用于多用户叠加传输方案的调制以及解调制造技术

提供用于MUST方案的调制以及解调叠加信号的方法。发送器获得MUST方案下用于多个接收机的比特序列，在进入调制器之前通过“比特序列到星座点”映射器，以满足格雷编码规则以及获得接收机的高解调效能。在第一方法中，一个比特序列分配给星座图的一个星座点，以满足不同的功率分配因子下一个或者多个条件。第二方法中，星座图分为多个子区域，根据比特序列分配的星座点的簇。近端用户设备可以使用ML接收机用于解调以及解码叠加信号。远端用户设备可以使用ML接收机或者MMSE接收机用于解调以及解码叠加信号。

Modulation and demodulation for multi-user superimposed transmission scheme

A method for modulation and demodulation of superimposed signals for a MUST scheme is provided. A MUST scheme is obtained for the bit sequence of multiple receivers, through the bit sequence to the constellation point mapping in order to meet Gray before entering the modulator, encoding rules and high efficiency demodulation receiver. In the first method, a bit sequence is assigned to a constellation point of the constellation map to satisfy one or more of the different power allocation factors. In the second method, constellation maps are divided into several sub regions, and the constellation points are assigned according to the sequence of bits. The near end user device may use the ML receiver for demodulating and decoding superimposed signals. The remote user device may use the ML receiver or the MMSE receiver to demodulate and decode the superimposed signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多用户叠加传输方案的调制以及解调相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求2015年8月14日递交的，申请号为62/205,157，标题为“用于多用户叠加传输方案的调制(ModulationforMultiuserSuperpositionTransmissionscheme)”，以及2015年12月14题递交的，申请号为62/218,047，标题为“用于多用户叠加传输方案的信号设计以及解调(SignalDesignandDemodulationforMultiuserSuperpositionTransmissionscheme)”的美国临时申请的优先权，上述申请的标的在此合并作为参考。
所揭露实施例一般有关移动通信网络，以及更具体地有关于移动通信系统中用于多用户叠加传输(MultiuserSuperpositionTransmission，MUST)方案(scheme)的信号调制以及解调方法。
技术介绍
长期演进(LongTermEvolution，LTE)为改进的通用移动电信系统(UniversalMobileTelecommunicationSystem，UMTS)其提供更高数据率，更低延迟以及改进的系统容量。在LTE系统中，演进的通用陆地无线接入网络包含与多个移动台进行通信的多个基站，基站称作演进节点B(evolvedNode-B，eNB)，移动台称作用户设备(UserEquipment，UE)。UE可以透过下行链路(DL)以及上行链路(UL)与基站或者eNB进行通信。UL指从UE到基站的通信。LTE通常旨在4GLTE，以及LTE标准为3GPP所开发。在无线蜂窝通信系统中，多用户多入多出(MultiuserMultiple-InputMultiple-Output，MU-MIMO)为显著提高小区容量的有希望的技术。在MU-MIMO中，给不同用户的信号同时使用正交(或者准正交)预编码器而发送。这之上，从发送器以及接收机的角度，MU运作的联合优化的概念为有潜力的，以进一步提高MU系统容量，甚至传输以及预编码为非正交的。举例说明，大量非正交/层的同时传输，有可能在一个波束中有多于一个层数据传输。没有空间隔离(separation)，这样的非正交传输可能允许多个用户共享相同的资源粒子(ResourceElement，RE)，以及允许提高多用户系统容量，对于具有小数量发送天线的网络(即，2，或者4，甚至为1)，其中，基于空间复用的MU-MIMO典型地受到宽的波束宽度的限制。多用户叠加传输(Multi-UserSuperpositionTransmission，MUST)是一个新技术，与功率分配以及干扰抑制关联的联合优化，以使能LTE网络中的高系统容量。这在LTE版本13的研究中。其可能包含两个普遍讨论的多用户传输方案，MU-MIMO以及非正交多接入(Non-OrthogonalMultipleAccess，NOMA)。MU-MIMO方案发送给不同用户使用正交(或者准正交)预编码器的信号。相比之下，透过相同空间方向，具有不相等的功率分配，NOMA方案倾向于预编码用于共信道(co-channel)用户的信号。MUST方案不限于MU-MIMO或者NOMA。其允许多个用户在相同的时频资源上同时传输。服务基站将两个或者多个用户配对在一起，以及应用从信道信息反馈得到的波束成形(beamforming)(预编码)，以获得给多个用户的多个传送区块(TransportBlock，TB)的传输。用于每一个用户的预编码器可以为相同或者不同。所以，一个可能期望给多个移动台的共信道传输的相互干扰，可能严重降低效能。幸运的是，具有功率分配、编码率，以及共信道信号的调制阶数(ModulationOrder，MO)上的适当设计，以及用于不需要干扰的信号格式的一些辅助信息，其可能让UE消除对于其他UE的不需要的共信道干扰。考虑到蜂窝通信系统的一个小区中的两个特定用户。用户之一可能具有好的信道品质，因为其地理上接近基站。这个用户称作近端用户设备(nearUE)。另一个用户比近端用户设备可能具有相对更差的信号品质，由于距离基站更远的距离。这个用户称作远端用户设备(farUE)。当使用MUST时，给近端用户设备以及远端用户设备的信号叠加，根据理论分析，当用户调度公平考虑其中时，比正交传输方案，例如时分多址(TDMA)，这样的叠加传输提供更大加权(weighted)加和(sum)率(rate)。实现MUST方案的调制的最简单的方式为，将用于近端用户设备以及远端用户设备的比特分开传递给他们的调制器(modulator)，以及加和(sum)已调制符号。这个方案称作非正交多址接入(Non-OrthogonalMultipleAccess，NOMA)。但是，由于这样的调制方案导致的星座点(constellationpoints)可能不遵循格雷编码规则(Graycodingrule)，即，对应两个相邻星座点的比特序列只在一个比特上不同。已修改调制方案称作半正交多址接入(Semi-OrthogonalMultipleAccess，SOMA)。在SOMA中，远端用户设备的已编码比特直接传递给远端用户设备的调制器，而近端用户设备的已编码比特在进入其调制器之前通过格雷(Gray)转换器。格雷转换器使得叠加信号的星座点符合格雷编码的规则，即，两个相邻星座点的比特序列只在一个比特上不同。当功率分割因子(powersplitfactor)0<α<1(分配给近端用户设备的功率比)小时，对应相同远端用户设备比特序列的星座点彼此接近，以及形成一个簇(cluster)。但是这样的星座点成簇在功率分割因子α变大时不总是这样情况。其可以被观察，不同远端用户设备比特序列的决策区域，彼此重叠，以及解调的效能可能降低。寻求新的调制机制用于MUST方案的叠加信号。
技术实现思路
本专利技术提供用于MUST方案的调制以及解调叠加信号的方法。发送器在MUST方案下，获得用于多个接收机对的比特序列，在进入调制器之前通过“比特序列到星座点”映射器(mapper)，以满足格雷编码规则，以及获得用于接收机的高的解调效能。在第一方法中，分配给星座图上的每一个星座点一个比特序列，以满足不同功率分割因子下的一个或者多个条件。在第二方法中，星座图，根据用于比特序列分配的星座点成簇而划分为多个子区域。近端用户设备可以使用最大自然(MaximumLikelihood,ML)接收机用于解调以及解码叠加信号。远端用户设备可以使用ML接收机或者最小均方差(MinimumMeanSquareError,MMSE)MMSE接收机，用于解调以及解码叠加信号。在一个实施例中，移动通信网络中，基站配置远端用户设备以及近端用户设备用于MUST运作。基站基于用于远端用户设备的第一调制阶数，用于近端用户设备的第二调制阶数，以及功率分割因子而生成星座图。基站为每星座图上每一个星座点分配一个比特序列，以满足一个或者多个条件。每一个比特序列包含分配用于远端用户设备的n个比特，串联着分配用于近端用户设备的m个比特。基于已分配比特序列，在时频无线资源上，基站调制以及输出叠加信号以发送给远端用户设备以及近端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包含：(a)移动通信网络中，在多用户叠加传输MUST运作下，接收用于用户设备(远端用户设备)以及共信道用户设备的叠加信号；(b)基于用于该用户设备的第一调制阶数，用于该共信道用户设备的第二调制阶数，以及功率分割因子生成星座图；(c)将该星座图中每一个星座点与一个比特序列关联起来，其中每一个比特序列包含分配用于该用户设备的n个比特以及串联着分配用于该共信道用户设备的m比特；以及(d)基于已接收该叠加信号以及一组星座点之间的距离，为该用户设备的每一已编码比特计算对数似然比LLR。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 US 62/205,157;2015.09.14 US 62/218,047;1.一种方法，包含：(a)移动通信网络中，在多用户叠加传输MUST运作下，接收用于用户设备(远端用户设备)以及共信道用户设备的叠加信号；(b)基于用于该用户设备的第一调制阶数，用于该共信道用户设备的第二调制阶数，以及功率分割因子生成星座图；(c)将该星座图中每一个星座点与一个比特序列关联起来，其中每一个比特序列包含分配用于该用户设备的n个比特以及串联着分配用于该共信道用户设备的m比特；以及(d)基于已接收该叠加信号以及一组星座点之间的距离，为该用户设备的每一已编码比特计算对数似然比LLR。2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：(e)基于该用户设备的每一已编码比特的该LLR，解码该叠加信号。3.如权利要求1所述的方法，其中该用户设备为远端用户设备以及该共信道用户设备为近端用户设备。4.如权利要求3所述的方法，其中(d)中的该LLR，为基于至少下列因素之一计算:已接收该叠加信号以及一组星座图中的每个星座点的距离，该第一调制阶数，该第二调制阶数以及该功率分割因子。5.如权利要求1所述的方法，其中该用户设备为近端用户设备以及该共信道用户设备为远端用户设备。6.如权利要求5所述的方法，其中该近端用户设备解码用于该远端用户设备的该叠加信号，然后将该远端用户设备信号减掉以用于干扰消除。7.如权利要求1所述的方法，进一步包含：从该网络接收与MUST相关信息以实施解调以及信道解码。8.如权利要求7所述的方法，其中该MUST相关信息包含该第一调制阶数，该第二调制阶数以及该功率分割因子。9.如权利要求1所述的方法，其中将该星座点以及该比特序列关联，该比特序列满足一个或者多个条件，该一个或者多个条件包含不同功率分割因子下的格雷编码规则。10.如权利要求1所述的方法，其中该星...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建华，廖怡茹，余仓纬，蔡隆盛，廖培凯，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71