星座图旋转方法及装置制造方法及图纸

技术编号:19436804 阅读:38 留言:0更新日期:2018-11-14 13:14
本申请提供了一种星座图旋转方法,包括:根据一个或多个用户设备(UE)的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征确定各个UE的星座图旋转角度;以及在完成针对各个UE待传输的符号至天线阵的映射后,分别根据各个UE的星座图旋转角度对各个UE的星座图进行旋转。本申请还提供了星座图旋转角度确定方法以及与上述方法对应的装置。

【技术实现步骤摘要】
星座图旋转方法及装置
本申请涉及移动通信
,特别涉及多用户接入技术中的星座图旋转方法及装置。
技术介绍
通过非正交多址接入(NOMA)技术可以显著提高小区边缘用户的上行和下行传输性能以及系统的吞吐量。而且根据信息论,通过调整用户终端(UE)的星座图旋转角度可以进一步提高NOMA系统的传输性能以及吞吐量。为此,需要研究如何确定UE的星座图旋转角度以优化NOMA系统的传输性能和吞吐率。
技术实现思路
本申请的实例提出了一种星座图旋转方法。该方法包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度;以及根据UE的星座图旋转角度对UE的星座图进行旋转。本申请的实例还提出了一种星座图旋转方法。该方法包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度;以及将各个UE的星座图旋转角度分别通知各个UE。本申请的实例又提出了一种星座图旋转方法。该方法包括:从基站接收自身的星座图旋转角度;以及根据所述星座图旋转角度对自身的星座图进行旋转。相对应地,本申请的实例提出了一种基站。该基站包括:模型建立模块,用于根据一个或多个UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;以及星座图旋转角度确定模块,用于根据所确定的接收信号的统计特征分别确定各个对应UE的星座图旋转角度。除此之外,本申请的实例还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其中,所述计算机指令被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。在上述方案中,通过求解使得上述基于混合高斯模型的接收信号随机变量的熵最大的星座图旋转角度的方法可以优化系统的性能以及吞吐量。而且,上述基于混合高斯模型的接收信号随机变量既考虑了噪声的影响也考虑了UE的信道系数的影响,因而,据此得到的星座图旋转角度值可以适用不同的信噪比情况以及不同的星座图,在信噪比较高或信噪比较低的情况下都可以获得很高的准确度,因此,该方法的灵活度非常高,适用非常广的信噪比范围。而且,该方法并不限制星座图的形式,可以适用于复杂的星座图形式,例如正交幅度调制(QAM)等等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1显示了本申请实例所述的无线通信系统的接入网侧一个示例;图2显示了本申请实例所述的适用于下行数据传输的星座图旋转方法;图3显示了本申请实例所述的基站在处理下行数据流时的处理过程;图4显示了本申请实例所述的适用于上行数据传输的星座图旋转方法;图5显示了一个下行信令的示例;图6显示了本申请实例所述的UE在处理上行数据流时的处理过程;图7显示了本申请一实例所述的星座图旋转装置结构示意图;图8显示了本申请一实例所述的星座图旋转装置结构示意图;以及图9是本申请一实例所涉及的无线基站和用户终端的硬件结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。为了描述上的简洁和直观,下文通过描述若干代表性的实施例来对本专利技术的方案进行阐述。实施例中大量的细节仅用于帮助理解本专利技术的方案。但是很明显,本专利技术的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本专利技术的方案,一些实施方式没有进行细致地描述,而是仅给出了框架。下文中,“包括”是指“包括但不限于”,“根据……”是指“至少根据……,但不限于仅根据……”。下文中没有特别指出一个成分的数量时,意味着该成分可以是一个也可以是多个,或可理解为至少一个。如前所述,通过调整UE的星座图旋转角度可以进一步提高NOMA系统的传输性能以及吞吐量。而对于如何确定UE的星座图旋转角度以最大化系统的吞吐量却是非常复杂的问题。目前,可以通过穷举的方法遍历所有可能的星座图旋转角度,并从中找出使得系统性能最佳的星座图旋转角度。但是,可以想象,这样的处理方式计算复杂度非常高,基站需要大量的硬件资源以进行计算以及存储,而且灵活度也非常差,并不适用于实时业务的应用。此外,除了上述方法之外,还可以遍历所有可能的星座图旋转角度(或采用优化理论中常用的最大最小优化方法),从中找到使得接收端的总和星座图(或复合星座图或叠加星座图,compositeconstellation)中距离最近的两个星座点之间的距离的最大化的星座图旋转角度。本领域的技术人员可以理解,这样的做法虽然在一定程度内降低了计算的复杂度,但是,这种方法并没有考虑到噪声的影响,因此,在信噪比较低的情况下所确定的星座图旋转角度并不是最佳的星座图旋转角度,也即在信噪比较低的情况下,采用这种方法无法很好的优化系统性能以及吞吐量。基于上述说明,本申请的实例提出了一种星座图旋转方法,可以用以确定上、下行各个UE星座图旋转的角度。而且本申请实例提出的方法既考虑了UE的信道系数等小尺度信道信息,还考虑了UE的信噪比等大尺度信道信息,因此,所确定的UE的星座图旋转角度在各种信噪比条件下都可以获得很好的系统性能和吞吐量,而且该方法的计算复杂度非常小,从而可以降低基站的计算量,减小计算时延以及基站的功率消耗,同时也可以降低基站在计算以及存储方面对于硬件资源的要求。图1显示了本申请实例所述的无线通信系统的接入网侧一个示例。从图1可以看出,本申请实例所述的无线通信系统中可以包括至少一个基站(BS)以及至少两个UE,例如UE1和UE2。其中,UE1和UE2可以通过非正交多址接入(NOMA)方式接入上述BS。由于,UE1和UE2是通过非正交方式复用相同的时频资源的,因此,可以通过对UE进行星座图旋转的方式来提高系统的传输性能以及吞吐量。在图1所示的系统中,假设UE2不进行星座图旋转,而UE1的星座图旋转角度是(相当于UE1的星座图参照UE2的星座图的旋转角度是),则此时基站接收到的信号可以如下面公式(1)所示。其中,为基站的接收信号;x1为UE1未进行星座图旋转时,发送的信号经过物理信道(即经过衰减和衰落)后在基站端看到的信号(该信号实际为UE1调制符号乘以信道系数);为UE1进行星座图旋转后,发送的信号经过物理信道后在基站端看到的信号;x2为UE2发送的信号经过物理信道后在基站端看到的信号;为UE1的星座图相对于自己的原星座图的旋转角度。另外,可以令以及其中,代表随机变量的分布函数为分布函数由UE(们)的信道系数、UE(们)的发送星座图和UE(们)星座图的旋转角度唯一确定。代表随机变量的分布函数为其中,分布函数由UE1的信道系数,UE1的发送星座图和UE1的旋转角度唯一确定。代表随机变量x2的分布函数为其中分布函数由UE2的信道系数,UE2的发送星座图唯一确定。代表随机变量n0,r满足循环对称复高斯噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星座图旋转方法,其中,所述方法包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征分别确定UE的星座图旋转角度;以及根据UE的星座图旋转角度对UE的星座图进行旋转。

【技术特征摘要】
1.一种星座图旋转方法,其中,所述方法包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征分别确定UE的星座图旋转角度;以及根据UE的星座图旋转角度对UE的星座图进行旋转。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号随机变量的熵;以及所述根据确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度包括:求解使所述熵最大时各个UE的星座图旋转角度。3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的M阶中心距,其中,M为大于或等于2的自然数;以及所述根据确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度包括:求解使所述接收信号的M阶中心距最大时各个UE的星座图旋转角度。4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述确定接收信号随机变量的熵包括:确定接收信号随机变量的分布函数;以及根据所述接收信号随机变量的分布函数确定所述接收信号随机变量的熵。5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述方法进一步包括:对所述接收信号随机变量的熵的表达式进行近似处理,得到所述接收信号随机变量的熵的闭式下限表达式,并将所述接收信号随机变量的熵的闭式下限表达式作为所述接收信号随机变量的熵;以及所述根据确定的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度包括:求解使所述接收信号随机变量的熵的闭式下限表达式最大时各个UE的星座图旋转角度。6.根据权利要求4所述的方法,其中,确定接收信号随机变量的分布函数包括:根据各个UE发送的所有可能的星座点经过物理信道后在接收端看到的星座点集合中元素的个数以及噪声和/或干扰的分布函数确定所述接收信号随机变量的分布函数。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述噪声和/或干扰的分布函数为以接收端看到的各个UE的信号之和为均值以噪声方差为方差的循环对称高斯分布函数。8.根据权利要求5所述的方法,其中,根据如下公式确定所述接收信号随机变量的熵的闭式下限表达式:其中,C为一个常数;代表两个星座点之间的距离,具体地,代表代表X代表XJK代表x2,k∈x2;XLM代表x2,m∈x2;t代表天线数;σ2代表噪声。9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法进一步包括:将各个UE经过星座图旋转后的信号叠加在一起发送。10.一种星座图旋转方法,其中,所述方法包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征;根据所确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度;及将各个UE的星座图旋转角度分别通知各个UE。11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号随机变量的熵;以及所述根据确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度包括:求解使所述熵最大时各个UE的星座图旋转角度。12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的统计特征包括:根据一个或多个用户设备UE的信道系数、噪声信息和/或干扰信息确定接收信号的M阶中心距,其中,M为大于或等于2的自然数;以及所述根据确定的接收信号的统计特征分别确定各个UE的星座图旋转角度包括:求解使所述接收信号的M阶中心距最大时各个UE的星座图旋转角度。13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述确定接收信号随机变量的熵包括:确定接收信号随机变量的分布函数;以及根据所述接收信号随机变量的分布函数确定所述接收信号随机变量的熵。14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述方法进一步包括:对所述接收信号随机变量的熵的表...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶能李详明陈晓航侯晓林赵群蒋惠玲
申请(专利权)人:株式会社NTT都科摩
类型:发明
国别省市:日本,JP

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