CN105610480B - 数据传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据传输方法及装置,在上述方法中,通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;对复数序列进行发送。根据本发明提供的技术方案,能够有效地控制多用户间干扰以及有效地改善多用户接入通信性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种数据传输方法及装置。
背景技术
相关技术中的上行多用户接入通信可以通过不同的多址接入技术来实现,例如:时分多址接入(Time Division Multiple Access,简称为TDMA)、频分多址接入(FrequencyDivision Multiple Access,简称为FDMA)、码分多址接入(Code Division MultipleAccess,简称为CDMA)和空分多址接(Space Division Multiple Access,简称为SDMA);其中,码分多址接入(CDMA)技术是实现上行多用户接入通信的一个非常重要的类别,其可以提供优良的接入性能,已被多个无线通信标准所采纳。
对于采用CDMA的接入过程,首先,多个接入终端分别采用一定长度的扩展序列(例如:由L个数字符号或L个数字元素构成的长度为L的扩展序列)对待发送数据经过幅相调制(例如:正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,简称为QAM))后的数据符号进行扩展处理;其中,扩展处理是指每个调制后的数据符号与扩展序列的每个符号相乘形成与所采用的扩展序列长度相同的符号序列的过程;具体地,在上述过程中,每个调制后的数据符号(例如:待发送数据经过QAM调制后对应的星座点符号)与长度为L的扩展序列的每个符号相乘使得每个调制后的数据符号被扩展为与所采用的扩展序列长度相同的符号序列,即每个调制后的数据符号会被扩展为L个符号,这相当于每个调制后的数据符号分别通过该长度为L的扩展序列承载;然后,多个接入终端的经过扩展处理得到的符号序列可以在相同的时频资源上发送;最后,基站接收到多个接入终端的扩展信号经过无线传播后叠加在一起的信号,通过多用户接收检测技术从接收到的叠加信号中分离出各个终端的有用信息。
CDMA属于扩频通信的范畴,因为终端调制后的数据符号采用长度为L的扩展序列进行扩展处理后会被扩展为L个符号,如果要求扩展处理后的L个符号的传输时间等于扩展前的数据符号的传输时间,那么传输扩展处理后的L个符号所需的带宽需要扩展L倍,所以扩展序列常被称为扩频序列。
接入终端在进行扩展处理后得到的符号可以通过多载波技术(例如:正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称为OFDM),滤波器组多载波(Filter-Bank Multi-Carrier,简称为FBMC))来传输,码分多址接入与多载波技术的结合即多载波码分多址接入技术(Multi-Carrier Code Division Multiple Access,简称为MC-CDMA)。
在CDMA技术中,发射机的扩展处理过程比较简单:将每个调制后的数据符号与长度为L的扩展序列的每个符号相乘得到扩展处理后的L个符号,然后通过单载波技术或多载波技术发射出去;而基站接收机的接收过程则相对比较复杂。基站接收机如何准确的从叠加信号中分离出各个终端的有用数据信息,以此来保证CDMA***的多址接入性能,是CDMA***的关键,这涉及到两个方面,即扩展序列和接收机,其中,扩展序列的选取是性能基础,接收机的设计是性能保障。
具体地,为了获取优良的多址接入性能,不同终端采用的扩展序列之间需要有良好的互相关特性。如果采用单载波码分复用技术,则终端采用的扩展序列还需要具有良好的自相关特性,来对抗多径时延扩展的影响;而多载波码分复用技术则可以依靠多载波技术来对抗多径时延扩展的影响,其扩展序列的设计可以着重考虑有利于接收机分离多用户信息的互相关特性。
在扩展序列的设计基础上,基站可以采用高性能的多用户接收检测技术来分离多用户信息,获取优良的多址接入性能,例如:串行干扰消除(Successive InterferenceCancellation,简称为SIC)接收检测技术,不过其复杂度也相对比较高。
扩展序列的选取和设计是CDMA技术的重要方面。直接序列扩频码分多址接入(Direct Sequence-Code Division Multiple Access,简称为DS-CDMA)技术是一种常用的CDMA技术,已被作为多个无线通信标准与***的上行多用户接入技术,其扩展序列采用的是简单的二元伪随机(Pseudo-Noise,简称为PN)实数序列。并且,基于二元PN实数序列的DS-CDMA也被应用于MC-CDMA技术。二元伪随机实数序列也可以称为二进制伪随机序列,其每个元素或符号的取值通常表示为0或1,也可以进一步表示为双极性序列,即0表示为+1,1表示为-1,或者,0表示为-1,1表示为+1。
扩展序列的设计还需要考虑扩展序列的长度,扩展序列越长,不同终端采用的扩展序列之间的低互相关性越容易保证,并且,越容易选取出更多的具有低互相关性的序列,从而可以支持更多的终端同时接入。如果同时接入的终端数量大于扩展序列的长度,则认为***处于过载状态。
支持大量用户同时接入***进行通信是未来无线通信的一个重要需求,这可以考虑通过设计基于码分多址接入的具备较好过载能力的多用户接入通信***来实现。
从多用户信息论角度来看,上行采用非正交多址接入方式可以取得比正交多址接入方式更大的***容量或边缘吞吐量,因此,为了提供灵活的***设计,支持更多的用户同时接入,不同接入终端可以采用非正交的扩展序列。由于不同接入终端的扩展序列不是互相正交,每个接入终端的接收检测性能会随着同时接入的终端数量的增加而变差,当***过载时多用户之间的干扰会变得更加严重。
为了实现简单,目前的码分多址接入技术采用的是基于二元伪随机实数序列的扩展序列,但是,二元伪随机实数序列尤其是长度较短的二元伪随机实数序列之间的低互相关性并不容易保证,当大量用户同时接入***进行通信时,或者***过载时,会产生严重的多用户间干扰,从而影响多用户接收检测性能和多用户接入通信性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据传输方法及装置,以至少解决相关技术中的码分多址接入技术通常基于二元伪随机实数序列的扩展序列,会产生严重的多用户间干扰,影响多用户接收检测性能和多用户接入通信性能的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种数据传输方法。
根据本发明实施例的数据传输方法包括:通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;对复数序列进行发送。
优选地,将发射机的信道编码器当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组。
优选地,码本包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,码本包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,M元实数集合包括以下之一:[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
优选地,通过码本将数据比特组映射为复数序列包括:按照预设规则从码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,码本的子集信息或子序列信息;将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,通过码本将数据比特组映射为复数序列包括:按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,通过码本将数据比特组映射为复数序列包括:按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,对复数序列进行发送包括:对复数序列进行载波调制,生成发射信号;对发射信号进行发射。
根据本发明的另一方面,提供了另一种数据传输方法。
根据本发明实施例的数据传输方法包括:接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;根据码本从接收到的信号中获取K个发射机所发送的数据。
优选地,采用接收机的干扰消除信号检测器对接收到的信号进行接收检测,获取K个发射机所发送的数据。
优选地,K个发射机发射的信号是K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
优选地,K个发射机所应用的码本各不相同。
根据本发明的又一方面,提供了一种数据传输装置。
根据本发明实施例的数据传输装置包括:映射模块,用于通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;发送模块,用于对复数序列进行发送。
优选地,将发射机的信道编码器当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组。
优选地,码本包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,码本包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,M元实数集合包括以下之一:[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
优选地,映射模块包括:第一获取单元,用于按照预设规则从码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,码本的子集信息或子序列信息;第一映射单元,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,映射模块包括:第二获取单元,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;第二映射单元,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,映射模块包括:第三获取单元,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;第三映射单元,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,发送模块包括:生成单元,用于对复数序列进行载波调制,生成发射信号;发送单元,用于对发射信号进行发射。
根据本发明的再一方面,提供了另一种数据传输装置。
根据本发明实施例的数据传输装置包括:接收模块,用于接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;获取模块,用于根据码本从接收到的信号中获取K个发射机所发送的数据。
优选地,采用接收机的干扰消除信号检测器对接收到的信号进行接收检测,获取K个发射机所发送的数据。
优选地,K个发射机发射的信号是K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
优选地,K个发射机所应用的码本各不相同。
通过本发明实施例,采用通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M是大于或等于2的整数;对复数序列进行发送,解决了相关技术中的码分多址接入技术通常基于二元伪随机实数序列的扩展序列,会产生严重的多用户间干扰,影响多用户接收检测性能和多用户接入通信性能的问题,进而能够有效地控制多用户间干扰以及有效地改善多用户接入通信性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的另一种数据传输方法的流程图;
图3是根据本发明优选实施例一的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图4是根据本发明优选实施例一的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图5是根据本发明优选实施例一的再一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图6是根据本发明优选实施例二的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图7是根据本发明优选实施例二的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图8是根据本发明优选实施例三的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图9是根据本发明优选实施例三的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图;
图10是根据本发明优选实施例四的K个发射机分别进行数据传输以及接收机进行串行干扰消除SIC接收检测的示意图;
图11是根据本发明实施例的数据传输装置的结构框图;
图12是根据本发明优选实施例的数据传输装置的结构框图;
图13是根据本发明实施例的另一种数据传输装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图。该方法可以应用于发射机中,其既可以应用于终端或终端发射机中,也可以应用于基站或基站发射机中,如图1所示,该方法可以包括以下处理步骤:
步骤S102:通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
步骤S104:对复数序列进行发送。
相关技术中的码分多址接入技术通常基于二元伪随机实数序列的扩展序列,会产生严重的多用户间干扰,影响多用户接收检测性能和多用户接入通信性能。采用如图1所示的方法,发射机端将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列并进行发送,当多个发射机分别将各自的数据比特通过各自的码本映射为复数序列并通过相同的时频资源进行发送时,可以有效地确保不同发射机发送信号之间的低互相关性,其原因在于:复数序列具有更大的设计自由度,更容易保证不同发射机选取具有低互相关性的复数序列来对其数据比特进行映射;另外,将每k个数据比特作为一个数据比特组,发射机还可以将具有相同值的不同数据比特组映射为不同的复数序列来实现干扰随机化或平均化。由此可以有效地控制多用户间干扰。
在优选实施过程中,上述数据比特组由发射机的信道编码器输出的每k个数据比特设置而成。
优选地,上述码本可以包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,上述码本可以包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,上述M元实数集合可以包括但不限于以下之一:
(1)[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;
(2)[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;
(3)[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;
(4)[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
优选地,在步骤S102中,通过码本将数据比特组映射为复数序列可以包括以下操作:
步骤S1:按照预设规则从码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特的值所表示的索引信息;
(2)k个数据比特的不同取值与码本中的不同复数序列的对应关系信息;
(3)每k个数据比特与码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(4)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(5)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(6)码本的子集信息或子序列信息;
步骤S2:将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,在步骤S102中,通过码本将数据比特组映射为复数序列可以包括以下步骤:
步骤S3:按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(2)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(3)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(4)k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息;
(5)每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
步骤S4:将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,在步骤S102中,通过码本将数据比特组映射为复数序列可以包括以下操作:
步骤S5:按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特的值所表示的索引信息;
(2)k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息;
(3)每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(4)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(5)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(6)每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
步骤S6:将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,在步骤S104中,对复数序列进行发送可以包括以下步骤:
步骤S7:对复数序列进行载波调制,生成发射信号,其中,载波调制可以是单载波调制或多载波调制;
步骤S8:对发射信号进行发射。
图2是根据本发明实施例的另一种数据传输方法的流程图。该方法可以应用于接收机中,其既可以应用于基站或基站接收机中,也可以应用于终端或终端接收机中,如图2所示,该方法可以包括以下处理步骤:
步骤S202:接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
步骤S204:根据码本从接收到的信号中获取K个发射机所发送的数据。
通过上述发射机结合采用干扰消除信号检测器的接收机,可以有效改善多用户接入通信性能,从而可以支持更高的***过载水平,提升用户非正交多址接入通信的体验。
优选地,采用接收机的干扰消除信号检测器对接收到的信号进行接收检测,获取K个发射机所发送的数据。
在优选实施例中,干扰消除信号检测器可以是串行干扰消除SIC信号检测器等。
优选地,K个发射机发射的信号是K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
优选地,K个发射机所应用的码本各不相同。
在优选实施例中,当***中K个发射机应用上述数据传输方法在相同的时频资源上进行数据传输时,各个发射机中应用的码本是不同的,而且,K个发射机发射的信号经过无线信道传播后,接收机接收到的是K个发射机发射的信号的叠加信号。
对于具体的信号检测方法,本发明优选实施例不做任何限制。另外,在信号检测过程中,接收机需要使用上述应用于各个发射机中的数据传输方法中的码本来识别各个发射机发射的信号,包括但不限于:通过指定发射机的码本来识别指定发射机发射的信号、或者通过K个发射机的码本来识别各个发射机发射的信号、或者通过***所有可用的码本来识别各个发射机发射的信号。
下面将结合以下几个优选实施例对上述优选实施过程作进一步地描述。
优选实施例一
发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列,其中,码本的设置方式可以为以下之一:
(1)***预设的;
(2)***通过信令配置的;
(3)由发射机根据预设规则确定的,例如:发射机独立生成的。
在该码本中可以包括22=4个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,L2,L3),其中,L为大于1的整数,并且每个长度为L的复数序列中的每个元素均为复数,且每个元素的实部和虚部的取值均来自于三元实数集合,即由[-1,0,1]构成的集合。
假设发射机信道编码器输出的数据比特为:“0,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,0”,将每2个数据比特看作一个数据比特组:“00,10,01,11,01,10,11,00”,那么,具体地,发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列为:
图3是根据本发明优选实施例一的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图3所示,发射机根据每2个数据比特的值所表示的索引信息从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列。由于每2个数据比特的值分别为:“0,2,1,3,1,2,3,0”,那么发射机将每2个数据比特的值作为索引从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列分别为:“L0,L2,L1,L3,L1,L2,L3,L0”,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,图4是根据本发明优选实施例一的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图4所示,发射机根据2个数据比特的不同取值与码本中的不同复数序列的对应关系信息从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;2个数据比特的不同取值包括:00、01、10、11四种情况,***可以采用以下方式之一确定这四种不同取值情况与码本中的4条复数序列的对应关系:
(1)***预设的方式;
(2)***通过信令配置的方式,例如:半静态控制信令或动态控制信令;
(3)发射机根据预设规则确定的方式;
例如:00与复数序列L0对应、01与复数序列L1对应、11与复数序列L2对应、10与复数序列L3对应;
那么,发射机可以根据该对应关系从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列分别为:“L0,L3,L1,L2,L1,L3,L2,L0”,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,图5是根据本发明优选实施例一的再一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图5所示,发射机根据每2个数据比特与码本中的一条复数序列的对应关系信息从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;***可以采用以下方式之一确定每2个数据比特与码本中的一条复数序列的对应关系:
(1)***预设的方式;
(2)***通过信令配置的方式,例如:半静态控制信令或动态控制信令;
(3)发射机根据预设规则确定的方式;
例如:“00,10,01,11,01,10,11,00”分别与“L0,L1,L2,L3,L0,L1,L2,L3”一一对应,那么,发射机可以根据该对应关系从码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列分别为:“L0,L1,L2,L3,L0,L1,L2,L3”,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
最后,发射机对通过码本映射得到的复数序列进行载波调制(例如:基于OFDM的多载波调制等),形成发射信号,并发射出去。
在该优选实施例中,码本中包含的长度为L的复数序列还可以设置为其他数量,例如:8个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,…,L6,L7);对于2个数据比特的四种不同取值情况00、01、10、11,***可以通过预设的方式、或信令配置的方式、或发射机根据预设规则确定的方式来确定每一种取值情况与该码本中的两条复数序列对应,例如:00与复数序列L0、L1对应,01与复数序列L2、L3对应,11与复数序列L4、L5对应,10与复数序列L6、L7对应;然后,发射机可以根据每2个数据比特所处的顺序信息或位置信息、或者每2个数据比特所处的顺序或位置相对于码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息来确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列。以“00”为例,当每2个数据比特“00”位于偶数顺序或位置时,确定其对应的复数序列为L0,当每2个数据比特“00”位于奇数顺序或位置时,确定其对应的复数序列为L1。
在该优选实施例中,发射机可以将每2个数据比特看作一个数据比特组,其类似于将每2个数据比特映射到QPSK调制星座图的一个星座点上。另外,发射机可以按照顺序将信道编码器输出每2个数据比特作为一个数据比特组并通过码本映射为复数序列;或者,发射机可以把信道编码器输出的数据比特进行串并变换,使得每2个数据比特成为一个数据比特组,然后通过码本把各个数据比特组同时映射为复数序列,并且,可以把得到的各个复数序列再进行并串变换形成最终需要的复数序列。
在该优选实施例中,码本中每个复数序列的每个元素的实部和虚部的取值还可以来自于二元实数集合,即由[-1,1]构成的集合;或者,还可以来自于四元实数集合,即由[-3,-1,1,3]构成的集合等。
在该优选实施例中,码本中的每个复数序列还可以为乘以归一化系数后得到的归一化复数序列。
在该优选实施例中,码本可以是复数序列集合的形式,或者,也可以是复数序列表格的形式(例如:如表1所示),或者也可以是长复数序列的形式。
表1
索引 | 1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 1+j | 0 | j | -1-j |
2 | -j | 1 | 1-j | -1+j |
… | … | … | … | … |
L | 1-j | -1+j | 1+j | 0 |
在该优选实施例中,发射机还可以将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本的子集映射为复数序列,换言之,发射机可以将每2个数据比特通过该码本中的一部分复数序列映射为复数序列;其中,码本的子集信息可以是***预设的、或者***通过信令配置的、或者发射机根据预设规则确定的。
在该优选实施例中,码本中复数序列的长度还可以为S,并且,S为大于L的整数,那么,发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列,可以通过映射为对应的长度为S的复数序列的子序列来实现;其中,***可以通过预设的方式、或信令配置的方式、或发射机根据预设规则确定的方式来获取码本的子序列信息。
在该优选实施例中,发射机还可以将其信道编码器输出的每1个数据比特、或者每3个数据比特、或者每4个数据比特等通过码本映射为复数序列;相应的,***或发射机可以根据需要调整码本中包含的复数序列的数量,或者,通过码本的子集、或子序列、或合并等方式获取所需要的码本。
在该优选实施例中,当发射机将具有相同值的不同数据比特组通过码本映射为不同的复数序列时,可以实现干扰随机化或平均化的效果。
优选实施例二
在该优选实施例中,发射机可以将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列。
并且,2个数据比特的不同取值情况对应不同的码本,其中,2个数据比特的不同取值包括00、01、10、11四种情况,这四种不同取值情况分别对应不同的码本,具体为:00与码本C0对应,01与码本C1对应,10与码本C2对应,11与码本C3对应;这里,2个数据比特的不同取值情况对应的不同的码本可以是***预设的、或者***通过信令配置的、或者发射机根据预设规则确定的(例如:发射机独立生成的);
每个码本中可以包括N个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,…,LN-1),其中,N为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,并且,每个长度为L的复数序列的每个元素为复数,且每个元素的实部和虚部的取值来自于三元实数集合,即由[-1,0,1]构成的集合。
假设发射机信道编码器输出的数据比特为:“0,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,0”,将每2个数据比特看作一个数据比特组:“00,10,01,11,01,10,11,00”,那么,具体地,发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列为:
图6是根据本发明优选实施例二的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图6所示,发射机根据每2个数据比特与其对应的码本中的一条复数序列的对应关系信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;***可以通过预设的方式、或信令配置的方式、或发射机根据预设规则确定的方式来确定每2个数据比特与其对应的码本中的一条复数序列的对应关系,例如:“00,10,01,11,01,10,11,00”分别与码本C0中的L0、码本C2中的L0、码本C1中的L0、码本C3中的L0、码本C1中的L1、码本C2中的L1、码本C3中的L1、码本C0中的L1一一对应,那么,发射机可以根据该对应关系从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,图7是根据本发明优选实施例二的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图7所示,发射机根据每2个数据比特所处的顺序信息或位置信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列。假设每个码本中包含的复数序列的数量大于或等于数据比特组的数量,由于每2个数据比特所处的顺序或位置为:“0,1,2,3,4,5,6,7”,则发射机根据该顺序或位置从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的复数序列依次为:码本C0中的复数序列L0、码本C2中的复数序列L1、码本C1中的复数序列L2、码本C3中的复数序列L3、码本C1中的复数序列L4、码本C2中的复数序列L5、码本C3中的复数序列L6、码本C0中的复数序列L7,可以看出,每2个数据比特对应的复数序列在相应码本中的顺序或位置与每2个数据比特所处的顺序或位置是一样的,然后,发射机把每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列;或者,以“00”为例,对于第1次出现的“00”,发射机确定其对应的复数序列为码本C0中的L0,对于第2次出现的“00”,发射机确定其对应的复数序列为码本C0中的L1,同理,发射机可以确定每2个数据比特对应的复数序列,然后,发射机把每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,发射机根据每2个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;假设每个码本中包含的复数序列的数量大于或等于数据比特组的数量,由于每2个数据比特所处的顺序或位置为:“0,1,2,3,4,5,6,7”,则每2个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序或位置为:0mod N=0、1mod N=1、2mod N=2、3mod N=3、4mod N=4、5mod N=5、6mod N=6、7mod N=7,其中,mod表示求余数运算,那么,发射机根据该顺序或位置从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的复数序列依次为:码本C0中的复数序列L0、码本C2中的复数序列L1、码本C1中的复数序列L2、码本C3中的复数序列L3、码本C1中的复数序列L4、码本C2中的复数序列L5、码本C3中的复数序列L6、码本C0中的复数序列L7,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列;或者,以“00”为例,对于第1次出现的“00”,其相对于“00”对应的码本C0中复数序列的数量N进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息为:(1-1)mod N=0,则发射机确定其对应的复数序列为码本C0中的L0,对于第2次出现的“00”,其相对于“00”对应的码本C0中复数序列的数量N进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息为(2-1)mod N=1,则发射机确定其对应的复数序列为码本C0中的L1,同理,发射机可以确定每2个数据比特对应的复数序列,然后,发射机把每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
最后,发射机对通过码本映射得到的复数序列进行载波调制,形成发射信号,并发射出去。
在该优选实施例中,每个码本中包含的复数序列的数量可以与数据比特组的数量相同,也可以与数据比特组的数量不同。
在该优选实施例中,发射机还可以根据每2个数据比特所处的奇数或偶数位置从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列;例如:以2个数据比特“00”以及其对应的码本C0为例,假设码本C0中包括2个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1),当“00”处于偶数位置时,发射机确定其对应的复数序列为L0,当“00”处于奇数位置时,发射机确定其对应的复数序列为L1;同理,发射机还可以根据每2个数据比特所处的位置相对于其对应的码本中的复数序列的数量进行求余数运算后得到的奇数或偶数位置从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的复数序列。
在该优选实施例中,当发射机将具有相同值的不同数据比特组通过码本映射为不同的复数序列时,可以实现干扰随机化或平均化的效果。
优选实施例三
在该优选实施例中,发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列;
并且,每2个数据比特对应一个码本,每个码本中包括N个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,…,LN-1),其中,N为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,每个长度为L的复数序列的每个元素为复数,且每个元素的实部和虚部的取值来自于三元实数集合,即由[-1,0,1]构成的集合;每2个数据比特对应的一个码本可以是***预设的、或者***通过信令配置的、或者发射机根据预设规则确定的(例如:发射机独立生成的);
假设发射机信道编码器输出的数据比特为:“0,0,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,0”,把每2个数据比特看作一个数据比特组:“00,10,01,11,01,10,11,00”,并假设每2个数据比特对应的一个码本分别为:C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7,那么,具体地,发射机将其信道编码器输出的每2个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列为:
图8是根据本发明优选实施例三的发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图8所示,发射机根据每2个数据比特的值所表示的索引信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;这里进一步假设每个码本中包括4个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,L2,L3),由于每2个数据比特的值分别为:“0,2,1,3,1,2,3,0”,则发射机将每2个数据比特的值作为索引从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列分别为:码本C0中的复数序列L0、码本C1中的复数序列L2、码本C2中的复数序列L1、码本C3中的复数序列L3、码本C4中的复数序列L1、码本C5中的复数序列L2、码本C6中的复数序列L3、码本C7中的复数序列L0,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,图9是根据本发明优选实施例三的另一种发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列的示意图。如图9所示,发射机根据2个数据比特的不同取值与每2个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;这里进一步假设每个码本中包括4个长度为L的复数序列(分别记为L0,L1,L2,L3),由于2个数据比特的不同取值包括00、01、10、11四种情况,这四种不同取值情况与每2个数据比特对应的一个码本中的4条复数序列的对应关系可以由***预设、或者由***通过信令配置、或者由发射机根据预设规则确定,例如:在每个码本中,00与复数序列L0对应,01与复数序列L1对应,11与复数序列L2对应,10与复数序列L3对应,那么,发射机根据该对应关系从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列分别为:码本C0中的复数序列L0、码本C1中的复数序列L3、码本C2中的复数序列L1、码本C3中的复数序列L2、码本C4中的复数序列L1、码本C5中的复数序列L3、码本C6中的复数序列L2、码本C7中的复数序列L0,然后,发射机将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
或者,发射机根据每2个数据比特与其对应的码本中的一条复数序列的对应关系信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并把每2个数据比特映射为所确定的长度为L的复数序列;***可以通过预设的方式、或信令配置的方式、或发射机根据预设规则确定的方式来确定每2个数据比特与其对应的码本中的一条复数序列的对应关系,例如:“00,10,01,11,01,10,11,00”分别与码本C0中的复数序列L0、码本C1中的复数序列L3、码本C2中的复数序列L1、码本C3中的复数序列L2、码本C4中的复数序列L1、码本C5中的复数序列L3、码本C6中的复数序列L2、码本C7中的复数序列L0一一对应,那么,发射机根据该对应关系信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的长度为L的复数序列,并将每2个数据比特映射为所确定的对应的长度为L的复数序列。
最后,发射机对通过码本映射得到的复数序列进行载波调制,形成发射信号,并发射出去。
在该优选实施例中,发射机还可以结合每2个数据比特所处的顺序信息或位置信息、或者每2个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息从每2个数据比特对应的码本中确定每2个数据比特对应的复数序列,此处不再赘述。
在该优选实施例中,当发射机将具有相同值的不同数据比特组通过码本映射为不同的复数序列时,可以实现干扰随机化或平均化的效果。
优选实施例四
在该优选实施例中,图10是根据本发明优选实施例四的K个发射机分别进行数据传输以及接收机进行串行干扰消除SIC接收检测的示意图。如图10所示,***中有K个发射机同时进行多址接入通信,***通过预设的方式为K个发射机预设不同的码本,或者,***通过信令配置的方式为K个发射机配置不同的码本,或者,K个发射机根据预设规则确定不同的码本(例如:K个发射机独立生成不同的码本);其中,K是大于1的整数。
每个发射机的码本可以包括N个长度大于等于L的复数序列,其中,N是大于或等于1的整数,L是大于1的整数,每个复数序列的每个元素为复数且每个元素的实部和虚部的取值来自于M元实数集合,M是大于或等于2的整数。
K个发射机分别将各自的信道编码器输出的数据比特按照每k个数据比特为一组通过各自的码本映射为长度为L的复数序列,该长度为L的复数序列的每个元素为复数且每个元素的实部和虚部的取值来自于M元实数集合,其中,k是大于或等于1的整数。
然后,K个发射机在相同的时频资源上把通过码本映射得到的复数序列进行载波调制(例如:基于OFDM的多载波调制等),形成各自的发射信号,发送给接收机。
***接收机接收K个发射机发射的信号,采用串行干扰消除SIC信号检测器对接收到的信号进行接收检测,获取K个发射机发送的数据。
由于K个发射机在相同的时频资源上形成各自的信号并发送给接收机,那么,经过多址接入无线信道传播后,接收机接收到的是K个发射机发射的信号的叠加信号。
***接收机采用SIC信号检测器对接收到的信号进行接收检测时,需要使用应用于各个发射机的码本来识别K个发射机发射的信号,包括但不限于:使用指定发射机的码本来识别指定发射机发射的信号、或者使用K个发射机的码本来识别各个发射机发射的信号、或者使用***所有可用码本来识别各个发射机发射的信号。
基于上述优选实施例,在实际应用过程中,可以应用于但不限于以下***或场景:
(1)MC-CDMA***;
对于MC-CDMA***而言,采用上述优选实施例,发射机将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列进行发送,多个发射机可以将各自的数据比特分别通过各自的码本映射为复数序列并通过相同的时频资源进行发送。接收机在接收到多个发射机发射的信号后,采用干扰消除信号检测器对多个发射机发射的信号进行接收检测;由于采用了具有更大自由度的复数序列,可以有效保证不同发射机发射的信号之间的低互相关性,接收机采用干扰消除信号检测器可以有效地区分使用相同时频资源的多个发射机发送的数据。另外,将每k个数据比特看作一个数据比特组,发射机还可以将具有相同值的不同数据比特组通过码本映射为不同的复数序列来实现干扰随机化或平均化。因此,将上述优选实施例应用于MC-CDMA***可以有效地控制多用户间干扰,结合采用干扰消除信号检测器的接收机,可以有效地改善多用户接入通信性能,从而可以支持更高的***过载水平,提升用户非正交多址接入通信的体验。
(2)竞争接入场景;
对于竞争接入场景而言,采用上述优选实施例,多个甚至大量用户终端可以同时请求接入***,结合采用干扰消除信号检测器的接收机,可以有效地区分不同接入终端发射的信号,从而可以支持更高的***过载水平,有效地改善***接入效率以及改善终端接入体验。
(3)免调度接入场景;
对于免调度接入场景而言,采用上述优选实施例,用户终端需要发送数据时即可在可用的时频资源上进行数据传输,多个用户终端可以同时使用相同的时频资源进行数据传输,结合采用干扰消除信号检测器的接收机,可以有效地区分各个终端发射的信号,从而可以支持更高的***过载水平,提升多个用户终端免调度接入与通信的体验,同时还可以减少***调度信令,降低终端接入时延。
图11是根据本发明实施例的数据传输装置的结构框图。如图11所示,该数据传输装置可以包括:映射模块10,用于通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;发送模块20,用于对复数序列进行发送。
采用如图11所示的装置,解决了相关技术中的码分多址接入技术通常基于二元伪随机实数序列的扩展序列,会产生严重的多用户间干扰,影响多用户接收检测性能和多用户接入通信性能的问题,进而能够有效地控制多用户间干扰以及有效地改善多用户接入通信性能。
优选地,数据比特组由发射机的信道编码器输出的每k个数据比特设置而成。
优选地,上述码本可以包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,上述码本可以包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合。
优选地,上述M元实数集合可以包括以下之一:
(1)[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;
(2)[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;
(3)[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;
(4)[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
优选地,如图12所示,映射模块10可以包括:第一获取单元100,用于按照预设规则从码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特的值所表示的索引信息;
(2)k个数据比特的不同取值与码本中的不同复数序列的对应关系信息;
(3)每k个数据比特与码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(4)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(5)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(6)码本的子集信息或子序列信息;
第一映射单元102,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,如图12所示,映射模块10可以包括:第二获取单元104,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(2)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(3)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(4)k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息;
(5)每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
第二映射单元106,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,如图12所示,映射模块10可以包括:第三获取单元108,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,上述预设规则可以包括但不限于以下至少之一:
(1)每k个数据比特的值所表示的索引信息;
(2)k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息;
(3)每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息;
(4)每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息;
(5)每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息;
(6)每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
第三映射单元110,用于将每k个数据比特映射为长度为L的复数序列。
优选地,如图12所示,发送模块20可以包括:生成单元200,用于对复数序列进行载波调制,生成发射信号,其中,载波调制可以是单载波调制或多载波调制;发送单元202,用于对发射信号进行发射。
图13是根据本发明实施例的另一种数据传输装置的结构框图。如图13所示,该数据传输装置可以包括:接收模块30,用于接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为数据比特组,复数序列的长度为L,复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;获取模块40,用于根据码本从接收到的信号中获取K个发射机所发送的数据。
优选地,采用接收机的干扰消除信号检测器对接收到的信号进行接收检测,获取K个发射机所发送的数据。
优选地,K个发射机发射的信号是K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
优选地,K个发射机所应用的码本各不相同。
从以上的描述中,可以看出,上述实施例实现了如下技术效果(需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果):采用本发明实施例所提供的技术方案,将每k个数据比特通过码本映射为长度为L的复数序列进行发送,当多个发射机分别将各自的数据比特通过各自的码本映射为复数序列并通过相同的时频资源进行发送时,可以有效地确保不同发射机发送的信号之间的低互相关性;另外,将每k个数据比特看作一个数据比特组,发射机还可以将具有相同值的不同数据比特组通过码本映射为不同的复数序列来实现干扰随机化或平均化,从而可以有效地控制多用户间干扰,结合已有的采用干扰消除信号检测器的接收机,可以有效地改善多用户接入通信性能,进而可以支持更高的***过载水平,提升用户非正交多址接入通信的体验。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种数据传输方法,其特征在于,包括:
通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组,所述复数序列的长度为L,所述复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
对所述复数序列进行发送;
其中,通过所述码本将所述数据比特组映射为所述复数序列包括:
按照预设规则从所述码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与所述码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与所述码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于所述码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,所述码本的子集信息或子序列信息;
将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将发射机的信道编码器当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述码本包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于所述M元实数集合。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述码本包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于所述M元实数集合。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述M元实数集合包括以下之一:
[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;
[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;
[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;
[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述码本将所述数据比特组映射为所述复数序列还包括:
按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与所述每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述码本将所述数据比特组映射为所述复数序列还包括:
按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与所述每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,对所述复数序列进行发送包括:
对所述复数序列进行载波调制,生成发射信号;
对所述发射信号进行发射。
9.一种数据传输方法,其特征在于,包括:
接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组,所述复数序列的长度为L,所述复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
根据所述码本从所述接收到的信号中获取所述K个发射机所发送的数据;
其中,所述发射机对其数据比特组通过码本映射为复数序列包括:
按照预设规则从所述码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与所述码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与所述码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于所述码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,所述码本的子集信息或子序列信息;
将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,采用接收机的干扰消除信号检测器对所述接收到的信号进行接收检测,获取所述K个发射机所发送的数据。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述K个发射机发射的信号是所述K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述K个发射机所应用的码本各不相同。
13.一种数据传输装置,其特征在于,包括:
映射模块,用于通过码本将数据比特组映射为复数序列,其中,将当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组,所述复数序列的长度为L,所述复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
发送模块,用于对所述复数序列进行发送;
其中,所述映射模块包括:
第一获取单元,用于按照预设规则从所述码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与所述码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与所述码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于所述码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,所述码本的子集信息或子序列信息;
第一映射单元,用于将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,将发射机的信道编码器当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组。
15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述码本包括N个长度大于或等于L的复数序列,其中,N为大于或等于1的整数,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于所述M元实数集合。
16.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述码本包括2k个长度大于或等于L的复数序列,其中,每个复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于所述M元实数集合。
17.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述M元实数集合包括以下之一:
[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合,其中,M为奇数;
[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合,其中,M为偶数;
[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为奇数;
[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以对应的归一化系数得到的M个实数组成的集合,其中,M为偶数。
18.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述映射模块还包括:
第二获取单元,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与所述每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,k个数据比特的不同取值对应不同的码本;所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,k个数据比特的不同取值对应的各个码本的子集信息或子序列信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
第二映射单元,用于将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
19.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述映射模块还包括:
第三获取单元,用于按照预设规则从每k个数据比特对应的码本中获取与所述每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,每k个数据比特对应一个码本,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与每k个数据比特对应的码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与其对应的码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于其对应的码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,每k个数据比特对应的码本的子集信息或子序列信息;
第三映射单元,用于将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的装置,其特征在于,所述发送模块包括:
生成单元,用于对所述复数序列进行载波调制,生成发射信号;
发送单元,用于对所述发射信号进行发射。
21.一种数据传输装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收K个发射机发射的信号,其中,K为大于或等于1的整数,每个发射机发射的信号是该发射机对其数据比特组通过码本映射为的复数序列进行载波调制形成的,每个发射机将当前输出的每k个数据比特设置为所述数据比特组,所述复数序列的长度为L,所述复数序列中的全部元素均为复数且每个元素的实部与虚部的取值均来自于M元实数集合,k为大于或等于1的整数,L为大于1的整数,M为大于或等于2的整数;
获取模块,用于根据所述码本从所述接收到的信号中获取所述K个发射机所发送的数据;
其中,所述发射机对其数据比特组通过码本映射为复数序列包括:
按照预设规则从所述码本中获取与每k个数据比特对应的长度为L的所述复数序列,其中,所述预设规则包括以下至少之一:每k个数据比特的值所表示的索引信息,k个数据比特的不同取值与所述码本中的不同复数序列的对应关系信息,每k个数据比特与所述码本中的一个复数序列的对应关系信息,每k个数据比特所处的顺序信息或位置信息,每k个数据比特所处的顺序或位置相对于所述码本中复数序列的数量进行求余数运算后得到的顺序信息或位置信息,所述码本的子集信息或子序列信息;
将所述每k个数据比特映射为长度为L的所述复数序列。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,采用接收机的干扰消除信号检测器对所述接收到的信号进行接收检测,获取所述K个发射机所发送的数据。
23.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述K个发射机发射的信号是所述K个发射机在相同的时频资源上分别形成的发射信号。
24.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述K个发射机所应用的码本各不相同。
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