用于增大低密度签名空间的系统和方法
【专利说明】用于増大低密度签名空间的系统和方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年9月9日提交的题为"System and Method for Increasing Low Density Signature Space"的美国专利申请14/021，907的优先权的权益，该美国专利 申请的内容通过引用明确地合并到本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及无线通信领域，并且在特定实施方式中，涉及用于增大低密度签名空 间的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 通过多载波调制的码域多路复用是高效的多址方案，例如，在多载波码分多址 (MC-CDMA)、低密度签名正交频分多路复用（LDS-0FDM)以及稀疏码分多址正交频分多路复 用（SCMA-0FDM)系统中。SCMA-0FDM的潜在应用是针对小数据包传输不具有信令和控制开 销或具有低的信令和控制开销的非授权传输。对于非授权传输中的上行链路（UL)的挑战 在于：UL的接收器可能不知道有哪些用户以及这些用户中有多少用户想要接入网络。在这 种情况下，存在（针对用户的）签名（signature)之间的冲突的可能性，这导致性能下降。 另一问题是由于大量的导频信号以及签名与导频信号之间的一对多映射而造成的导频信 号检测的高复杂度。存在对用于增大低密度签名空间以克服以上问题或挑战的机构和方法 的需求。
【发明内容】
[0005] 根据一种实施方式，一种通过网络部件实施的用于提供针对多个用户的多路复用 传输的增大签名空间的方法包括：获得基本签名的集合；以及利用对基本签名的组合操作 来生成虚拟签名的集合。虚拟签名中的每个虚拟签名包括基本签名中的至少一些基本签名 的组合。虚拟签名中的每个虚拟签名然后被提供为用户传输的基本资源单元（BRU)。
[0006] 根据另一种实施方式，一种通过网络部件实施的用于支持针对多个用户的多路复 用传输的低密度签名的方法包括：接收针对多个用户的多个BRU。BRU包括虚拟签名，每个 虚拟签名包括低密度签名的组合。方法还包括：对虚拟签名进行去相关以缩小导频信号的 列表。构造的虚拟签名的总数目超过可用低密度签名的总数目。然后使用导频信号的列表 估计信道。
[0007] 根据又一种实施方式，一种用于支持针对多个用户的多路复用传输的增大签名空 间的网络部件包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有用于由 处理器执行的程序。所述程序包括用于接收针对多个用户的多个BRU的指令。BRU包括虚 拟签名。每个虚拟签名包括基本签名的组合。所述程序还包括用于对虚拟签名进行去相关 以缩小导频信号的列表的指令，其中，构造的虚拟签名的总数量超过可用基本签名的总数 量。所述程序还对网络部件进行配置以使用导频信号的列表来估计信道。
[0008] 上述已经相当广泛地概述了本发明的实施方式的特征，以便之后的本发明的详细 描述可以被更好地理解。形成本发明的权利要求的主题的本发明的实施方式的另外的特征 和优点将在下文中描述。本领域技术人员应当理解的是，所公开的构思和【具体实施方式】可 以被容易地用作用于修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或处理的基础。本 领域技术人员还应当意识到的是，这样的等同构造不背离所附权利要求书中阐述的本发明 的精神和范围。
【附图说明】
[0009] 为了更完整的理解本发明及其优点，现在参照以下结合附图所进行的描述，在附 图中：
[0010] 图1示出了针对低密度签名传输的典型接收器的示例；
[0011] 图2示出了根据本公开内容的实施方式的使用增大的低密度签名空间的改进接 收器；
[0012] 图3示出了包括基本签名的基本资源单元（BRU);
[0013] 图4示出了通过基本签名的列式置换所生成的虚拟签名的实施方式；
[0014] 图5示出了通过基本签名的行式置换所生成的虚拟签名的实施方式；
[0015] 图6示出了通过BRU内签名跳变（intra-BRU signature hopping)所生成的虚拟 签名的实施方式；
[0016] 图7示出了通过BRU内签名跳变和BRU间签名跳变（inter-BRU signature hopping)所生成的虚拟签名的实施方式；
[0017] 图8是示出了用于增大针对多个用户的多路复用传输的低密度签名空间的方法 的实施方式的流程图；以及
[0018] 图9是可以用于实施各种实施方式的示例性处理系统的图。
[0019] 除非另有指示，否则在不同图中的相应附图标记通常指代相应部件。绘制图是为 了清楚地示出实施方式的相关方面，并且图不一定是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0020] 下面详细地论述当前优选实施方式的实施和使用。然而，应当理解的是，本发明提 供了可以在多种具体情况下实施的许多适用的发明构思。所论述的【具体实施方式】仅在于示 出实施和使用本发明的具体方式，而并不在于限制本发明的范围。
[0021] 用于设计低密度签名的典型方法导致具有有限数目的签名，其增大了签名冲突的 可能性并且导致了相对高复杂度的导频信号检测和高的接收器复杂度。低密度签名（LDS) 的最大数目基于所使用的签名的长度一一其称为扩频因子一一和冲突率（重叠的非零分量 的数目）。冲突率越低，则签名长度越短，接收器的复杂度越低。以传统方式来增大可用LDS 签名的数目需要增大扩频因子和/或增大过载因子。这两种方法导致了更高的接收器复杂 度。
[0022] 本文中提供了用于增大针对多个用户的多路复用传输的低密度签名空间的实施 方式。实施方式包括使用下述虚拟签名：所述虚拟签名是使用在本文中称为基本签名的多 个分量签名、根据用于对基本签名进行组合的一个或更多个操作而得到或构造而成的。例 如，使用置换、序列跳变或下文所描述的其他合适的操作来对基本签名进行组合以获得虚 拟签名。虚拟签名（使用基本签名的组合）的生成和使用将第一空间的基本签名映射成第 二较大空间的虚拟签名。所获得的低密度签名空间的增大解决了导频/签名冲突（例如， 在用于多个用户的多路复用传输（多路导频/签名）的检测器处）的问题以及接收器设计 /实现复杂度的问题。另外，可以增大签名的数目以实现导频信号（本文中还称为导频）与 签名之间的一对一映射，其降低了例如针对UL随机接入的导频检测复杂度。可以通过使用 具有相对低的复杂度的签名去相关器来减少导频检测。在下行链路（DL)传输中，方案还使 得能够在多个传输点（TP)上具有更高的过载因子和更好的干扰管理。该签名空间映射方 法可以用在任何合适的基于低密度签名的系统中。例如，低密度签名可以用在一些CDMA或 OFDM系统中。
[0023] 图1示出了针对低密度签名传输的典型接收器100的示例。例如，接收器100可 以用在基站处以检测多个用户的多路复用传输。多路复用传输包括属于不同用户的多个导 频信号（导频）。导频可以携载与承载了来自用户的数据的签名有关的信息。来自用户的 信号是在基本资源单元（BRU)上接收的，所述基本资源单元是用于传输的调度资源单元， 例如