发射机、接收机、基站、用户设备及用户设备接入方法与流程

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种发射机、接收机、基站、用户设备及用户设备接入方法。

背景技术：

比特分割复用技术(Bit Division Multiplexing，BDM)，作为非线性叠加编码技术(Non-Superposition Coding，NSC)的一种具体实现方法应用，在下行链路中，利用不同用户设备的信道条件差别，以及传输速率需求差别，在发送端，即基站将物理层信道资源在比特层次进行分割，得到多个比特层次的物理层子信道，每个用户设备占用一个比特层次的物理层子信道，从而可有效提高系统频谱效率。

现有技术中，在用户设备接入过程中，为实现用户传输速率与所占用比特层次的物理层子信道之间的资源匹配，需设计相应码率的信道编码，增加了信道编解码的复杂度，存在着操作复杂度的问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是如何在多用户设备接入时降低信道编解码的复杂度，提高多用户设备接入的灵活性，并带来比特域扩频增益。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多用户设备接入方法，所述用户设备接入方法包括：将待同时发送的多个用户设备的信息比特序列分别经过信道编码和比特交织处理，得到对应的多个信道编码和比特交织后的比特序列；将所得到的多个信道编码和比特交织后的比特序列分别采用对应的扩频图样进行比特域扩频，得到多个扩频比特序列；将所得到的多个扩频比特序列经比特域融合，以及星座图调制后映射到对应的子载波上并发送至对应的多个用户设备，其中，所述信道编码和比特交织后的比特序列中的每个比特，经扩频后得到的多个扩频比特，将在不同的子载波上发送。

可选地，所述将所得到的多个扩频比特序列经比特域融合，以及星座图调制后映射到对应的子载波上并发送至对应的多个用户设备，包括：将所得到的多个扩频比特序列进行比特域融合处理，得到对应的比特集合；采用分布式子载波映射方式，将所述比特集合中，与所述信道编码和比特交织后的比特序列中同一比特对应的多个扩频比特，分别映射至不同的子载波上发送。

可选地，所述扩频图样通过用户设备对应的扩频参数得到。

可选地，所述扩频图样与用户设备的信道条件、目标数据传输速率相关。

本发明实施例还提供了一种用户设备接入方法，所述方法包括：接收基站在对应的子载波上发送的信息；将所接收的信息依次经过资源解映射、解调、比特域分解得到对应的扩频比特序列；采用对应的扩频图样对所得到的扩频比特序列进行解扩频处理，得到对应的信道编码和比特交织后的比特序列；将得到的信道编码和比特交织后的比特序列分别经过比特解交织和信道解码处理，得到对应的信息比特序列。

可选地，所述扩频图样通过基站发送的扩频参数得到。

可选地，所述扩频图样与用户设备的信道条件、目标数据传输速率相关。

本发明实施例还提供了一种发射机，包括：编码交织单元，适于将待同时发送的多个用户设备的信息比特序列分别经过信道编码和比特交织处理，得到对应的多个信道编码和比特交织后的比特序列；扩频单元，适于将所得到的多个信道编码和比特交织后的比特序列分别采用对应的扩频图样进行比特域扩频，得到多个扩频比特序列；资源映射单元，适于将所得到的多个扩频比特序列经比特域融合，以及星座图调制后映射到对应的子载波上并发送至对应的多个用户设备，其中，所述信道编码和比特交织后的比特序列中的每个比特，经所述比特域扩频得到的多个扩频比特，将在不同的子载波上发送。

可选地，所述资源映射单元，适于将所得到的多个扩频比特序列进行比特域融合处理，得到对应的比特集合；采用分布式子载波映射方式，将所述比特集合中，与所述信道编码和比特交织后的比特序列中同一比特对应的多个扩频比特，分别映射至不同的子载波上发送。

可选地，所述扩频图样通过各个用户设备对应的扩频参数得到。

可选地，所述扩频图样与用户设备的信道条件、目标数据传输速率相关。

本发明实施例还提供了一种基站，所述基站包括上述的发射机。

本发明实施例还提供了一种接收机，包括：接收单元，适于接收基站在对应的子载波上发送的信息；解处理单元，适于将所接收的信息依次经过资源解映射、解调、比特域分解得到对应的扩频比特序列；解扩频单元，适于采用对应的扩频图样对所得到的扩频比特序列进行解扩频处理，得到对应的信道编码和比特交织后的比特序列解交织解码单元，适于将得到的信道编码和比特交织后的比特序列分别经过比特解交织和信道解码处理，得到对应的信息比特序列。

可选地，所述扩频图样通过基站发送的扩频参数得到。

可选地，所述扩频图样与用户设备的信道条件、目标数据传输速率相关。

本发明实施例还提供了一种用户设备，包括上述的接收机。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

上述的方案，通过为不同用户设备配置不同的扩频图样，并将待同时发送的多个用户设备的信息比特分别采用对应的扩频图样在比特域做扩频处理，得到对应的多个扩频序列，可以实现灵活的码率设计，因此，可以降低多用户设备接入时的信道编码复杂度，操作简单易行，且同时带来显著的扩频增益。

进一步地，各个用户设备的扩频图样由基站根据用户设备的信道条件和目标传输速率进行配置，可以满足不同用户设备的业务需求，提高多用户设备接入的灵活性。

附图说明

图1是本发明实施例的一种用户设备接入方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的比特域扩频和资源映射示意图；

图3是本发明实施例的另一种用户设备接入方法的流程图；

图4是本发明实施例中的一种发射机的结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种接收机的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所言，为了实现目标传输速率和所占用比特位之间的匹配，现有技术中需要设计出对相应码率的信道编码，增加了信道编码的复杂度。

为解决上述的问题，本发明实施例通过基站通过为不同的用户设备配置不同的扩频图样，并将待同时发送的多个用户设备的信息比特分别采用对应的扩频图样在比特域做扩频处理得到对应的多个扩频序列，可以降低多用户设备接入时的信道编码复杂度，并带来显著的扩频增益，操作简单易行。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1示出了本发明实施例中的一种用户设备接入方法的示意图。参见图1，在具体实施中，本发明实施例中的用户设备接入方法可以包括如下的步骤：

步骤S101：将待同时发送的多个用户设备的信息比特序列分别经过信道编码和比特交织处理，得到对应的多个信道编码和比特交织后的比特序列。

在具体实施中，基站在向多个接入的用户设备，如K(K为大于或等于2的整数)个用户设备同时发送下行数据时，可以首先将待发送给K个用户设备的信息比特依次经过信道编码和比特交织处理，得到与K个用户设备一一对应的信道编码和比特交织后的比特序列，也即K个信道编码和比特交织后的比特序列。

步骤S102：将所得到的多个信道编码和比特交织后的比特序列分别采用对应的扩频图样进行比特域扩频，得到多个扩频比特序列。

在具体实施中，在得到与K个用户设备一一对应的信道编码和比特交织后的比特序列时，基站可以首先通过获取与K个用户设备一一对应的扩频图样，并根据所获取的对应的扩频图样，对K个用户设备的信道编码和比特交织后的比特序列分别进行相应的比特域扩频操作，得到与K个用户设备对应的多个扩频比特序列。换句话说，信道编码和比特交织后的比特序列中的一个比特，与其对应的扩频比特序列中的多个扩频比特相对应。

在本发明一实施例中，与K个用户设备一一对应的扩频图样可以由基站根据实际的需要进行设置。例如，基站可以根据各个用户设备的业务传输需求，如信道条件、目标数据传输速率等，预先配置对应的扩频图样，并通过对应的扩频参数承载对应的扩频图样的信息。

例如，用户设备K的目标传输速率为2bps，若其所占用的等效子信道资源为12bps，且现有信道编码的码率1/2，为了实现码率1/6的信道编码，采用本发明实施例中的用户设备接入方法可以通过为用户设备K的下行数据设置扩频长度为3的扩频图样，对用户设备K的下行数据进行信道编码和比特交织后的比特序列进行扩频操作，即可实现码率为1/6的信道编码。

步骤S103：将所得到的多个扩频比特序列经比特域融合，以及星座图调制后映射到对应的子载波上并发送至对应的多个用户设备。

在具体实施中，当得到与K个用户设备一一对应的扩频比特序列时，基站可以将所得到与K个用户设备一一对应的多个扩频比特序列进行比特域融合，得到对应的比特集合，并将得到的比特集合调制映射至高阶星座符号，经过资源映射后通过相应的子载波发送至K个用户设备。

具体而言，对于K个用户设备中各个用户设备的信息比特序列，经过对应的扩频图样处理将得到K个扩频比特序列。其中，每个用户设备信道编码和比特交织后的比特序列中的一个比特，经过对应的扩频图样处理后，将得到对应的扩频序列中对应的多个扩频比特，信道编码和比特交织后的比特序列中的各个比特经过扩频后得到的多个扩频比特再按照对应的顺序排列，便可以得到对应的扩频比特序列。

在得到与K个用户设备一一对应的扩频比特序列之后，可以按照预设的规则将K个扩频比特序列进行比特域融合得到对应的比特集合，并将得到比特集合中的各个比特分别映射至对应的子载波上发送至对应的多个用户设备。在本发明一实施例中，可以采用分布式(distributed)子载波映射方式将比特集合中的各个比特分别映射至对应的子载波上，即将每个用户设备信道编码和比特交织后的比特序列中的一个比特对应的多个扩频比特，分别映射至不同的子载波上。通过这种方式，信息比特序列中的一个比特经比特域扩频得到的多个扩频比特，将分别经历不同的信道衰落，从而可以获得显著的扩频增益。

参见图2，K个用户设备，即用户设备1至用户设备K的待发送的信息比特序列，如10101….中的各个比特分别采用对应的扩频图样进行扩频，可以得到对应的多个扩频比特，所得到的多个扩频比特将在不同的子载波上进行发送，从而实现比特域扩频增益。

另外，每个子载波上所承载的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号将包含多个用户设备的扩频后的扩频比特。例如，当预设的调制阶数为M时，一个OFDM符号可包含log₂M个比特信息，即0、1、2……log₂M将分别来自多个用户设备的扩频比特序列。

通过上述的方式，物理层信道资源可实现在多用户设备之间的比特层次分割，可以根据每个用户设备的信道条件、目标传输速率需求等，将用户设备的数据分配到对应的比特层次的物理层子信道，也即用户设备在所有OFDM符号资源中占用的比特位数，可实现灵活的码率设计，并降低信道编解码复杂度及简化接收机设计。

在具体实施中，基站在通过子载波将多个用户设备的信息发送至用户设备时，用户设备可以采用相应地方法进行接收，具体的步骤请参见图3。

图3示出了本发明实施例中的一种用户设备接入方法的示意图。参见图3，3，在具体实施中，本发明实施例中的用户设备接入方法可以包括如下的步骤：

步骤S301：接收基站在对应的子载波上发送的信息。

在具体实施中，用户设备可以接收基站通过相应的子载波发送的对应的信息。

步骤S302：将所接收的信息依次经过资源解映射、解调、比特域分解得到对应的扩频比特序列。

在具体实施中，用户设备所接收的对应的信息(或称数据)，为对应的信息比特序列依次经过信道编码、比特交织、扩频、比特域融合、星座图调制和资源映射处理得到的数据。为了获取对应的信息比特序列，用户设备可以依次对所接收的数据进行资源解映射、解调和比特域分解处理，得到对应的扩频比特序列。其中，资源解映射、解调和比特域分解处理分别为与资源映射、星座图调制、比特域融合对应的反向处理操作。

步骤S303：采用对应的扩频图样对所得到的比特序列进行解扩频处理，得到对应的信道编码和比特交织后的比特序列。

在具体实施中，在得到对应的扩频比特序列时，用户设备可以采用对应的扩频图样对所得到的扩频比特序列进行解扩频处理，以得到信道编码和比特交织后的比特序列。

其中，用户设备在解扩频时所采用的对应的扩频图样，可以由基站通过对应的扩频参数予以指示，以使得用户设备可以基于扩频参数获取当前所接收的信息对应的扩频图样。

在具体实施中，所述扩频参数的发送时机可以根据实际的需要进行设置。例如，基站可以在向用户设备发送相应的信息时，将对应的扩频参数一同发送至用户设备，或者也可以在发送相应的信息之前，如在前一子帧将对应的扩频参数发送给用户设备，本领域的技术人员可以根据实际的需要进行设置，本发明在此不做限制。

步骤S304：将解扩频后得到的信道编码和比特交织后的比特序列分别经过比特解交织和信道解码，得到对应的信息比特序列。

在具体实施中，当得到对应的解扩频后的比特序列时，用户设备再对所得到的解扩频后得到的信道编码和比特交织后的比特序列依次进行比特解交织和解码操作，得到对应的信息比特序列，从而完成对应的下行数据的接收。其中，所述比特解交织和解码处理分别为与比特交织和信道编码对应的反向处理操作。

上述对本发明实施例中的用户设备的接入方法进行了详细的介绍，下面将对上述的方法对应的装置做介绍。

图4示出了本发明实施例中的一种发射机的结构。参见图4，在具体实施中，本发明实施例中的发射机400可以包括编码交织单元401、扩频单元402和资源映射单元403，其中：

所述编码交织单元401，适于将待同时发送的多个用户设备的信息比特序列分别经过信道编码和比特交织处理，得到对应的多个信道编码和比特交织后的比特序列。

所述扩频单元402，适于将所得到的多个信道编码和比特交织后的比特序列分别采用对应的扩频图样进行比特域扩频，得到多个扩频比特序列。

所述资源映射单元403，适于将所得到的多个扩频比特序列经比特域融合，以及星座图调制后映射到对应的子载波上并发送至对应的多个用户设备；其中，所述信道编码和比特交织后的比特序列中的每个比特，经扩频后得到的多个扩频比特，将在不同的子载波上发送。

在本发明一实施例中，所述资源映射单元403，适于将所得到的多个扩频比特序列进行比特域融合处理，得到对应的比特集合；采用分布式子载波映射方式，将所述比特集合中，与所述信道编码和比特交织后的比特序列中同一比特对应的多个扩频比特，分别映射至不同的子载波上发送。

在具体实施中，所述扩频图样可以通过各个用户设备对应的扩频参数得到。

在具体实施中，基站可以根据用户设备的业务需求，如根据用户设备的信道条件、目标数据传输速率等，设置对应的扩频图样。

本发明实施例还提供了一种基站，所述基站包括上述的发射机400，发射机400的具体结构请参见前述实施例中的介绍，在此不再赘述。

图5示出了本发明实施例中的一种接收机的结构。参见图5，在具体实施中，本发明实施例中的接收机500可以包括接收单元501、解处理单元502、解扩频单元503和解交织解码单元504，其中：

所述接收单元501，适于接收基站在对应的子载波上发送的信息。

所述解处理单元502，适于将所接收的信息依次经过资源解映射、解调和比特域分解处理，得到对应的扩频比特序列。

解扩频单元503，适于采用对应的扩频图样对所得到的扩频比特序列进行解扩频处理，得到对应的信道编码和比特交织后的比特序列。

所述解交织解码单元504，适于将得到的信道编码和比特交织后的比特序列分别经过比特解交织和信道解码处理，得到对应的信息比特序列。

在具体实施中，所述扩频图样通过基站发送的扩频参数得到。

在具体实施中，所述扩频图样与所述用户设备的信道条件、目标数据传输速率相关。

本发明实施例还提供了一种用户设备，所述用户设备包括上述实施例中的任一种接收机500，接收机500的具体结构请参见上述实施例，这里不再赘述。

采用上述方案，根据信道条件、目标数据传输速率，通过为不同的用户设备配置对应的扩频图样，并将待同时发送的多个用户设备的信息比特分别采用对应的扩频图样在比特域做扩频处理得到对应的多个扩频序列，而不需要设计相应码率的信道编码，因此，可以降低多用户设备接入时的信道编码复杂度，并带来显著的扩频增益，操作简单易行。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。