多用户、多址接入系统、方法及设备技术方案

在具有多个多路复用码域层以及多个移动设备的多址接入通信系统中，在时频和空间资源上对移动设备进行配对。分配传输功率，以使所述多个多路复用层之间共享总传输功率。根据所述移动设备的功率和信道质量，调整所述多个多路复用层以及每个所述多个移动设备的速率。调整功率和速率，直至调度准则如加权和速率达到最大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求享有由HoseinNikopour等人于2014年3月28日递交的申请号为61/972,015、名称为“用于实现多用户稀疏码多址接入(multi-userSCMA，MU-SCMA)的下行多址接入的稀疏码多址接入(sparsecodemultipleaccess，SCMA)”的美国临时申请，以及于2015年3月26日递交的申请号为14/670,182、名称为“多用户、多址接入系统、方法及设备”的美国专利申请的优先权。上述专利申请的全部公开内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及多用户、多址接入系统、方法及设备，尤其涉及一种多用户稀疏码多址接入(multi-usersparsecodemultipleaccess，MU-SCMA)。
技术介绍
多用户、多输入多输出(multi-user，multiple-input，multiple-output，MU-MIMO)是一种在无线接入网中，由众多用户共享给定的时频、空间和/或功率资源的众所周知的技术。使用MU-MIMO的一个原因是为了通过用户复用增加总体的下行链路(downlink，DL)吞吐量。在基站侧，在发送点(transmitpoint，TP)的天线阵列上形成多个波束，用于为在该TP覆盖范围内分布的多个用户服务。假设MIMO波束预编码器是根据目标用户的信道适应性选择的，向各MIMO层分配接收机(如用户设备(userequipment，UE))，各层在空间域中相互正交分离。在接收机侧，假设预编码器是适应性设计的，每个用户自己匹配其属意的层，而其他的MIMO层则不会受跨层干扰。作为一个闭环系统，尽管在用户节点(即UE)处可以获得预期吞吐量增益以及进行简易检测，然而，MU-MIMO会受到一些实际因素如信道老化以及高额开销的影响，上述信道老化以及高额开销是因UE向服务TP上报必需的反馈信道状态信息(channelstateinformation，CSI)而导致的。也就是说，为了给进行多用户传输的选定用户集合建立预编码器的最佳集合，CSI是必需的。若CSI没有估计好，那么跨层干扰将会限制MU-MIMO的潜在性能增益。
技术实现思路
本专利技术实施例提供对信道衰落具有低敏感度，并且具有低反馈开销的开环多路复用。公开的实施例以在相同的时频及空间资源上进行用户的码域及功率域多路复用为特征。向多个用户分配稀疏码多址接入(sparsecodemultipleaccess，SCMA)层。在某些实施例中，可以向用户分配一个或多个层。公开的实施例基于用户知识，比如用户信道的平均质量(如CQI)、用户的平均速率、调度准则如加权求和速率，或任何其他合适的系统或用户参数，为多路复用的用户提供配对及功率分配。此处公开的实施例以用于配对用户的链路自适应机制为特征，该机制包括基于用户参数对配对用户进行MCS(码本大小和码率)和层调整，这里的用户参数比如可以是分配的功率、信道质量、平均速率以及其他类似参数。多路复用用户的非线性检测可以包括SIC、MPA以及其他类似方式。该检测策略可能取决于多路复用用户中该用户的质量和速率。公开的实施例还提供一种动态信令机制，用以向多路复用用户指示如下信息：配对用户的数量、各用户占用的层索引、各层(或用户)的功率分配因子、各层(或用户)的码本大小、各层(或用户)的码率，或者任何其他可能有助于在各用户处进行联合检测的动态参数。可以将该信息显示地或隐式地发送给用户。在一些实施例中，多路复用用户的一些参数是公共的，而另一些参数则是用户专用的。在一些实施例中，可以用一些预定义的设置限制动态信令开销。比如，可以将功率分配因子限制在一些有限数量的选项中。可以利用半静态信令将这些预定义的设置从网络广播至用户。根据本专利技术一示例性实施例，公开了一种用于多址接入通信系统的传输方法，所述多址接入通信系统具有多个多路复用码域层以及多个移动设备。该方法包括从所述多个移动设备中，在共享时频和空间资源上调度移动设备对，其中所述调度包括为每个所述移动设备分配一个或多个所述层；为调度对中的每个移动设备分配传输功率，以使所述多个多路复用层之间共享总传输功率；以及，根据所述多个移动设备中的至少一个移动设备的功率，调整所述至少一个移动设备的速率。根据本专利技术另一示例性实施例，公开了一种提供控制信息以支持多用户稀疏码多址接入(multi-usersparsecodemultipleaccess，MU-SCMA)通信的方法。所述方法包括，在使用MU--SCMA向多个多路复用移动设备传送数据之前，动态地向所述多个多路复用移动设备传输控制信息，所述控制信息包括至少以下之一：配对的移动设备数、各移动设备的层数、与各移动设备相关联的层索引、以及与各移动设备或各层相关联的功率因子，其中所述控制信息用于由各移动设备使用其检测所述使用MU-SCMA传送的数据。根据本专利技术另一示例性实施例，公开了一种用于多址接入通信系统的基站，所述多址接入通信系统具有多个多路复用码域层以及多个移动设备，所述基站包括至少一个存储器；以及，至少一个处理器，与所述至少一个存储器耦合，所述至少一个处理器配置用于：从所述多个移动设备中，在共享时频和空间资源上调度移动设备对，其中所述调度包括为每个所述移动设备分配一个或多个所述层；为调度对中的每个移动设备分配传输功率，以使所述多个多路复用层之间共享总传输功率；以及，根据所述多个移动设备中的至少一个移动设备的功率和信道质量，调整所述至少一个移动设备的速率。根据本专利技术另一示例性实施例，公开了一种用于多址接入通信系统的接收机，所述多址接入通信系统具有多个多路复用码域层以及多个移动设备，所述接收机包括：至少一个存储器；以及，至少一个处理器，与所述至少一个存储器耦合，所述至少一个处理器用于：从基站接收所述接收机正与第二接收机配对的指示，所述接收机与所述第二接收机配对以使用共享时频以及空间资源，其中所述指示包括向所述接收机以及所述第二接收机中的每一个分配的至少一个或多个所述层；从所述基站接收向所述配对的接收机和第二接收机分配的传输功率，其中所述基站的总传输功率在所述多个多路复用层之间共享；以及，根据所述接收机的功率和信道质量调整接收机的速率。本领域技术人员可以从下面的附图、说明以及权利要求中很容易地想到其他技术特征。附图说明为了更全面地理解本专利技术及其有益效果，下面将结合附图进行说明，相同的数字表示相同的对象，其中：图1示出了一个简化的SCMA系统框图；图2示出了一种典型的SCMA码结构，该SCMA码有六层，每层对应一个码本，每个码本中有四个码字，扩频因子为4，并且每个码字有两个非零元素；图3示出了根据本专利技术原理的MU-SCMA发送机中使用的算法的流程图；图4示出了根据本专利技术原理的MU-SCMA系统的框图；图5示出了联合检测的容量区域，其中点C表示在用户设备(UE1)处进行用户设备(UE2)的单用户检测，并在UE2的完美硬串行干扰消除(successiveinterferencecancellation，SIC)后进行UE1的检测；图6示出了在给定功率共享因子α以及用户2的检测边界Δ时，为了确保在UE1处进行x1的检测以及在UE2处进行x2的检测所需的容量区域；图7示出了基于资源块组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多址接入通信系统的传输方法，所述多址接入通信系统具有多个多路复用码域层以及多个移动设备，包括：从所述多个移动设备中，在共享时频和空间资源上调度移动设备对，其中所述调度包括为每个所述移动设备分配一个或多个所述层；为调度对中的每个移动设备分配传输功率，以使所述多个多路复用层之间共享总传输功率；以及，根据所述多个移动设备中的至少一个移动设备的功率，调整所述至少一个移动设备的速率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 US 61/972,015;2015.03.26 US 14/670,1821.一种用于多址接入通信系统的传输方法，所述多址接入通信系统具有多个多路复用码域层以及多个移动设备，包括：从所述多个移动设备中，在共享时频和空间资源上调度移动设备对，其中所述调度包括为每个所述移动设备分配一个或多个所述层；为调度对中的每个移动设备分配传输功率，以使所述多个多路复用层之间共享总传输功率；以及，根据所述多个移动设备中的至少一个移动设备的功率，调整所述至少一个移动设备的速率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个多路复用层在稀疏码多址接入SCMA中。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个多路复用层在低密度签名LDS中。4.根据权利要求1所述的方法，其中采用加权求和速率WSR最大化策略进行所述调度。5.根据权利要求4所述的方法，其中各移动设备的权重是基于所述移动设备的长期平均速率的。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配传输功率包括计算所述传输功率，以使所述移动设备对的调度达到最优。7.根据权利要求6所述的方法，其中以最大化加权和速率WSR为目标，计算所述传输功率。8.根据权利要求6所述的方法，根据所述多个移动设备的信道条件和各移动设备的权重分配所述传输功率。9.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述至少一个移动设备的速率以匹配目标错误速率和链路质量。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收反馈，所述反馈包括单个移动设备的信道质量信息CQI，其中所述接收的所述单个移动设备的CQI用于至少以下之一：为每个移动设备对分配所述传输功率，或调整每个移动设备的速率。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述CQI包括信号与干扰加噪声比SINR。12.根据权利要求1所述的方法，其中根据稀疏码多址接入SCMA码本大小调整所述多个移动设备中每个移动设备的速率。13.根据权利要求1所述的方法，其中根据编码速率调整所述多个移动设备中每个移动设备的速率。14.根据权利要求1所述的方法，其中根据层数调整所述多个移动设备中每个移动设备的速率。15.根据权利要求1所述的方法，其中采用贪婪算法降低调度所述移动设备对的复杂度。16.根据权利要求1所述的方法，其中采用资源块组RBG配对技术调度所述移动设备对。17.根据权利要求1所述的方法，其中采用基于移动设备的配对技术调度所述移动设备对。18.一种提供控制信息以支持多用户稀疏码多址接入MU-SCMA通信的方法，所述方法包括：在使用MU-SCMA向多个多路复用移动设备传送数据之前，动态地向所述多个多路复用移动设备发送控制信息，所述控制信息包括至少以下之一：配对的移动设备数、各移动设备的层数、与各移动设备相关联的层索引、以及与各移动设备或各层相关联的功率因子，其中所述控制信息用于由各移动设备使用其检测所述使用MU-SCMA传送的数据。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述发送的控制信息包括多个参数，其中所述多个多路复用移动设备拥有至少一个公共的第一参数，并且，每个所述多个多路复用移动设备拥有至少一个专用的第二参数。20.根据权利要求19所述的方法，其中显示地或隐式地将所述传输的控制信息发送至所述多个多路复用移动设备。21.根据权利要求19所述的方法，其中将至少一个所述参数映射为第一预定义选项，其中发送所述控制信息包括发送所述第一预定义选项。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一预定义选项是多个预定义选项中的一个，所述预定义选项是通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯赛因·尼克泊，易志航，阿里瑞扎·白野斯特，
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