多用户下行蜂窝系统中的数据传输方法与装置制造方法及图纸

一种发送设备中的数据传输和信令发送方法，配置为在无线通信系统中向接收设备并发传输非正交独立下行数据流，向所有接收设备发送控制信息，所述控制信息包括：选为传输的接收设备的索引、所选接收设备的编码速率、标签位‑接收设备分配、扩展星座图索引和用于传输的资源元素数量。本发明专利技术还提供一种发送设备和接收设备。

Data transmission method and device in multi-user downlink cellular system

【技术实现步骤摘要】
多用户下行蜂窝系统中的数据传输方法与装置
本公开各方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及在多用户系统中并发传输下行数据流。
技术介绍
随着诸如手机、智能手机和平板设备等现代无线通信设备的普及，对大量用户设备(UE)或移动台的大型多媒体数据容量的需求也随之上升。这些多媒体数据可以包括接收设备上的流媒体广播、在线游戏、音乐和电视。为了支持这种对更高数据速率的日益增长的需求，基于各种传输技术，比如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)以及单载波FDMA(SC_FDMA)来部署多址网络。也在开发用于无线网络的新标准。这些较新标准的例子包括由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的长期演进(LTE)和演进版LTE(LTE-A)、由电气与电子工程师协会(IEEE)维护的无线宽带标准的802.11和802.16标准族、WiMAX、来自WiMAX论坛的IEEE802.11标准的实现、以及其它标准。基于这些标准的网络通过对可用网络资源进行共享来支持多个用户同时接入。诸如异构网络等无线通信网络包括用以支持与多个接收设备，本文中也称为用户设备(UE)，进行下行链路和上行链路通信的多个基站。从接收设备向基站发送的信息称为上行链路通信(UL)，从基站向接收设备发送的信息称为下行链路(DL)通信。在蜂窝无线系统的下行链路中，单个发送设备在共享物理信道上向多个用户设备接收设备发送多个经编码调制的数据流—每个数据流包括一系列编码的信息字或码字。物理信道包括一组不同的时-频-空资源元素(RE)。资源元素是由一个符号周期内的一个子载波构成的无线电频谱的最小可用部分，并具有频率和时间维度。在每个RE中，对从某一可用符号集合(称为星座图)中得到的复数符号进行发送。当发送设备同时服务多个接收设备时，通常将多个RE划分成块，称为资源块(RB)。不同资源块通常以这样的方式分配给不同接收设备，即，在每个RB中，只允许一个接收设备进行传输。在这种情况下，为了避免接收设备间的干扰，用于不同接收设备的信号被约束为相互正交。由此产生的正交多址(MA)方案广泛用于目前的标准中。然而，众所周知，如果所有复用接收设备经历足够不同的信噪比(SNR)，这些接收设备均可以实现(相比正交传输)增加的速率。在这种情况下，通过正交MA方案不能实现多用户信道容量的充分利用。为了获得更高的数据速率，有必要在可用的RE上对多个接收设备进行并发传输。这可以通过采用诸如叠加编码(SC)等适当设计的非正交MA(NOMA)方案来实现。可替代地，可以使用不基于线性叠加编码的其它方案，比如，基于码字级多路复用的重载多址(OLMA)方案。这些方案的示例包括星座图扩展多址(CEMA)和速率自适应星座图扩展多址(RA-CEMA)。已经提出将RA-CEMA作为非正交传输方案，其能够实现与SC相同的数据速率，同时以复杂性较低并且灵活性增加为特征。图18示出了在LTE无线通信系统中的具有RA-CEMA发送设备10和两个接收设备50的示例性RA-CEMA系统20的一个示例。“信道编码和速率匹配”块12从用户u接收信息比特为bu＝(bu(1)，...，bu(Ku))的报文，并生成编码的比特为eu＝(eu(1)，...，eu(Eu))的向量。速率自适应码字复用器13收集码字e0，...，eU-1，并生成符号标签向量l＝(l(1)，...，l(G))。码字复用器13生成G个由m位表示的标签l＝(l(1)，...，l(G))后，图18中的调制器14生成一系列从扩展星座图χEXP中得到的G个复数调制符号x(x(1)，...，x(G))。最后，发送单元15在通信系统20中利用G个RE发送该复数符号向量x。在图18所示示例中，复用矩阵选自库16、54，其分别具有发送设备10和接收设备50可用的预先设计好的矩阵。每个矩阵对应，例如，近端用户速率和远端用户速率之间多个可能的权衡中的一个。发送设备选择将用于传输的矩阵作为速率、m阶扩展星座图以及如上所述调度器11所计算的RE数量G的函数。图18所示RA-CEMA调度器11进行接收设备选择和传输参数计算。考虑单用户信道质量(CQ)和服务公平性标准，来进行接收设备选择。然而，与接收设备选择相关联的算法在所使用的码字复用方案之前并且独立于所使用的码字复用方案操作。这种接收设备选择和传输参数计算可导致数据速率较低，并最终导致吞吐量较低。共同执行用户选择以及传输和复用参数计算以获得增加的吞吐量，这将是非常有利的。此外，针对每个数量的接收设备、接收设备的SNR值和接收设备速率，RA-CEMA实现方式需要特定的复用矩阵。因此，对于接收设备数量、接收设备速率和SNR值集合的每个组合，必须专门设计特定的复用矩阵。显然，在具有实际意义的系统中，设计好的矩阵的数量非常大。因此，用于存储这种复用矩阵(也称为复用矩阵库)的数据结构尺寸可能变得非常大。如图18所示，由于所有设计好的矩阵必须在发送设备10和接收设备50中可用，大尺寸库导致发送设备10和接收设备50的内存占用均较大。需要相应的大信令开销来指示接收设备50，在每个传输时间间隔(TTI)内从库中选择了哪个矩阵用于传输。针对以任意SNR值和任意速率为特征的任意数量的接收设备，有利的是提供一般的复用矩阵设计，从而减少所需数据结构尺寸和信令开销。RA-CEMA实现方式的另一个缺点在于，调制编码方案(MCS)参数计算和MCS优化按顺序执行。在不考虑任何调度度量的情况下，针对每个所选接收设备，独立计算MCS参数。这种方法不允许利用非正交传输的全部潜能。有利的是提供这样一种方案，即，通过在该计算中也考虑调度策略，共同执行MCS参数计算和MCS优化。因此，需要在无线通信网络中并发传输下行数据流的改进方法与装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供在无线通信网络中并发传输下行数据流的方法与装置。本专利技术的另一目的在于为无线通信系统提供增加的下行链路吞吐量。根据本专利技术的第一方面，上述以及进一步目的和优点由一种用于在无线通信或蜂窝网络中发送无线通信信号的发送设备获得。所述发送设备包括：处理器，配置为确定所述发送设备与多个接收设备之间下行信道的下行信道质量；计算所述多个接收设备中每个的调度权重；基于所述调度权重并基于所述下行信道质量为调制集合的每个调制确定所有标签位的加权位级容量；基于所述加权位级容量确定每个调制的最高加权和速率；根据所述最高加权和速率中的最大加权和速率从所述调制集合中选择调制，根据所选择的调制从所述多个接收设备中选择接收设备集合，并且根据所选择的调制为所选择的接收设备集合中的接收设备选择标签位分配。采用所选择的标签位-UE分配和用于发送下行信号S的资源元素的数量获得复用矩阵。采用所选择的标签位-UE分配和为所选择的集合中每个接收设备确定的位级容量计算编码速率。所述发送设备配置为，基于所获得的复用矩阵和所计算的编码速率，利用所述资源元素向所选择的集合中的接收设备发送所述下行信号S。在一实施例中，用于发送下行信号S的发送设备可以包括RA-CE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发送设备(500)，其特征在于，包括：/n处理器(502)，配置为：/n确定所述发送设备(500)与多个接收设备(50、300)之间下行信道的下行信道质量；/n基于所述下行信道质量，从所述多个接收设备(50、300)中选择接收设备集合、确定调制方式，并根据所述调制方式为所选择的接收设备集合中的接收设备确定标签位-UE分配，其中所有具有相同位级容量的标签位被分配给所述接收设备集合中的同一接收设备；/n确定用于发送下行信号S的资源元素的数量；/n基于所述调整方式和所述标签位-UE分配，利用所述资源元素发送所述下行信号S。/n

【技术特征摘要】
20140328 EP PCT/EP2014/0563651.一种发送设备(500)，其特征在于，包括：
处理器(502)，配置为：
确定所述发送设备(500)与多个接收设备(50、300)之间下行信道的下行信道质量；
基于所述下行信道质量，从所述多个接收设备(50、300)中选择接收设备集合、确定调制方式，并根据所述调制方式为所选择的接收设备集合中的接收设备确定标签位-UE分配，其中所有具有相同位级容量的标签位被分配给所述接收设备集合中的同一接收设备；
确定用于发送下行信号S的资源元素的数量；
基于所述调整方式和所述标签位-UE分配，利用所述资源元素发送所述下行信号S。


2.根据权利要求1所述的发送设备(500)，其特征在于，所述基于所述调整方式和所述标签位-UE分配，利用所述资源元素发送所述下行信号S为：基于复用矩阵发送所述下行信号S，其中所述复用矩阵根据所述标签位分配和所述资源元素的数量获取。


3.根据权利要求1或2所述的发送设备(500)，其特征在于，所述处理器(502)配置为：根据CQI-位级容量表，基于所述确定的所述发送设备(500)与所述多个接收设备(50)之间的所述下行信道的信道质量为每个调制确定所有标签位的位级容量。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的发送设备(500)，其特征在于，所述处理器(502)配置为：
接收所述多个接收设备(50)的所述下行信道质量；或者
通过测量所述多个接收设备(50)对应的上行信道估计所述下行信道质量。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的发送设备(500)，其特征在于，所述下行信道质量基于一个或多个信噪比或信号与干扰加噪声比获得。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的发送设备(500)，其特征在于，所述处理器(502)配置为向所述接收设备集合中的接收设备发送下行控制信息，所述下行控制信息包括以下至少一种：
指示所述接收设备集合中所有接收设备共用的时频资源分配的字段；
指示所述接收设备集合中的接收设备专用编码速率的字段；
指示所述接收设备集合中所有接收设备共用的选定调制方式的字段；以及
指示所述接收设备集合中的接收设备专用标签位分配的字段。


7.一种信...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔伯托·杰赛普·佩罗蒂，帕布罗·索达蒂，布兰尼斯拉夫·波波维奇，
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