一种基于资源图样的多用户上行接入方法技术

本发明专利技术公开了一种基于资源图样的多用户上行接入方法，包括步骤：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量；对每个资源矢量，选K个资源图样组成资源图样组；上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。本发明专利技术具有如下优点：能克服传统正交多址接入无法充分利用信道带宽资源的分集增益、多用户容量增益和多用户分集增益等缺陷，同时能够克服传统非正交多址接入技术联合解码复杂度高的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于资源图样的多用户上行接入方法
本专利技术涉及数字信息传输的上行多址接入
，特别涉及一种基于资源图样的多用户上行接入方法。
技术介绍
典型无线数字通信系统中，基站接收端需要和覆盖范围内的多个上行用户进行通信，需要解决上行多址接入信道下大规模用户的传输问题。上行多址信道下传统的多用户传输方案广泛采用正交多址接入技术，典型的正交多址接入技术包括：时分多址接入(TimeDivisionMultipleAccess，TDMA)、频分多址接入(FrequencyDivisionMultipleAccess，FDMA)和正交频分多址接入(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，OFDMA)等。本质上，正交多址接入是在离散基带等效信道模型的符号层次对物理层信道带宽资源进行正交分割的方法。以TDMA为例，TDMA为每个用户分配一段时间资源(即一段传输时间对应的符号资源)，用于传输该上行用户的信号。正交多址接入技术实现简单、灵活，但是采用正交多址接入技术时多用户传输的可达速率域受限，其上界距离上行多址接入信道的容量域上界差距较大，即多用户联合可达速率损失较大，不能挖掘多用户非正交多址接入的容量增益和分集增益。另一方面，以第四代移动通信系统中的正交频分多址接入技术为例，其在划分信道带宽资源时通常将连续的时域、频域资源作为资源块进行划分。使用这种信道资源划分方法不能充分挖掘可用信道带宽资源的分集增益，导致在多用户接入时用户的丢包率和掉线概率显著提升。为了最大化系统的传输率，网络信息论可以证明，基于叠加编码(SuperpositionCoding，SC)的非正交多址接入技术是最优的。为了实现最优的传输性能，接收端通常采用叠加编码的一种解调解码方式，串行干扰消除(SuccessiveInterferenceCancellation，SIC)技术。SIC需要解调解码出某一个用户的信号，才能解调解码出第二个用户的信号，依此类推。SIC使得终端算法实现、导频设计、信道估计和系统调度复杂度随用户数增加而急剧上升；同时采用SIC会造成解码延时和错误传递。综合考虑所有用户的叠加编码(SuperpositionCoding，SC)，当接入用户数目很多时，SC性能提升的效果逐渐变小，但是SC解码复杂度却迅速上升。同时译码(SimultaneousDecoding,SD)，又称联合译码(JointDecoding，JD)，是SC的另一种解调解码方式，也可以实现最优的传输性能。相比于串行干扰消除(SuccessiveInterferenceCancellation,SIC)技术，同时译码不需要依次解出每个用户的信息，而是采用联合解码的方式，通常经过迭代，可以同时解调出所有用户的信息。所以，SD技术不存在SIC解码延时和错误传递的缺点，但当叠加用户数量较大时，SD的实现复杂度很高。从而传统基于最优叠加编码的非正交多址接入技术由于复杂度的原因很难用于大规模用户高负载率的上行多址接入场景。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于资源图样的多用户上行接入方法。为了实现上述目的，本专利技术的实施例公开了一种基于资源图样的多用户上行接入方法，包括以下步骤：S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，......，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN；S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，其中，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j；以及S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。根据本专利技术实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法，能够克服传统正交多址接入无法充分利用信道带宽资源的分集增益、多用户容量增益和多用户分集增益等缺陷，同时能够克服传统非正交多址接入技术联合解码复杂度高的缺陷。另外，根据本专利技术上述实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，在步骤S1中，划分资源矢量时，每个所述资源矢量由衰落条件相近的资源粒子组成。进一步地，确定步骤S2中所述资源图样的个数K及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：对于调度接入场景，设定有M个接入用户，S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数M；S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组；对于随机接入场景，设定有M个接入用户，S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为K'；S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。进一步地，步骤S3中所述上行接入的用户在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据的过程包括以下步骤：S31：所述上行接入的用户根据预设的编码调制模式对待传输的信息比特进行信道编码得到编码比特；S32：所述上行接入的用户对所述编码比特根据预设编码调制模式进行比特交织得到交织比特；以及S33：所述上行接入的用户将所述交织比特根据所述预设的编码调制模式和所选资源图样组，依次映射到资源矢量V1，V2，...，VN上。进一步地，步骤S33进一步包括：S331：所述上行接入的用户将对应的交织比特根据所述预设的编码调制模式映射为Li,j个符号；以及S332：所述上行接入的用户将Li,j个符号，根据资源图样Pi,j，依次加载到资源矢量Vi上。进一步地，所述衰落条件相近的资源粒子为相邻时间、相邻子载波或相关系数高于预设值的相邻天线所携带的资源粒子。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法的流程图；图2是本专利技术一个实施例的基于资源图样进行符号加载的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN；S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，其中，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j；以及S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN；S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，其中，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j；以及S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。2.根据权利要求1所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，在步骤S1中，划分资源矢量时，每个所述资源矢量由衰落条件相近的资源粒子组成。3.根据权利要求1所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，确定步骤S2中所述资源图样的个数K及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：对于调度接入场景，设定有M个接入用户，S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数M；S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭克武，陈霜，宋健，张妤姝，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11