斯，
申请(专利权)人：凝聚技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US