CN107343321A - 上行接入方法及装置、发射机、接收机、终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供上行接入方法及装置、发射机、接收机、终端,该方法包括:将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列,第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,发送载波调制信号。解决随着机器通信的海量接入导致的传输接入技术严重冲突问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种上行接入方法及装置、发射机、接收机、终端。
背景技术
上行多用户接入可以通过不同的多址接入技术如:时分多址(TimeDivision Multiple Access,简称为TDMA),频分多址(Frequency DivisionMultiple Access,FDMA),码分多址(Code Division Multiple Access,简称为CDMA)和空分多址(Space Division Multiple Access,简称为SDMA)。采用码分多址接入的接入过程中,首先,每个接入终端都先用一定长度的扩展序列(如,长度为L的扩展序列,是指这个扩展序列由L个符号构成,也可以说是由L个元素构成,此处的L个符号或者L个元素可以是L个数字符号)对数字幅相调制后的数据符号进行扩展。扩展过程是指每个已调制的数据符号与扩展序列的每个符号相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列的过程,图1为相关技术中数据符号扩展原理图,如图1所示,数据符号为Sk,一个N长的扩展序列C={c1,c2,……cN},所谓的扩展处理就是将Sk与扩展序列C中的每个元素相乘,最终得到扩展后的序列{Skc1,Skc2,……SkcN}。扩展过程中每个已调制的数据符号(例如采用二相相移键控(Binary Phase Shift Keying,简称为BPSK)/正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation,简称为QAM)调制后的星座点符号)与扩展序列的每个符号相乘,最终每个已调制的数据符号会被扩展成为与所用扩展序列长度相同的符号序列,如使用长度为L的扩展序列则每个已调制符号会被扩展成L个符号,也可以说每一个已调制的数据符号承载在一条长度为L的扩展序列上了。然后,所有接入终端的扩展后符号序列可以在相同的时频资源上发送。最后,基站收到的是所有接入终端的扩展信号叠加在一起的合信号,并通过多用户接收机技术从合信号中分离出各个终端的有用信息。
传统上,应用码分多址接入的通信技术常被归为扩频通信的类别,这是因为终端的调制符号会被扩展为L倍的符号,如果扩展后的L倍符号的传输时间要求等于扩展前调制符号的话,则所需的带宽必然会扩展L倍。这也是为什么扩展序列常称为扩频序列。
码分多址接入技术中,发射侧的扩展过程是比较简单的,只需把每个调制符号,如每个BPSK/QAM调制后的符号,与一条长度为L的扩展序列的每个符号相乘就可以得到扩展后的L个符号,然后扩展后的符号就可以通过单载波或多载波技术发射出去。多载波码分复用技术由于可以依靠多载波技术来对抗多径,所以扩展序列可以只需考虑利于多用户信息分离的互相关特性,这也是单载波码分复用与多载波码分复用两种技术对序列选取的最大区别。
良好的扩展序列是性能的基础,最终多用户信息的分离是在基站侧完成的,基站采用不同的多用户接收技术会取得相应的性能。要获取最优的多用户数据分离性能,基站需要采用高性能、但高复杂度的多用户接收机技术,如串行干扰消除接收机技术。
二元伪随机实数序列还可以称为二进制伪随机序列,序列中的每个符号取值通常表示为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。
扩展序列的长度也是码分多址技术的一个关键量。扩展序列越长,各终端所采用的扩展序列之间的低互相关度越容易保证,并且,越容易找到更多的具有低互相关的序列,从而支持更多的同时接入终端。如果同时接入的终端数量N大于扩展序列的长度L,即N>L,则可以说该多用户接入***处于过载状态了。也即码分复用***的用户负载率可以定义为N/L,如果N/L>1则可以称为***处于过载状态了,过载率也等于N/L。值得一提的是,能实现***过载是码分多址接入技术在未来无线通信中大放光彩的关键属性之一。
为了提供灵活的***设计,支持更多的用户同时接入,通常接入终端采用的扩展序列不是互相正交,从多用户信息论角度而言,上行采用非正交的多址方式是可以取得比正交多址方式更大的***容量或边缘吞吐量的。因为各终端的扩展序列不是互相正交,所以一般情况下每个用户的解调性能会随着同时接入用户数量的增加而变差。当***过载时,多用户之间的干扰会变得更加严重。目前主流的码分多址技术为了实现简单,大都是基于二元伪随机实数序列作为扩展序列。但是由于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度并不容易保证,这会导致严重的多用户间干扰,必然会影响多用户接入的性能。
进一步,5G海量连接场景或海量机器通信(Massive machine-typecommunication,简称为MMC)是5G物联网(Internet of Thing,简称为IoT)业务的一个大类。这个场景的最大挑战是支持海量的终端数,势必要求:每一个机器终端的成本要远低于一般的手机终端;功耗方面也得足够低,以保证电池的使用寿命;覆盖方面还应该有较强的鲁棒性,覆盖面能够达到地下室等偏僻地方。
而传统正交多址有以下不足:需要严格接入流程,终端复杂、成本高、功耗大;而且对小包而言信令开销太大,频谱利用率低;资源正交分割,硬容量,***灵活性和扩展性低。
目前,针对机器通信接入技术的研究主要集中在以下两个方向:一种是基于ALOHA协议(最早最基本的无线通信协议)等一次传输接入技术的研究,另一种就是通过改进长期演进(Long-Term Evolution,简称为LTE)竞争接入技术来适应机器通信特点的方案。
由于机器通信的设备密度远大于传统的人和人(Human-to-Human,简称为H2H)之间通信的设备密度,这会造成在相同的时刻将有海量的设备会被触发,并且通过随机接入信道(Random Access Channel,简称为RACH)向基站发起接入请求,所以这将不可避免的会引起信息冲突问题,进而又带来接入时延、信息拥塞等一系列问题,故LTE的随机接入技术并不适合机器通信接入技术。同样,基于LTE改进的接入技术方案,虽然可以保证机器通信接入技术的可靠性,但是该方案需要大量的信令开销,这就无法满足机器通信对灵活性、低功耗、低成本、较少的信令开销的需求。
基于ALOHA的一次传输接入技术其大体可分为两种:一种其设计思想比较简单,即只要用户有数据要发送,就尽管他们发送,当然,这样就会产生冲突从而造成帧的破坏;另一种设计思想是用时钟来统一用户的数据发送,即将时间分为离散的时间片,用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据,从而避免了用户发送数据的随意性,减少了数据产生冲突的可能性。在第二种一次传输接入技术中,数据的发送时刻不仅要受到用户的影响,而且还要受到时间片的限制,即数据要等到下一个时间片开始时才可以发送。
虽然一次传输接入技术可以节省大量的信令开销,但是其可靠性却无法得到较好的保证,而且对于机器通信时的海量接入,一次传输接入技术必然又会出现较严重的冲突问题。
针对相关技术中,随着机器通信的海量接入进而导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种上行接入方法及装置、发射机、接收机、终端,以至少解决相关技术中的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种上行接入方法,包括:
将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,其中,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送所述载波调制信号。
可选地,所述第一指示信息或所述第二指示信息均至少包括以下信息:终端身份标识信息;终端身份标识信息和,以指定方式或随机产生的一个或多个比特,其中,所述终端身份标识信息包括以下至少之一:唯一标识终端的标识信息;用于指示终端在当前网络中的身份标识信息。
可选地,通过以下参数至少之一确定所述以指定方式或随机产生的一个或多个比特:所述终端身份标识信息、载波调制信号的传输次数、发送载波调制信号的时频位置、所述终端所在小区的配置信息。
可选地,所述两条扩展序列包括:非正交序列和正交序列;非正交序列和非正交序列;所述非正交序列包括:复数非正交序列。
可选地,通过以下方式之一确定所述非正交序列:根据所述比特序列的第一指示信息或所述第二指示信息从包含有多个非正交序列的集合中选择;根据所述第一指示信息或所述第二指示信息序列发生器产生;
通过以下方式之一确定所述正交序列:当所述第一指示信息或所述第二指示信息还包括有指示正交序列的指示信息时,根据所述比特序列的的第一指示信息或所述第二指示信息从包含有多个正交序列的集合中选择;从包含有多个正交序列的集合中随机选择。
可选地,当所述非正交序列为复数非正交序列时,通过以下方式确定所述非正交序列:所述复数非正交序列的每一元素为一个复数,且所述复数非正交序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数;
其中,当所述M是奇数,所述M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
当所述M是偶数,所述M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
当所述M是奇数,所述M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以该M元实数集合对应的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
当所述M是偶数,所述M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以该M元实数集合的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合。
可选地,当所述非正交序列为复数非正交序列时,根据所述比特序列确定所述复数非正交序列包括:
根据所述比特序列生成整数序列,所述整数序列的所有元素的取值均来自于一个M×M元整数集合,且具有的元素个数与所述非正交序列的长度相同,所述M×M元整数集合是[0,M×M-1]或[1,M×M]范围内的所有整数组成的集合,M为大于等于2的整数;
根据所述整数序列中元素,按照预设的映射规则从一个M×M点的复数星座图中选取所述元素对应的复数星座点;
确定所述复数星座点对应的复数,将所述复数依次组合得到所述复数非正交序列,或者,将所述复数乘以所述复数的能量归一化系数后依次组合得到所述复数非正交序列。
可选地,所述M=2或3或4。
可选地,当所述所述非正交序列为复数非正交序列时,根据所述比特序列确定要使用的复数非正交序列包括:
根据所述比特序列生成整数序列,所述整数序列所有元素的取值来自8元整数集合,且具有元素的个数与所述非正交序列的长度相同,所述8元整数集合是[0,7]或[1,8]范围内的所有整数组成的集合;
根据所述的整数序列中的元素,按照预设的映射规则从8点的复数星座图中选取所述复数对应的复数星座点;
确定所述复数星座点对应的复数,将所述复数依次组合得到所述复数非正交序列,或者,将所述复数乘以该复数对应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数非正交序列。
可选地,通过基站发送的广播信息确定以下至少之一:所述两条扩展序列中至少一条扩展序列的长度或所述等价序列的长度;所述终端可用的时频资源。
可选地,所述正交序列至少包括以下之一:沃尔什Walsh序列、离散傅里叶变换DFT序列、Zadoff–Chu序列。
可选地,将待发送的比特序列编码调制成N个符号包括:采用以下至少之一编码方式进行编码:循环冗余校验CRC编码和信道纠错编码;
采用至少以下之一编码方式对所述待发送的比特序列进行调制:二进制相移键控BPSK、正交移相键控QPSK、16正交振幅调制QAM、64QAM。
可选地,采用至少以下方式之一对所述待发送的比特序列进行载波调制:带有循环前缀CP的正交频分复用OFDM;带有循环前缀CP的单载波频分多址SC-FDMA调制;带有循环前缀CP的1个子载波的OFDM/SC-FDMA调制。
可选地,所述正交序列的序列长度为1;所述非正交序列的长度为1。
可选地,所述导频符号的个数N2取值为0。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种上行接入方法,包括:
接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号是通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
对接收的所述载波调制信号进行接收检测。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种上行接入装置,包括:
编码调制模块,用于将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
扩展模块,用于使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,其中,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
载波调制模块,用于对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号;
发送模块,用于发送所述载波调制信号。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种上行接入装置,包括:
接收模块,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号是通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
检测模块,用于对接收的所述载波调制信号进行接收检测。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种发射机,包括:
第一处理器;用于存储处理器可执行指令的第一存储器;
其中,所述第一处理器,用于将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送所述载波调制信号,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列。
可选地,所述发射机在无数据需求时,处于休眠状态。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种终端,包括:以上任一项所述的发射机。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种接收机,包括:
第二处理器;用于存储第二处理器可执行指令的第二存储器;
其中,所述第二处理器,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号时通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列。
通过本发明,对待发送的比特序列编码调制成调制符号,将所述调制符号加上导频符号后形成N个符号,通过两条扩展序列或一条等价序列对包含有调制符号和导频符号的N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制,其中,比特序列中携带有携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列;所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列,采用上述技术方案,解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进而导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程。
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为相关技术中数据符号扩展原理图;
图2是根据本发明实施例的上行接入方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的上行接入方法的另一流程图;
图4是根据本发明实施例的上行接入装置的结构框图;
图5是根据本发明实施例的上行接入装置的另一结构框图;
图6是根据本发明实施例的上行接入装置的又一结构框图;
图7为根据本发明实施例的发射机的结构框图;
图8为根据本发明实施例的接收机的结构框图;
图9为根据本发明优选实施例1的发射机侧对信号处理过程的流程图;
图10为根据本发明优选实施例2的发射机侧对信号处理流程图;
图11为根据本发明优选实施例3的发射机侧对信号处理流程图;
图12为根据本发明优选实施例4的发射机侧对信号处理流程图;
图13为根据本发明优选实施例5的发射机侧上行接入方法的流程图;
图14为根据本发明优选实施例的根据终端身份标识信息确定L1长或L2长扩展序列的流程图;
图15为根据本发明优选实施例的4个复数星座点的星座示意图;
图16为根据本发明优选实施例的9个复数星座点的星座示意图;
图17为根据本发明优选实施例的由8个复数星座点组成的方形星座示意图;
图18为根据本发明优选实施例的由8个复数星座点组成的圆形星座示意图;
图19为根据本发明优选实施例的根据额外增加的比特序列、终端身份标识信息取得L1长或L2长序列且额外增加的比特的取值是随机取值的流程图(一);
图20为根据本发明优选实施例的根据额外增加的比特序列、终端身份标识信息取得L1长或L2长序列且额外增加的比特的取值由重传次数决定的流程图(一);
图21为根据本发明优选实施例的调制符号分别经过4长非正交扩展、8长正交扩展的原理示意图;
图22为根据本发明优选实施例的调制符号分别经过8长正交扩展、4长非正交扩展的原理示意图;
图23为根据本发明优选实施例的调制符号分别经过L长序列扩展的原理示意图;
图24为根据本发明优选实施例的分别由4长非正交序列、8长正交序列生成L序列的原理示意图;
图25为根据本发明优选实施例的分别由8长正交序列、4长非正交序列生成L序列的原理示意图;
图26为根据本发明优选实施例的接收机的流程图;
图27为根据本发明优选实施例的多天线时发射机侧的数据扩展流程图(一);
图28为根据本发明优选实施例的多天线时发射机侧的数据扩展流程图(二)。
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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
为了解决随着机器通信的海量接入进行导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,本发明实施例的一个大致思路如下:如何取得优良的码分多址接入性能?或更直接的说基站怎样才能准确地从合信号中分离出各终端的有用数据信息?这就是码分多址***的关键,主要涉及两个方面:扩展序列和接收机,扩展序列的选取是性能基础,接收机的设计是性能保障。
具体来讲,要取得优良的接入性能,不同终端采用的扩展序列首先需要有良好的互相关特性。如果扩展序列是直接在无线多径信道中传输的话,如单载波的码分复用技术,则还要求序列具有良好的自相关特性来对抗序列自身的时延多径扩展。
正因为扩展序列的重要性,不同的码分多址接入技术主要区别在于扩展序列的选取上。直接序列扩频码分多址接入(Direct Sequence-CodeDivision Multiple Access,简称为DS-CDMA)技术是最为常用的码分多址接入技术,已经被多种无线通信标准采纳为上行多用户接入技术,其扩展序列是基于最简单的二元伪随机(Pseudo-Noise,简称为PN)实数序列的。由于序列的简单性,基于PN序列的DS-CDMA也是多载波码分复用的最主要技术之一,在此技术中,每个已调制符号会先被一个二元伪随机实数序列扩展,然后再通过多载波技术发射出去。
为了解决上述技术问题,在本实施例中提供了一种上行接入方法,图2是根据本发明实施例的上行接入方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将该N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
步骤S204,使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,其中,等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列,第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;
步骤S206,对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送载波调制信号。
通过上述各个步骤,对待发送的比特序列编码调制形成调制符号,再将调制符号加上导频符号后形成N个符号,通过两条扩展序列或一条等价序列对包含有调制符号和导频符号的N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制,其中,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列,第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列,采用上述技术方案,解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进而导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程。
上述两条扩展序列优选先使用非正交序列进行扩展,非正扩展后的符号再使用正交扩展,当然也可以是先用正交序列进行扩展,之后再使用非正交序列,等价序列可以是两条扩展序列中一条序列扩展成另一条序列的等价序列,例如,上述两条扩展序列分别为A和B,等价序列可以是将A扩展成B以后形成的BB序列,也可以是将B扩展成A的AA序列,其中的A和B可以分别代表非正交序列和正交序列。
本发明实施例的两条扩展序列可以是非正交序列和正交序列,也可以两条都是非正交序列,具体可以根据实际情况进行调整,此外,比特序列中除了携带有指示非正交序列的指示信息之外,还可以携带有正交序列的指示信息,正交序列的指示信息通常是借用非正交序列的指示信息,不希望额外增加指示信息来指示正交序列,本发明实施例对此均不作限定。
需要说明的是,本发明实施例中的非正交序列是至少通过以下方式之一确定的:根据比特序列中的第一指示信息或第二指示信息从包含有多个非正交序列的集合中选择;根据比特序列中的第一指示信息或第二指示信息从序列发生器产生;正交序列是至少通过以下方式之一确定的:当所述第一指示信息或第二指示信息包含有能够指示正交序列的信息时,根据比特序列中用于指示正交序列的指示信息从包含有多个正交序列的集合中选择;从包含有多个正交序列的集合中随机选择,本领域技术人员根据其具备的能力能够获知的非正交序列和正交序列的确定方式均在本发明实施例的保护范围内,需要说明的是,第一指示信息和第二指示信息所指示的非正交序列优选来自不同的集合。
在本发明实施例的一个可选示例中,对于第一指示信息或者第二指示信息可以至少携带有以下信息:终端身份标识信息;终端身份标识信息和以指定方式或随机产生的多个比特,可以理解为随机产生的一个或多个比特信息是随机的,并不一定包含在第一指示信息或第二指示信息中,本发明实施例中的终端身份标识信息包括以下至少之一:唯一标识终端的标识信息;用于指示终端在当前网络中的身份标识信息,具体可以是UE_ID或者C-RNTI。
上述随机产生的一个或多个比特并不是完全随机产生的,它可以是根据以下参数之一确定的:终端身份标识信息、载波调制信号的传输次数、发送载波调制信号的时频位置、终端所在小区的配置信息。
在执行上述步骤之前,本发明实施例还可以做以下准备:通过基站发送的广播信息确定以下至少之一:上述两条扩展序列中至少一条扩展序列的长度;上述等价序列长度;终端可用的时频资源,也就是说,本发明实施例基站是可以通过广播信息告知终端当前可用的时频资源的资源池子,终端在知晓这些信息之后,在发送数据时,随机选取一个可用的资源即可。
在具体应用中,本发明实施例提到的其中一条扩展序列可以是复数扩展序列,其中,在本发明的各个实施例中,作为一种示例,复数扩展序列可以是复数非正交序列。对于复数扩展序列,本发明实施例提供了主要给出了几种确定方式,但这些确定方式仅用于举例说明,其他在本发明实施例提供的确定方式的提示下本领域技术人员能够想到的复数扩展序列的确定方式均在本发明实施例的保护范围。
第一种确定方式
当扩展序列为复数扩展序列时,通过以下方式确定上述扩展序列:复数扩展序列的每一元素为一个复数,且复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数;
其中,当M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
当M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
当M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以该M元实数集合对应的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
当M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以该M元实数集合的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合。
第二种确定方式
根据比特序列生成整数序列,整数序列的所有元素的取值均来自于一个M×M元整数集合,且具有的元素个数与非正交序列的长度相同,M×M元整数集合是[0,M×M-1]或[1,M×M]范围内的所有整数组成的集合,M为大于等于2的整数;
根据整数序列中元素,按照预设的映射规则从一个M×M点的复数星座图中选取元素对应的复数星座点;
确定复数星座点对应的复数,将复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将复数乘以复数的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在第一种确定方式和第二种确定方式中的M取值,优选2或3或4。
第三种确定方式
根据比特序列生成整数序列,整数序列所有元素的取值来自8元整数集合,且具有元素的个数与非正交序列的长度相同,8元整数集合是[0,7]或[1,8]范围内的所有整数组成的集合;
根据的整数序列中的元素,按照预设的映射规则从8点的复数星座图中选取复数对应的复数星座点;
确定复数星座点对应的复数,将复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将复数乘以该复数对应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
对于步骤S202中编码、调制的实现方式有多种,本发明实施例的一个可选示例中,采用以下至少之一编码方式进行编码:CRC编码和信道纠错编码;采用至少以下之一编码方式进行调制:BPSK、QPSK、16QAM、64QAM,优先选取低阶的BPSK和QPSK两种调制方式。
步骤S206的一个可选实现方式,可以是采用至少以下方式之一进行载波调制:带有CP的OFDM;带有CP的SC-FDMA调制;带有CP的1个子载波的OFDM/SC-FDMA调制。
可选地,当两条扩展序列中的其中一条为复数扩展序列时,上述两条扩展序列包括:复数域非正交序列和正交序列;复数域非正交序列和非正交序列,正交序列至少包括以下之一:沃尔什Walsh序列、离散傅里叶变换DFT序列、Zadoff–Chu序列。
在本发明实施例中,正交序列的序列长度可以为1,非正交序列的长度也可以为1,实际上,正交序列是为了增加覆盖,替换传统的简单重复。例如一条8长正交序列解扩时,可以做到自己的能量累加8倍,其它7条序列因为与这条是正交的,解扩后累积能量为0。而每个用户都简单重复8次的话,则不能消除其它用户。
在某些情况下,N个符号中包括的导频符号数可以为0,即不包括导频符号,本发明实施例对此不作特殊说明。
实施例2
为了完善上述技术方案,在本发明实施例中,还提供了一种上行接入方法,图3是根据本发明实施例的上行接入方法的另一流程图,如图3所示,该流程包括如下步骤:
步骤S302,接收多个发射机发射的载波调制信号,载波调制信号是通过发射机将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列;第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;
步骤S304,对接收的载波调制信号进行接收检测。
通过上述各个步骤,接收多个发射机发射的载波调制信号,并对载波调制信息进行接收检测,其中,载波调制信号是通过发射机将待发送的比特序列编码调形成调制符号,将该调制符号加上导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,采用上述技术方案,解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进行导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程。
步骤S302中接收到的载波调制信号是多个发射机在相同的视频资源池里发送的,所述步骤S302接收到的会是叠加在一起的多个信号。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
实施例3
在本实施例中还提供了一种上行接入装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本发明实施例的上行接入装置的结构框图,如图4所示,该装置包括:
编码调制模块40,用于将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
扩展模块42,用于使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,其中,等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列;第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;
载波调制模块44,用于对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号;
发送模块46,用于发送载波调制信号。
通过上述各个模块的作用,对待发送的比特序列编码调制成N个符号,通过两条扩展序列或一条等价序列对包含有调制符号和导频符号的N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制,其中,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列;所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列,采用上述技术方案,解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进行导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程。
上述两条扩展序列优选先使用非正交序列进行扩展,非正扩展后的符号再使用正交扩展,当然也可以是先用正交序列进行扩展,之后再使用非正交序列,等价序列可以是正交序列扩展后的得到的非正交序列,也可以是上述两条扩展序列的等价扩展得到的序列,本发明实施例的两条扩展序列可以是非正交序列和正交序列,也可以两条都是非正交序列,具体可以根据实际情况进行调整,此外,比特序列中除了携带有指示非正交序列的指示信息之外,还可以携带有正交序列的指示信息,正交序列的指示信息通常是借用非正交序列的指示信息,不希望额外增加指示信息来指示正交序列,本发明实施例对此均不作限定。
需要说明的是,本发明实施例中的非正交序列是至少通过以下方式之一确定的:根据比特序列中的第一指示信息或第二指示信息从包含有多个非正交序列的集合中选择;根据比特序列中的第一指示信息或第二指示信息根据序列发生器产生;正交序列是至少通过以下方式之一确定的:当所述第一指示信息或第二指示信息包含有能够指示正交序列的信息时,根据比特序列中用于指示正交序列的指示信息从包含有多个正交序列的集合中选择;从包含有多个正交序列的集合中随机选择,本领域技术人员根据其具备的能力能够获知的非正交序列和正交序列的确定方式均在本发明实施例的保护范围内。
在本发明实施例的一个可选示例中,对于第一指示信息或第二指示信息可以携带有以下信息:终端身份标识信息;终端身份标识信息和随机产生的多个比特,可以理解为随机产生的多个比特信息是随机的,并不一定包含在非正交序列的指示信息中,本发明实施例中的终端身份标识信息包括以下至少之一:唯一标识终端的标识信息;用于指示终端在当前网络中的身份标识信息,具体可以是UE_ID或者C-RNTI。
上述随机产生的多个比特并不是完全随机产生的,它可以是根据以下参数之一确定的:终端身份标识信息、载波调制信号的传输次数、发送载波调制信号的时频位置、终端所在小区的配置信息。
图5是根据本发明实施例的上行接入装置的另一结构框图,如图5所示,上述装置还包括,确定模块48,用于通过基站发送的广播信息确定以下至少之一:上述两条扩展序列中至少一条扩展序列的长度;等价序列的序列长度;终端可用的时频资源,也就是说,本发明实施例基站是可以通过广播信息告知终端当前可用的时频资源的资源池子,终端在知晓这些信息之后,在下次发送数据时,随机选取一个可用的资源即可。
在具体应用中,本发明实施例提到的扩展序列可以是复数扩展序列,对于复数扩展序列,本发明实施例提供了主要给出了几种确定方式,但这些确定方式仅用于举例说明,其他在本发明实施例提供的确定方式的提示下本领域技术人员能够想到的复数扩展序列的确定方式均在本发明实施例的保护范围。
第一种确定方式
确定模块48,还用于当其中一条扩展序列为复数扩展序列时,通过以下方式确定上述扩展序列:复数扩展序列的每一元素为一个复数,且复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数;
其中,当M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
当M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
当M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以该M元实数集合对应的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
当M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以该M元实数集合的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合。
第二种确定方式
确定模块48,还用于当扩展序列为复数扩展序列时,通过以下方式确定上述扩展序列:
根据比特序列生成整数序列,整数序列的所有元素的取值均来自于一个M×M元整数集合,且具有的元素个数与非正交序列的长度相同,M×M元整数集合是[0,M×M-1]或[1,M×M]范围内的所有整数组成的集合,M为大于等于2的整数;
根据整数序列中元素,按照预设的映射规则从一个M×M点的复数星座图中选取元素对应的复数星座点;
确定复数星座点对应的复数,将复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将复数乘以复数的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在第一种确定方式和第二种确定方式中的M取值,优选2或3或4。
第三种确定方式
确定模块48,还用于当扩展序列为复数扩展序列时,通过以下方式确定上述扩展序列:
根据比特序列生成整数序列,整数序列所有元素的取值来自8元整数集合,且具有元素的个数与非正交序列的长度相同,8元整数集合是[0,7]或[1,8]范围内的所有整数组成的集合;
根据的整数序列中的元素,按照预设的映射规则从8点的复数星座图中选取复数对应的复数星座点;
确定复数星座点对应的复数,将复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将复数乘以该复数对应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
可选地,编码调制模块40,还用于采用以下至少之一编码方式进行编码:CRC编码和信道纠错编码;还用于采用至少以下之一编码方式进行调制:BPSK、QPSK、16QAM、64QAM,优先选取低阶的BPSK和QPSK两种调制方式。
在本发明实施例中,载波调制模块44,还用于采用至少以下方式之一进行载波调制:带有CP的OFDM;带有CP的SC-FDMA调制;带有CP的1个子载波的OFDM/SC-FDMA调制。
在本发明实施例中,正交序列的序列长度可以为1,非正交序列的长度也可以为1,实际上,正交序列是为了增加覆盖,替换传统的简单重复。例如一条8长正交序列解扩时,可以做到自己的能量累加8倍,其它7条序列因为与这条是正交的,解扩后累积能量为0。而每个用户都简单重复8次的话,则不能消除其它用户。
实施例4
在本实施例中还提供了一种上行接入装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图6是根据本发明实施例的上行接入装置的又一结构框图,如图6所示,该装置包括:
接收模块60,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,载波调制信号是通过发射机将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,等价序列包括:等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列;第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;
检测模块62,用于对接收的载波调制信号进行接收检测。
通过上述各个模块的作用,接收多个发射机发射的载波调制信号,并对载波调制信息进行接收检测,其中,载波调制信号是通过发射机将待发送的比特序列编码调制形成调制符号,将该调制符号加上导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,采用上述技术方案,解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进行导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程。
实施例5
在实际应用中,本发明实施例还提供了一种发射机,图7为根据本发明实施例的发射机的结构框图,如图7所示,包括:
第一处理器70;
用于存储处理器可执行指令的第一存储器72;其中,第一处理器70,用于将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送载波调制信号,其中,N1和N为正整数,N2为整数,等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列;第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列。
本发明实施例的一个可选应用场景:当前在需要大量机器通信的情况下,很多时候需要向某一地区投放数百万量的终端,终端内部都会内设发射机,如果采用传统的上行接入方法,需要随机接入或者握手交互的过程,这样需要大量的信令交互,浪费终端的电量,也增加了终端的成本,而通过本发明实施例的上行接入方法,即使投放的终端量很大,但由于上行接入方法简单,不需过多的信令交互过程,进而也减少了终端耗电量,降低了终端成本,同时也增加了上行接入过程的可靠性。
为了更好的节省终端电量,发射机在无数据需求时,处于休眠状态。
在本发明实施例中,还提供了一种终端,包括以上任一项所述的发射机。
实施例6
图8为根据本发明实施例的接收机的结构框图,如图8所示,包括:
第二处理器80;
用于存储第二处理器可执行指令的第二存储器82;
其中,第二处理器80,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,载波调制信号时通过发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,等价序列包括:等价序列包括:将上述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列;第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列。
以下结合一示例对上述发射机和接收机的结构以及工作原理进行说明,但不用于限定本发明实施例。
本发明实施例提供的发射机,可以包括:
序列确定装置,配置为确定要使用的实数PN序列或者复数扩展序列,实数PN序列的L个元素取值来自[-1,+1]集合,复数扩展序列的每一元素为一个复数,且复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数;
扩展装置,配置为采用复数扩展序列对待发送的数据符号进行扩展处理,生成扩展后的符号序列;
信号发送装置,配置为发送扩展后的符号序列。
可选地,序列确定装置确定的复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值都来自于一个M元实数集合,其中:
M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以相应的归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以相应的归一化系数得到的M个实数组成的集合。
可选地,序列确定装置确定的复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M=2或3或4。
可选地,序列确定装置确定要使用的复数扩展序列,包括:
根据约定规则从收发***预设的复数非正交序列集合中选取一个复数非正交序列,确定为复数扩展序列;或者
根据基站发送的复数非正交序列索引信息,从收发***预设的复数非正交序列集合中选取一个复数非正交序列,确定为复数扩展序列;
其中,复数非正交序列集合中的每一复数非正交序列,其所有元素的实部和虚部的取值均来自于M元实数集合。
可选地,序列确定装置确定要使用的复数扩展序列,包括:
生成一个伪随机的整数序列,整数序列具有L个元素且其中所有元素的取值均来自于一个M×M元整数集合,M×M元整数集合是[0,M×M-1]或[1,M×M]范围内的所有整数组成的集合,L为大于等于2的整数;
根据伪随机的整数序列中的L个元素,按照预设的映射规则从一个M×M点的复数星座图中选取对应的L个复数星座点;
确定L个复数星座点对应的L个复数,将L个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将L个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
可选地,信号发送装置发送扩展后的符号序列,包括:对扩展后的符号序列进行带有CP的OFDM或者SC-FDMA多载波调制,形成发射信号并发射。
可选地,信号发送装置发送扩展后的符号序列,包括:对扩展后的符号序列进行单载波调制,形成发射信号并发射。
本发明实施例提供的接收机可以包括:
信号接收装置,配置为接收多个发射机发射的信号,多个发射机发射的信号是多个发射机分别采用各自的复数扩展序列对各自待发送的数据符号进行扩展处理,再将生成的扩展后的符号序列分别调制到相同的时频资源上形成的;
接收检测装置,配置为采用干扰消除信号检测器对接收的多个发射机发射的信号进行接收检测,检测时使用多个发射机所采用的复数扩展序列;
其中,复数扩展序列的每一元素为一个复数,且复数扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数。
可选地,接收检测装置检测时使用多个发射机所采用的复数扩展序列中,所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中:
M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
M是奇数,M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以相应的归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
M是偶数,M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以相应的归一化系数得到的M个实数组成的集合。
可选地,接收检测装置检测时使用多个发射机所采用的复数扩展序列中,所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中:M=2,3或4。
为了更好的理解本发明实施例上述提供的上行接入过程,以下将结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明,必要的情况下,优选实施例的技术方案是可以结合使用的,本发明对此不作限定。
优选实施例1
本发明优选实施例1提供了一种基于扩展的上行接入方法,图9为根据本发明优选实施例1的发射机侧对信号处理过程的流程图,如图9所示,在发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个物理资源块(Physical Resource Block,简称为PRB)的时频资源来承载),之后使用一条4长复数域扩展序列,然后再使用8长(或4长)的Walsh正交扩展序列进行扩展(扩展后的符号需要LTE 32个(或16个)PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
优选实施例2
图10为根据本发明优选实施例2的发射机侧对信号处理流程图,如图10所示:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用8长(或4长)的Walsh正交扩展序列进行扩展,然后再使用一条4长复数域扩展序列(扩展后的符号需要LTE32(或16个)个PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
优选实施例3
图11为根据本发明优选实施例3的发射机侧对信号处理流程图,如图11所示,发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),然后使用一条32长(或16长)的扩展序列对调制符号进行扩展,此32长(或16长)扩展序列由8长(或4长)的Walsh正交扩展序列与4长复数域扩展序列进行扩展所得,最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
优选实施例4
图12为根据本发明优选实施例4的发射机侧对信号处理流程图,如图12所示,发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用一条4长复数域扩展序列,最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
优选实施例5
图13为根据本发明优选实施例5的发射机侧上行接入方法的流程图,如图13所示,包括:
步骤S1302,根据比特序列信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的正交扩展序列。本发明优选实施例中终端本身的标识信息UE_ID可以是40长的比特序列,且UE_ID的长度建议大于16,C1是4长复数域二元扩展序列,C2是8长的Walsh正交扩展序列,C2中元素的值取值于{+1,-1}。
比特序列包含终端在网络中标识身份的信息(或者说能表示终端身份的信息,可统一简称为终端身份标识,例如终端本身的标识信息UE_ID的部分或全部信息,或者在网络中的临时标识)的比特序列或者额外增加的比特序列;额外增加的比特序列的长度、取值与终端身份标识信息,或者传输次数,或者数据包大小,或者时频位置,或者小区配置有关。
根据比特序列信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的正交扩展序列,按照是否增加额外的比特位以及所增加的比特位的不同作用,分成以下三个方案:
方案一:如图14所示,根据终端身份标识信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的正交扩展序列,不利用额外的增加比特位用来引入随机性:
结合本发明优选实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、正交扩展序列C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到的整数序列{A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9、A4mod 9}。。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Ap mod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到的整数序列{A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8、A4mod 8}。。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,索引值来自于一个(2×2)4元整数集合,256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,索引值来自于一个(3×3)4元整数集合,6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,索引值是来自于一个4096元整数集合,4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)Walsh正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的Walsh正交扩展序列集合,且序列集合中每一个正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且正交序列集中总共有8(或4)条正交序列。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,索引值来自于一个8元(或4元)整数集合,8元(或4元)整数集合是[0,8-1]或[1,8]范围内(或[0,4-1]或[1,4]范围内)的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对8进行模运算,所得的模值即为索引值。
(2)构造一个包含8条8长(或者4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或者4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(4)生成8长(或4长)Walsh正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。
(2)从(1)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
方案二:如图19所示,根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的正交扩展序列。因为额外增加的比特序列的取值在每次重传时,都是随机取值的,所以这额外增加的比特序列可以起到随机化的作用:
结合本发明优选实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、正交扩展序列C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位是都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,或者随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0<m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位是都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,或者随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,3,4}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位是都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,或者随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Ap mod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp;
其中,ComplexSeqi表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于4长的非正交序列集中共有256条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且索引值来自于一个(2×2)4元整数集合,256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值来自于一个(3×3)4元整数集合,6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于6561时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值是来自于一个4096元整数集合,4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于4096时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)Walsh正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的Walsh正交扩展序列集合,且序列集合中每一个正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且正交序列集中总共有8(或4)条正交序列。
根据要生成一个整数的索引值,该整数的索引值唯一指定了正交序列集中的一个序列,且索引值来自于一个8元(或4元)整数集合,8元(或4元)整数集合是[0,8-1]或[1,8]范围内(或[0,4-1]或[1,4]范围内)的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M然后将所得到的十进制数对8(或4)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行随机取值;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,然后将所得到的十进制数对8(或4)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
(2)构造一个包含8条8长Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(4)生成8长(或4)Walsh正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。(2)从(1)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
方案三:如图20所示,根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的正交扩展序列。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且额外增加的比特序列的取值在每次重传时,可以随机选择,也可以依次增加:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、正交扩展序列C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Ap mod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,4}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Apmod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的4个复数,将4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于4长的非正交序列集中共有44条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且索引值来自于一个(2×2)4元整数集合,256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值来自于一个(3×3)4元整数集合,6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于6561时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值是来自于一个84元整数集合,4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于4096时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)Walsh正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的Walsh正交扩展序列集合,且序列集合中每一个正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且正交序列集中总共有8(或4)条正交序列。
根据要生成一个整数的索引值,该整数的索引值唯一指定了正交序列集中的一个序列,且索引值来自于一个8元(或4元)整数集合,8元(或4元)整数集合是[0,8-1]或[1,8]范围内(或[0,4-1]或[1,4]范围内)的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,0≤i≤39然后将所得到的十进制数对8(或4)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>2时,为了生成上述的整数序列,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,然后将所得到的十进制数对8(或4)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
(2)构造一个包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(4)生成8长(或4长)Walsh正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成8条8长(或4条4长)Walsh序列的一种方法:
例如给出生成8条8长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4和H8分别为:
其中,由H8中的每行或者每列即可构造出8长的Walsh码序列。
或者,
例如给出生成4条4长Walsh序列的一种方法:
首先令H2为:
则H4为:
其中,由H4中的每行或者每列即可构造出4长的Walsh码序列。
(2)从(1)中包含8条8长(或4条4长)Walsh正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
步骤S1304,利用所得到的扩展序列C1和C2对待发送的数据符号进行扩展处理。
将至少包含自己终端身份标识信息的比特序列,通过编码调制,形成N1个调制符号,再加上N2个导频符号,一共N个符号,N=N1+N2,将的N个符号通过扩展变成L×N个符号。
根据不同的扩展类型,可以分成以下三种情况:
(一)调制符号首先经过4长非正交序列扩展,此扩展后的符号再经过8长的正交序列扩展。如图21所示,调制后的数据符号为Sk,首先将Sk用4长非正交扩展序列C1={c11,c12,……c14}进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指Sk与{c11,c12,……c14}中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,即得到第一次扩展处理后的数据{Skc11,Skc12,……Skc14};然后,将第一次扩展后的序列{Skc11,Skc12,……Skc14}的每一个数据与8长(或4长)Walsh正交序列C2={c21,c22,……c28}(或C2={c21,c22,……c24})进行第二次扩展处理,得到第二次扩展后的数据{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c28,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c28,Skc14c21……Skc14c28}(或{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc14c21……Skc14c24})。
将调制后的数据符号用复数域非正交扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与4长复数域非正交扩展序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用4长扩展序列长度相同的复数符号序列。从而得到第一次扩展后的数据序列。
将第一次扩展后的数据序列使用生成的Walsh正交序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将经过4长非正交序列扩展后的数据序列中的每一个元素与正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用8长扩展序列长度相同的符号序列。
(二)调制符号首先经过8长正交序列扩展,此扩展后的符号再经过4长的非正交序列扩展。如图22所示,调制后的数据符号为Sk,首先将Sk用8长(或4长)Walsh正交序列C1={c11,c12,……c18}(或C1={c11,c12,……c14})进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指Sk与{c11,c12,……c18}(或{c11,c12,……c14})中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,即得到第一次扩展处理后的数据{Skc11,Skc12,……Skc18}(或{Skc11,Skc12,……Skc14});然后,将第一次扩展后的序列{Skc11,Skc12,……Skc18}(或{Skc11,Skc12,……Skc14})的每一个数据与4长非正交扩展序列C2={c21,c22,……c24}进行第二次扩展处理,得到第二次扩展后的数据{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc18c21……Skc18c24}(或{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc14c21……Skc14c24})。具体的,如下:
将调制后的数据符号用使用生成的8长(或4长)Walsh正交序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与8长正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用8长(或4长)扩展序列长度相同的符号序列。从而得到第一次扩展后的数据序列。
将第一次扩展后的数据使用生成的4长复数域非正交扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将经过8长(或4长)正交序列扩展后的数据符号与4长复数域非正交扩展序列中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用4长扩展序列长度相同的复数符号序列。
(三)调制符号经过L长的扩展序列进行扩展,其中L长的扩展序列是由L1长正交序列和L2长的非正交序列扩展得到的。如图23所示,调制后的数据符号为Sk,将Sk用L长的扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将Sk与L长序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用L长扩展序列长度相同的符号序列。
其中,如图24所示,L长序列是一条4长非正交序列被另一条8长(或4长)正交序列扩展而成的;或者,如图25所示,的L长序列是一条8长(或4长)正交序列被另一条4长非正交序列扩展而成的。
的L长序列是一条4长非正交序列被另一条8长(或4长)正交序列扩展而成的,本步骤中的扩展是指将4长非正交序列中每个元素与8长(或4长)正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列,即所得到的的L长序列为{c11c21,c11c22,……c11c28,c12c21,c12c22……c12c28,……,c14c21……c14c28}(或{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c14c21……c14c24});或者是一条8长(或4长)正交序列被另一条4长非正交序列扩展而成的,本步骤中的扩展是指将8长正交序列中每个元素与4长非正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列,即所得到的的L长序列为{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c18c21……c18c24};(或{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c14c21……c14c24})
最后,使用生成的L长序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与L长序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列。
步骤S1306,将所述扩展后符号通过载波调制(单载波或者多载波调制)转化为相应的载波调制信号。
步骤S1308,发射上述形成的最终的载波调制信号(单载波或者多载波调制信号)。
优选实施例6
终端把“比特序列+1比特(表示其后是否还有数据的指示信息)”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用一条4长复数域扩展序列,然后再使用8长(或4长)的Walsh正交扩展序列进行扩展(扩展后的符号需要LTE 32(或16)个PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
或者,
终端把“比特序列+信息比特+1比特(表示其后是否还有数据的指示信息)”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用8长(4长)的Walsh正交扩展序列进行扩展,然后再使用一条4长复数域扩展序列(扩展后的符号需要LTE 32个(或16个)PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
或者,
终端把“比特序列+信息比特+1比特(表示其后是否还有数据的指示信息)”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),然后使用一条32长(或16长)的扩展序列对调制符号进行扩展,此32长(或16长)扩展序列由8长(或4长)的Walsh正交扩展序列与4长复数域扩展序列进行扩展所得,最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
本发明优选实施例中所额外增加的1比特可以起到标志位的作用。
当发射端将此1比特设置为0时,表示上报的数据无法通过一个数据包完成传输,后续还有数据包需要进行传输;当发射端将此1比特设置为1时,表示上报的数据传输完毕,此包含比特值为1的1比特的数据包为最后一个数据包。
或者,
当发射端将此1比特设置为1时,表示上报的数据无法通过一个数据包完成传输,后续还有数据包需要进行传输;当发射端将此1比特设置为0时,表示上报的数据传输完毕,此包含比特值为1的1比特的数据包是最后一个数据包。
故,此1比特的取值会影响接收机对上报数据的处理流程,如图26所示,首先,接收机接收多个发射机发射的信号,多个发射机发射的信号是多个发射机分别采用各自的扩展序列对各自待发送的数据符号进行扩展处理,再将生成的扩展后的符号序列分别调制到相同的时频资源上形成的。
然后,接收机根据正确检测出的标志位1比特的值,判断该上报的数据包是否是最后一个数据包,从而可以判断是否要采用先进干扰消除信号检测器对接收的多个发射机发射的信号进行接收检测。
优选实施例7
基站接收天线量较多,例如4根/8根/16或者更多接收天线,这种情况下,终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成N个调制符号,然后使用一条2长复数域二元码扩展,扩展后使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,然后发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
如图27所示,调制后的数据符号为Sk,用2长非正交扩展序列C1{c11,c12}进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与2长序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列。扩展之后的数据为{Skc11,Skc12}。
本实施例中只进行了一次非正交扩展,或者,可以设定第二次扩展所用的正交扩展序列的长度为1。
本实施例发射机侧的基于扩展的上行接入方法的流程,包括:
根据比特序列信息确定2长的复数扩展序列,本实施例中终端本身的标识信息UE_ID可以是40长的比特序列,且UE_ID的长度建议大于16,C1是2长复数域二元扩展序列。
比特序列包含终端在网络中标识身份的信息(或者说能表示终端身份的信息,可统一简称为终端身份标识,例如终端本身的标识信息UE_ID的部分或全部信息,或者在网络中的临时标识)的比特序列或者额外增加的比特序列;额外增加的比特序列的长度、取值与终端身份标识信息,或者传输次数,或者数据包大小,或者时频位置,或者小区配置有关。
根据比特序列信息确定2长的复数扩展序列,按照是否增加额外的比特位以及所增加的比特位的不同作用,分成以下三个方案:
方案一:根据终端身份标识信息确定2长的复数扩展序列,不再额外的增加比特位来引入随机性:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行2次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4,其中Apmod 4表示对4取模的值,p属于{1,2},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8,9},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行2次的循环移位,且0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2},则得到的整数序列{A1mod 9、A2mod 9}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7,8},且该整数序列的长度为2。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行2次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8,其中Apmod 8表示对8取模的值,p属于{1,2},则得到的整数序列{A1mod 8、A2mod 8}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的2个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据终端身份标识信息生成一个整数的索引值,索引值来自于一个(2×2)2元整数集合,16元整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据终端身份信息标识生成一个整数的索引值,索引值来自于一个(3×3)2元整数集合,81元整数集合是[0,81-1]或[1,81]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对81进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据终端身份标识信息生成一个整数的索引值,索引值是来自于一个82元整数集合,64元整数集合是[0,64-1]或[1,64]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对64进行模运算,所得的模值即为索引值。
(2)构造一个2长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)2条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)2条2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)2条的2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)2条的2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
方案二:根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息(UE_ID)的一部分比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定2长的复数扩展。因为额外增加的比特序列的取值在每次重传时,都是随机取值的,所以这额外增加的比特序列可以起到随机化的作用:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为2。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位后都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果分别与B1、B2相加,得到新的4个十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行2次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行2次的循环移位,或者随机取2次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4,其中Apmod 4表示对4取模的值,p属于{1,2},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8},且该整数序列的长度为2。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0<m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位后都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果分别与B1、B2相加,得到新的2个十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行2次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行2次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行2次的循环移位,或者随机取2次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择,或者额外增加的Y个比特的取值在每次循环移位后都要随机取值;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果分别与B1、B2相加,得到新的2个十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>1时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行2次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>1时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行2次的循环移位,或者随机取2次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8,其中Apmod 8表示对8取模的值,p属于{1,2}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于2长的非正交序列集中共有16条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且索引值来自于一个(2×2)2元整数集合,16元整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对16进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对16进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值来自于一个(3×3)2元整数集合,81元整数集合是[0,81-1]或[1,81]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对81进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于81时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对81进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值是来自于一个64元整数集合,64元整数集合是[0,64-1]或[1,64]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对64进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于64时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对64进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)2条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)2条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)2条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)2条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
方案三:根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息(UE_ID)的一部分比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定2长的复数扩展序列。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且额外增加的比特序列的取值在每次重传时,可以随机选择,也可以依次增加:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、正交扩展序列C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2×2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为2。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4,其中Apmod 4表示对4取模的值,p属于{1,2},则得到的整数序列{A1mod 4、A2mod 4}。
另一个实施例中,以3×3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8},且该整数序列的长度为2。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7},且该整数序列的长度为2。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行2次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2,求出整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8,其中Apmod 8表示对8取模的值,p属于{1,2}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据伪随机的整数序列中的2个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图15所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第i个元素。
根据整数序列索引值,确定4个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定9个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定8个复数星座点对应的2个复数,将2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39×239+a38×238+……+a1×21+a0×20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于2长的非正交序列集中共有16条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且索引值来自于一个(2×2)2元整数集合,16元整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对16进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>3时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对16进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值来自于一个(3×3)2元整数集合,81元整数集合是[0,81-1]或[1,81]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对81进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于81时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对81进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,索引值是来自于一个64元整数集合,64元整数集合是[0,64-1]或[1,64]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对64进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于64时,为了生成一个整数的索引值来指定2长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对64进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个2长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2×2)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3×3)2条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成2长的非正交扩展序列,且非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的2个复数依次组合得到复数扩展序列,或者,将2个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到复数扩展序列。
但是此处要求扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3×3-1)2条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2×2)2条2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3)2条的2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3×3-1)2条的2长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
然后,利用所得到的非正交扩展序列C1对待发送的数据符号进行扩展处理:将至少包含自己终端标识信息的比特序列,通过编码调制,形成N1个调制符号,再加上N2个导频符号,一共N个符号,N=N1+N2,将的N个符号通过扩展变成2×N个符号。
例如,调制后的数据符号为Sk,首先将Sk用2长非正交扩展序列C1={c11,c12}进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指Sk与{c11,c12}中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,即得到第一次扩展处理后的数据{Skc11,Skc12}。
最后,将扩展后符号通过载波调制(单载波或者多载波调制)转化为相应的载波调制信号。发射上述形成的最终的载波调制信号(单载波或者多载波调制信号)。
优选实施例8
基站接收天线量较多,例如4根/8根/16或者更多接收天线,这种情况下,终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成N个调制符号,然后使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,然后发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。这种情况相当于发射侧不需要扩展。
如图28所示,调制后的数据符号为Sk,用长度为1的扩展序列对其进行扩展;或者,调制后的数据符号Sk没有进行扩展处理,直接通过载波调制(单载波或者多载波调制)转化为相应的载波调制信号。
优选实施例9:两次非正交序列扩展:
本实施例提供了一种基于扩展的上行接入方法:
其发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用一条4长复数域扩展序列,然后再使用8长(或4长)的非正交扩展序列进行扩展(扩展后的符号需要LTE 32个(或16个)PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。或者,
其发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用8长(或4长)的非正交扩展序列进行扩展,然后再使用一条4长复数域扩展序列(扩展后的符号需要LTE 32个(或16个)PRB时频资源来承载),最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。或者,
其发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),然后使用一条32长的扩展序列对调制符号进行扩展,此32长(或16长)扩展序列由8长(或4长)的非正交扩展序列与4长复数域扩展序列进行扩展所得,最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。或者,
其发射机侧对信号处理过程:终端把“比特序列”经CRC+卷积码编码、调制后,变成144个调制符号,再加入24导频符号(数据加导频符号对应的需要LTE 1个PRB的时频资源来承载),之后使用一条4长复数域扩展序列,最后将扩展后的符号使用带CP的OFDM/SC-FDMA/DFT-S-OFDM调制,发送给基站;基站使用先进接收机分离各个终端的信息。
本实施例发射机侧的基于扩展的上行接入方法的流程,包括:
步骤110,根据比特序列信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的非正交扩展序列。本实施例中终端本身的标识信息UE_ID可以是40长的比特序列,且UE_ID的长度建议大于16,C1是4长复数域二元扩展序列,C2是8长(或4长)的非正交扩展序列,C2中元素的值取值于{+1,-1}。
所述比特序列包含终端在网络中标识身份的信息(或者说能表示终端身份的信息,可统一简称为终端身份标识,例如终端本身的标识信息UE_ID的部分或全部信息,或者在网络中的临时标识)的比特序列或者额外增加的比特序列;所述额外增加的比特序列的长度、取值与终端身份标识信息,或者传输次数,或者数据包大小,或者时频位置,或者小区配置有关。
根据比特序列信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的非正交扩展序列,按照是否增加额外的比特位以及所增加的比特位的不同作用,分成以下三个方案:
方案一:根据终端身份标识信息确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的非正交扩展序列,不利用额外的增加比特位用来引入随机性:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。
以2*2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到所述的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。。
另一个实施例中,以3*3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8,9},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到所述的整数序列{A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9、A4mod 9}。。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7,8},且该整数序列的长度为4。
为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列ai……a0进行4次的循环移位,0≤i≤39,且每次循环移位的步长可以是0个比特位,或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Ap mod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到所述的整数序列{A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8、A4mod 8}。。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据所述伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述4个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述9个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图19所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqi表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,所述索引值来自于一个(2*2)4元整数集合,所述256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,所述索引值来自于一个(3*3)4元整数集合,所述6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,所述索引值是来自于一个84元整数集合,所述4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将比特序列ai……a0转换的十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是[-1,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2*2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3*3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3*3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2*2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的非正交扩展序列集合,且所述序列集合中每一个非正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且非正交序列集中总共有16条(或8条)非正交序列。
根据UE_ID生成一个整数的索引值,所述索引值来自于一个16元(或8元)整数集合,所述16元(或8元)整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围(或[0,8-1]或[1,8]范围)内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将ai……a0转换成十进制数,且0≤i≤39;然后,将上述的十进制数对16(或8)进行模运算,所得的模值即为索引值。
(2)构造一个包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(或8条4长)非正交序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含16条8长(或者8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(四)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含16条8长(或者8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(或者8条4长)非正交序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(2)从(1)中包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
方案二:根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)非正交扩展序列。因为额外增加的比特序列的取值在每次重传时,都是随机取值的,所以这额外增加的比特序列可以起到随机化的作用:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2*2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,并且每次随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到所述的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。
另一个实施例中,以3*3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8,9},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0<m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,并且每次随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,3,4}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7,8},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数B1、B2、B3和B4。将比特序列(bm……b0)进行十进制转化,0≤m≤M,将运算的结果与B1、B2、B3和B4相加,得到新的4个十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择;
或者,
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)中(bm……b0)进行4次随机化取值,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次含有随机化比特序列的(ai……a0+bm……b0)序列转化成十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行4次随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)进行4次的循环移位,并且每次随机取4次取值,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Ap mod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据所述伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述4个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述9个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图19所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqi表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于4长的非正交序列集中共有44条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且所述索引值来自于一个(2*2)4元整数集合,所述256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0<m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,所述索引值来自于一个(3*3)4元整数集合,所述6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于6561时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤i≤39,所述索引值是来自于一个84元整数集合,所述4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于4096时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2*2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3*3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3*3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2*2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的非正交扩展序列集合,且所述序列集合中每一个非正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且非正交序列集中总共有16条(或8条)非正交序列。
根据要生成一个整数的索引值,该整数的索引值唯一指定了非正交序列集中的一个序列,且所述索引值来自于一个16元(或8元)整数集合,所述16元(或8元)整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围(或[0,8-1]或[1,8])内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,在bm……b0随机取值之后,将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M然后将所得到的十进制数对16取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行随机化处理;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,在bm……b0随机取值之后,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,然后将所得到的十进制数对16(或8)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行随机化处理。
(2)构造一个包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(或8条4长)非序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(四)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(8条4长)非序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(2)从(1)中包含16条8长(8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
方案三:根据额外增加的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)、终端身份标识信息的比特序列(比特序列长度可以大于或等于0)确定4长的复数扩展序列或8长(或4长)的非正交扩展序列。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且额外增加的比特序列的取值在每次重传时,可以随机选择,也可以依次增加:
结合本实施例给出的应用场景,更加具体的介绍非正交扩展序列C1、正交扩展序列C2的生成过程:
(一)生成复数域二元扩展序列C1的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1}。
以2*2整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列中元素取值均来自于一个4元整数集合{0,1,2,3},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4和A4mod 4,其中Ap mod 4表示对4取模的值,p属于{1,2,3,4},则得到所述的整数序列{A1mod 4、A2mod 4、A3mod 4、A4mod 4}。
另一个实施例中,以3*3整数集合为例,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个9元整数集合{0,1,2,……,8,9},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 9、A2mod 9、A3mod 9和A4mod 9,其中Apmod 9表示对9取模的值,p属于{1,2,4}。
另一个实施例中,发射机生成一个整数序列的索引值,该整数序列的元素取值均来自于一个8元整数集合{0,1,2,……,7,8},且该整数序列的长度为4。
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)进行4次的循环移位,0≤i≤39,0≤m≤M,且每次循环移位的步长可以是0个比特位、或者是正整数个比特位,再利用上述的十进制转化方法,求出每次循环移位后比特序列的十进制数A1、A2、A3和A4。额外增加的比特序列的取值指定了循环移位的起始位置,且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时可以随机选取,也可以依次增加;如果是额外增加的比特的取值在每次重传时采取依次增加,那么当本次传输成功后,需要将额外增加的比特的取值清零。
最后,根据十进制数A1、A2、A3和A4,求出所述整数序列中每个元素的取值为:A1mod 8、A2mod 8、A3mod 8和A4mod 8,其中Apmod 8表示对8取模的值,p属于{1,2,3,4}。
(2)构造与索引值相关联的含有4个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,且此2元实数集合表示为[-1,+1]。
故此4个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有9个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,且此3元实数集合表示为[-1,0,+1]。
故此9个复数星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1、0。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为-1+j、1+j、-1-j、1-j、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
另一个实施例中,构造与索引值相关联的含有8个复数星座点的星座图。所述复数星座图中每个星座点对应的复数分别为(-1+j)/sqrt(2)、(1+j)/sqrt(2)、(-1-j)/sqrt(2)、(1-j)/sqrt(2)、-j、j、-1、+1,即不含有0点。
(3)根据所述伪随机的整数序列中的4个元素,按照预设的映射规则从一个4点的复数星座图中选取对应的4个复数星座点;
根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图16所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到4点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据4元整数集合中的元素与4点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述4个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图17所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到9点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据9元整数集合中的元素与9点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述9个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图18所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
在另一实施例中,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系(如图19所示)把(1)中整数序列的索引值逐位映射到8点复数星座图的复数星座点(每一复数星座点表示一个复数)生成复数扩展序列,用公式表示如下:
Ap—>ComplexSeqp
其中,ComplexSeqp表示复数扩展序列的第p个元素,根据8元整数集合中的元素与8点复数星座图的复数星座点之间的映射关系由Ap映射得到,Ap表示伪随机的整数序列的第p个元素。
根据整数序列索引值,确定所述8个复数星座点对应的4个复数,将所述4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
(二)生成复数域二元扩展序列C1的另一种方法,且该方法可以分成以下三部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合,则对于4长的非正交序列集中共有44条非正交序列。
为此要生成一个整数的索引值,根据该索引值可以唯一指定非正交序列集中的一条非正交序列,且所述索引值来自于一个(2*2)4元整数集合,所述256元整数集合是[0,256-1]或[1,256]范围内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且M>0时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对256进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
根据比特序列(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,所述索引值来自于一个(3*3)4元整数集合,所述6561元整数集合是[0,6561-1]或[1,6561]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于6561时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对6561进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是[-1,0,+1]范围内的奇数组成的集合,但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0。
根据(ai……a0+bm……b0)生成一个整数的索引值,0≤i≤39,0≤m≤M,所述索引值是来自于一个84元整数集合,所述4096元整数集合是[0,4096-1]或[1,4096]范围内的所有整数组成的集合;
为了生成上述的整数的索引值,首先,需要将(ai……a0+bm……b0)转换的十进制数,0≤i≤39,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
或者,
当额外增加的比特序列为bM……b0,且(bM……b0)十进制值大于4096时,为了生成一个整数的索引值来指定4长非正交序列集中的一条,首先需要将比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M;然后,将上述的十进制数对4096进行模运算,所得的模值即为索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要随机取值。
(2)构造一个4长复数域的非正交序列的集合(表格);
以一个2元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个2元实数集合,所述2元实数集合是{-1,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(2*2)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
则此时生成的非正交序列集合中具有(3*3)4条序列。
另一个实施例中,以一个3元实数集合为例,确定要生成4长的非正交扩展序列,且所述非正交扩展序列的每一元素为一个复数,且所述扩展序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个3元实数集合,所述3元实数集合是{-1,0,+1}范围内的奇数组成的集合。
将所得到的4个复数依次组合得到所述复数扩展序列,或者,将所述4个复数乘以相应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数扩展序列。
但是此处要求所述扩展序列中所有元素的实部和虚部不能同时为0,所以此时生成的非正交序列集合中具有(3*3-1)4条序列。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含(2*2)4条4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者,
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成;或者
根据(1)中的索引值和预设的映射规则,从(2)中包含(3*3-1)4条的4长非正交序列的集合(表格)中选择一条而成。
(三)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的一种方法,该方法可以分成以下三个部分:
(1)此处UE_ID是一个40长的0、1二进制比特序列,例如a39a38……a1a0,将此比特序列转换成十进制数,十进制转换方法为:a39*239+a38*238+……+a1*21+a0*20=A。额外增加的比特序列的长度大于或等于0,每个元素均取值于{0,1},且额外增加的比特为bM……b0,且M>0。
确定要生成一个序列长度为8(或4)的非正交扩展序列集合,且所述序列集合中每一个非正交序列的每一个元素的取值来均来自于{-1,+1},且正交序列集中总共有16条(或8条)正交序列。
根据要生成一个整数的索引值,该整数的索引值唯一指定了正交序列集中的一个序列,且所述索引值来自于一个16元(或8元)整数集合,所述16元(或8元)整数集合是[0,16-1]或[1,16]范围(或[0,8-1]或[1,8])内的所有整数组成的集合;
当额外增加的比特为bM……b0,且M>0时,为了生成上述的整数序列,首先,在bm……b0随机取值后,需要将比特序列(ai……a0+bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,0≤i≤39然后将所得到的十进制数对16(或8)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时都要进行随机化;
或者
当额外增加的比特为bM……b0,且M>2时,为了生成上述的整数序列,在bm……b0随机取值后,需要将初始值随机选取的比特序列(bm……b0)转化成一个十进制数,0≤m≤M,然后将所得到的十进制数对16(或8)取模,取模得到值即为整数索引值。且当本次传输失败时,额外增加的Y个比特的取值在每次重传时要随机选择。
(2)构造一个包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(或8条4长)非序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(3)根据(1)中的索引值并且按照预设的映射规则,从(2)中包含16条8长(或8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中选择一条而成。
(四)生成8长(或4长)非正交扩展序列C2的另一种方法,该方法可以分成以下两个部分:
(1)构造一个包含16条8长(8条4长)非正交扩展序列的集合(表格);
例如给出生成16条8长(8条4长)非正交序列的一种方法:
首先得到由8长正价序列集组成的8长8列的矩阵:
之后将正交的H8矩阵点乘一个8长的列矩阵,且此8长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个8长的列矩阵为:
即而:H16=[H8H8·A0]
其中,由H16中的每列的集合就是1条8长非正交序列集合。
或者,
首先得到由4长正价序列集组成的4长4列的矩阵:
之后将正交的H4矩阵点乘一个4长的列矩阵,且此4长的列矩阵中的每一个元素的取值均取自于{+1,-1},例如其中一个4长的列矩阵为:
即而:H8=[H4H4·A1]
其中,由H8中的每列的集合就是1条4长非正交序列集合。
(2)从(1)中包含16条8长(8条4长)非正交扩展序列的集合(表格)中随机选择一条而成。
步骤120,利用所得到的扩展序列C1和C2对待发送的数据符号进行扩展处理。
将至少包含自己终端身份标识信息的比特序列,通过编码调制,形成N1个调制符号,再加上N2个导频符号,一共N个符号,N=N1+N2,将所述的N个符号通过扩展变成L*N个符号。
根据不同的扩展类型,可以分成以下三种情况:
(一)调制符号首先经过4长非正交序列扩展,此扩展后的符号再经过8长(或4长)的非正交序列扩展。调制后的数据符号为Sk,首先将Sk用4长非正交扩展序列C1={c11,c12,……c14}进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指Sk与{c11,c12,……c14}中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,即得到第一次扩展处理后的数据{Skc11,Skc12,……Skc14};然后,将第一次扩展后的序列{Skc11,Skc12,……Skc14}的每一个数据与8长(或4长)非正交序列C2={c21,c22,……c28}(或C2={c21,c22,……c24})进行第二次扩展处理,得到第二次扩展后的数据{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c28,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c28,Skc14c21……Skc14c28}(或{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc14c21……Skc14c24})。
将调制后的数据符号用复数域非正交扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与所述4长复数域非正交扩展序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用4长扩展序列长度相同的复数符号序列。从而得到第一次扩展后的数据序列。
将第一次扩展后的数据序列使用生成的8长(或4长)非正交序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将经过4长非正交序列扩展后的数据序列中的每一个元素与所述8长(或4长)非正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用8长(或4长)扩展序列长度相同的符号序列。
(二)调制符号首先经过8长(或4长)非正交序列扩展,此扩展后的符号再经过4长的非正交序列扩展。调制后的数据符号为Sk,首先将Sk用8长(或4长)非正交序列C1={c11,c12,……c18}(或C1={c11,c12,……c14})进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指Sk与{c11,c12,……c18}(或{c11,c12,……c14})中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,即得到第一次扩展处理后的数据{Skc11,Skc12,……Skc18}(或{Skc11,Skc12,……Skc14});然后,将第一次扩展后的序列{Skc11,Skc12,……Skc18}(或{Skc11,Skc12,……Skc14})的每一个数据与4长非正交扩展序列C2={c21,c22,……c24}进行第二次扩展处理,得到第二次扩展后的数据{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc18c21……Skc18c24}(或{Skc11c21,Skc11c22,……Skc11c24,Skc12c21,Skc12c22……,Skc12c24,Skc14c21……Skc14c24})。具体的,如下:
将调制后的数据符号用使用生成的8长(或4长)非正交序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与所述8长(或4长)非正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用8长(或4长)扩展序列长度相同的符号序列。从而得到第一次扩展后的数据序列。
将第一次扩展后的数据使用生成的4长复数域非正交扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将经过8长(或4长)非正交序列扩展后的数据符号与所述4长复数域非正交扩展序列中的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用4长扩展序列长度相同的复数符号序列。
(三)调制符号经过L长的扩展序列进行扩展,其中L长的扩展序列是由L1长非正交序列和L2长的非正交序列扩展得到的。调制后的数据符号为Sk,将Sk用L长的扩展序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指将Sk与所述L长序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用L长扩展序列长度相同的符号序列。
其中,所述的L长序列是一条4长非正交序列被另一条8长(或4长)非正交序列扩展而成的;或者,所述的L长序列是一条8长(或4长)非正交序列被另一条4长非正交序列扩展而成的。
所述的L长序列是一条4长非正交序列被另一条8长(或4长)非正交序列扩展而成的,本步骤中的扩展是指将4长非正交序列中每个元素与8长(或4长)非正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列,即所得到的的L长序列为{c11c21,c11c22,……c11c28,c12c21,c12c22……c12c28,……,c14c21……c14c28}(或{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c14c21……c14c24});或者是一条8长(或4长)非正交序列被另一条4长非正交序列扩展而成的,本步骤中的扩展是指将8长(或4长)非正交序列中每个元素与4长非正交序列的每个元素进行相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列,即所得到的的L长序列为{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c18c21……c18c24}(或{c11c21,c11c22,……c11c24,c12c21,c12c22……c12c24,……,c14c21……c14c24});
最后,使用生成的L长序列进行扩展处理,本步骤中的扩展处理是指每个编码调制后的数据符号与所述L长序列的每个元素(复数符号)进行复数相乘,最终形成与所用扩展序列长度相同的符号序列。
步骤130,将所述扩展后符号通过载波调制(单载波或者多载波调制)转化为相应的载波调制信号。
步骤140,发射上述形成的最终的载波调制信号(单载波或者多载波调制信号)。
综上所述,本发明实施例达到了以下技术效果:解决了相关技术中,随着机器通信的海量接入进行导致的传输接入技术出现的严重冲突以及可靠性差的问题,进而提高了上行接入过程的可靠性,避免了上行接入过程的过多的信令交互过程,同时避免传统正交多址接入的严格、复杂接入流程,简化接入流程,简化终端实现,降低终端功耗和成本,减少控制信令,提高海量链接场景下的***效率和***灵活性,增加覆盖率。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
S1,将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
S2,使用两条扩展序列对N个符号进行扩展,其中,等价序列包括:通过正交序列扩展非正交序列形成的序列,和/或通过非正交序列扩展正交序列形成的序列,比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,第一指示信息用于至少指示两条扩展序列中非正交序列,第二指示信息用于至少指示生成等价序列的两条序列中的非正交序列;
S3,对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送载波调制信号。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
S1,接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号是通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
S2,对接收的载波调制信号进行接收检测。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
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 (22)
1.一种上行接入方法,其特征在于,包括:
将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,其中,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示生成所述等价序列的两条序列中的非正交序列;
对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送所述载波调制信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一指示信息或所述第二指示信息均至少包括以下信息:终端身份标识信息;终端身份标识信息和,以指定方式或随机产生的一个或多个比特,其中,所述终端身份标识信息包括以下至少之一:唯一标识终端的标识信息;用于指示终端在当前网络中的身份标识信息。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,通过以下参数至少之一确定所述以指定方式或随机产生的一个或多个比特:所述终端身份标识信息、载波调制信号的传输次数、发送载波调制信号的时频位置、所述终端所在小区的配置信息。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两条扩展序列包括:非正交序列和正交序列;或者,非正交序列和非正交序列;其中,所述非正交序列包括:复数非正交序列。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
通过以下方式之一确定所述非正交序列:根据所述比特序列的第一指示信息或所述第二指示信息从包含有多个非正交序列的集合中选择;根据所述第一指示信息或所述第二指示信息序列发生器产生;
通过以下方式之一确定所述正交序列:当所述第一指示信息或所述第二指示信息还包括有指示正交序列的指示信息时,根据所述比特序列的的第一指示信息或所述第二指示信息从包含有多个正交序列的集合中选择;从包含有多个正交序列的集合中随机选择。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
当所述非正交序列为复数非正交序列时,通过以下方式确定所述非正交序列:所述复数非正交序列的每一元素为一个复数,且所述复数非正交序列中所有元素的实部和虚部的取值均来自于一个M元实数集合,其中,M是大于等于2的整数;
其中,当所述M是奇数,所述M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数组成的集合;或者
当所述M是偶数,所述M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数组成的集合;或者
当所述M是奇数,所述M元实数集合是[-(M-1)/2,(M-1)/2]范围内的M个整数分别乘以该M元实数集合对应的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合;或者
当所述M是偶数,所述M元实数集合是[-(M-1),(M-1)]范围内的M个奇数分别乘以该M元实数集合的能量归一化系数得到的M个实数组成的集合。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
当所述非正交序列为复数非正交序列时,根据所述比特序列确定所述复数非正交序列包括:
根据所述比特序列生成整数序列,所述整数序列的所有元素的取值均来自于一个M×M元整数集合,且具有的元素个数与所述非正交序列的长度相同,所述M×M元整数集合是[0,M×M-1]或[1,M×M]范围内的所有整数组成的集合,M为大于等于2的整数;
根据所述整数序列中元素,按照预设的映射规则从一个M×M点的复数星座图中选取所述元素对应的复数星座点;
确定所述复数星座点对应的复数,将所述复数依次组合得到所述复数非正交序列,或者,将所述复数乘以所述复数的能量归一化系数后依次组合得到所述复数非正交序列。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,
所述M=2或3或4。
9.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
当所述所述非正交序列为复数非正交序列时,根据所述比特序列确定要使用的复数非正交序列包括:
根据所述比特序列生成整数序列,所述整数序列所有元素的取值来自8元整数集合,且具有元素的个数与所述非正交序列的长度相同,所述8元整数集合是[0,7]或[1,8]范围内的所有整数组成的集合;
根据所述的整数序列中的元素,按照预设的映射规则从8点的复数星座图中选取所述复数对应的复数星座点;
确定所述复数星座点对应的复数,将所述复数依次组合得到所述复数非正交序列,或者,将所述复数乘以该复数对应的能量归一化系数后依次组合得到所述复数非正交序列。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
通过基站发送的广播信息确定以下至少之一:所述两条扩展序列的至少一条扩展序列的长度或所述等价序列的长度;终端可用的时频资源。
11.如权利要求4-7、9-10任一项所述的方法,其特征在于,
所述正交序列至少包括以下之一:沃尔什Walsh序列、离散傅里叶变换DFT序列、Zadoff–Chu序列。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
采用以下至少之一编码方式对所述待发送的比特序列进行编码:循环冗余校验CRC编码和信道纠错编码;
采用至少以下之一编码方式对所述待发送的比特序列进行调制:二进制相移键控BPSK、正交移相键控QPSK、16正交振幅调制QAM、64QAM。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
对扩展后的符号进行载波调制包括:采用至少以下方式之一进行载波调制:带有循环前缀CP的正交频分复用OFDM;带有循环前缀CP的单载波频分多址SC-FDMA调制;带有循环前缀CP的1个子载波的OFDM/SC-FDMA调制。
14.如权利要求4-7、9-10、12-13任一项所述的方法,其特征在于,所述正交序列的序列长度为1;所述非正交序列的长度为1。
15.如权利要求4-7、9-10、12-13任一项所述的方法,其特征在于,所述导频符号的个数N2取值为0。
16.一种上行接入方法,其特征在于,包括:
接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号是通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
对接收的所述载波调制信号进行接收检测。
17.一种上行接入装置,其特征在于,包括:
编码调制模块,用于将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,N1和N为正整数,N2为整数;
扩展模块,用于使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,其中,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
载波调制模块,用于对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号;
发送模块,用于发送所述载波调制信号。
18.一种上行接入装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号是通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,并使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,以及对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列;
检测模块,用于对接收的所述载波调制信号进行接收检测。
19.一种发射机,其特征在于,包括:
第一处理器;
用于存储处理器可执行指令的第一存储器;
其中,所述第一处理器,用于将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制得到载波调制信号,并发送所述载波调制信号,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列。
20.如权利要求19所述的发射机,其特征在于,所述发射机在无数据需求时,处于休眠状态。
21.一种终端,其特征在于,包括:权利要求19-20任一项所述的发射机。
22.一种接收机,其特征在于,包括:
第二处理器;
用于存储第二处理器可执行指令的第二存储器;
其中,所述第二处理器,用于接收多个发射机发射的载波调制信号,所述载波调制信号时通过所述发射机将待发送的比特序列编码调制形成形成N1个调制符号,将所述N1个调制符号加上N2个导频符号后形成N个符号,使用两条扩展序列或一条等价序列对所述N个符号进行扩展,对扩展后的符号进行载波调制形成的,其中,N1和N为正整数,N2为整数,所述等价序列包括:将所述两条扩展序列中的一条扩展序列扩展另一条扩展序列所形成的序列,所述比特序列中携带有第一指示信息或第二指示信息,所述第一指示信息用于至少指示所述两条扩展序列中非正交序列,所述第二指示信息用于至少指示所述等价序列中非正交序列。
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