比特到符号的映射方法和基站与流程

本发明涉及由基站执行的比特到符号的映射方法和基站。更具体地，本发明涉及一种对多个移动台同时进行调制时采用的比特到符号的映射方法和相应的基站。

背景技术：

非正交多址(noma)是在3gpp(第三代合作伙伴计划)研究的lte(长期演进)release13中提出的无线接入技术。在noma系统中，在发送端，基站在每个资源块中以不同的功率级复用用于多个移动台的数据，以使得该多个移动台共享相同的时间和频率资源，从而提高系统吞吐量。

在noma系统中，基站根据特定的调制方式，将同时调度的多个移动台各自的比特信息映射到符号上。目前在上述比特到符号映射的过程中，为了确保信道状态较差的移动台的通信质量，基站对于信道状态较差的移动台的比特信息分配在特定调制方式中符号的高优先级比特，并且对于信道状态较好的移动台的比特信息分配在特定调制方式中符号的低优先级比特。然而这样的映射方式可能导致信道状态较好的移动台从基站接收到的信号质量较差，造成通信系统的整体吞吐量降低。

技术实现要素：

根据本发明希望提供一种比特到符号的映射方法和相应的基站，以有效地改善信道状态较好的移动台从基站接收到的信号质量，从而确保整个通信系统的吞吐量。

根据本发明的一个方面，提供了一种由基站执行的比特到符号的映射方法，包括：在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特；以及将对于第一移动台的第二部分比特信息映射到符号中的低优先级比特。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基站，包括：第一映射单元，被 配置为在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特；以及第二映射单元，被配置为将对于第一移动台的第二部分比特信息映射到符号中的低优先级比特。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出了根据本发明一个实施例的noma通信系统的示意图。

图2是示出的了根据传统的映射方法，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。

图3是示出了根据本发明的实施例的由基站执行的比特到符号的映射方法的流程图。

图4是示出的了根据本发明的一个示例，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。

图5是示出的了根据本发明的另一示例，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。

图6是示出了在高斯白噪声信道中，在基站使用64qam方式对一起调度的第一移动台和第二移动台进行调整的情况下，对第一移动台和第二移动台接收到的信号的仿真结果。

图7示出了根据本发明实施例的基站的框图。

图8是示出按照本发明实施例的将比特映射到符号的系统的总体硬件框图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述根据本发明实施例的由基站执行的比特到符号的映射方法和基站。在附图中，相同的参考标号自始至终表示相同的元件。应当理解：这里描述的实施例仅仅是说明性的，而不应被解释为限制本发明的范围。

首先，参照图1描述可以应用本发明的实施例的noma无线通信系统的 一个示例。图1所示的无线通信系统包括基站和与该基站通信的多个用户设备(ue)。基站可以与上层装置(图中未示出)连接，该上层装置继而可以连接到核心网络(图中未示出)。应当注意，尽管在图1中仅示出了一个基站和两个ue，但这只是示例性的，根据需要，可以存在更多或更少的基站和ue。此外，这里所述的ue可以包括各种类型的用户终端，例如移动终端(或称为移动台)或者固定终端，然而，为方便起见，在下文中有时候可互换地使用ue和移动台。

基站对于每个下行链路资源块(例如频率资源块)，对各个ue进行调度，以便决定将用于哪些ue的数据复用到该资源块中。例如，基站可以根据从各个ue反馈的反映ue与基站之间的无线信道状况的信道状态信息(csi)来进行上述调度。在图1所示的示例中，基站可以将用于ue1和ue2的数据复用在同一资源块中。此外，基站可以通过以第一功率级(或第一功率)发送用于ue1的数据，并且可以通过不同于第一功率级的第二功率级(或第二功率)发送用于ue2的数据，其中ue1例如为距基站近或位于小区中心的ue，ue2例如为距基站远或位于小区边缘的ue。

基站在对ue1和ue2一起进行调度时，可根据特定的调制方式，将对于ue1和ue2的比特信息映射到符号中。图2示出的了16qam调制方式中的符号的示意图。如图2所示，16qam的每个符号包括4个比特，其中每个符号中包括2个高优先级比特(如图2中的白色方框所示)和2个低优先级比特(如图2中的灰色方框所示)。

此外在图2中，f表示在调制后的符号中用于ue2的比特，并且n表示在调制后的符号中用于ue1的比特。如图2所示，根据目前在比特到符号映射方法，位于小区中心的ue1的全部比特信息均被映射到低优先级比特上，并且位于小区边缘的ue2的全部比特信息均被映射到高优先级比特上。这导致ue1的从基站接收到的信号质量较差，造成无线通信系统的整体吞吐量减少。

本发明的实施例改进了上述比特到符号的映射方法。下面，将参照附图来描述本发明的实施例。

图3是示出了根据本发明的实施例的由基站执行的比特到符号的映射方法300的流程图。如图3所示，在步骤s301中，在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息 映射到符号中的高优先级比特。根据本发明的一个示例，一起被基站调度的多个移动台可具有不同的信号干扰比(以下简称为信干比)，并且第一移动台可以是在所述多个移动台中具有较高信干比的移动台。例如，第一移动台可具有较好的信道状态，可以是位于小区中心的移动台。此外根据本发明的另一示例，可根据调制符号中比特的传输可靠性确定优先级。具体地，符号中的高优先级比特的信息传输可靠性高于符号中的低优先级比特的信息传输可靠性。

第一部分比特信息可以是在从对于第一移动台的全部比特信息中的选择的部分比特信息。例如，基站可以以多种调制方式对一起调度的多个移动台的比特信息进行调制，并且可根据基站对于多个移动台的调制方式来确定将被映射到符号中高优先级比特的第一部分比特信息的数量。可以通过对一起被调度的多个ue的编码调制和信道情况仿真来预先确定每种调制方式下的第一部分比特信息的数量。例如，可预先确定每种调制方式下的第一部分比特信息的数量，以使得在该调制方式下起被调度的多个ue的几何平均吞吐量最大或其它度量为最优。例如，当基站使用64qam对多个移动台进行调制时，可从对于第一移动台的比特信息中选择比当基站使用16qam对多个移动台进行调制时更多的比特信息作为第一部分比特信息。

此外，可通过不同的方式将第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。例如，在步骤s301中可将所述第一部分比特信息以预定间隔映射到符号中的高优先级比特。又例如，在步骤s301中还可将第一部分比特信息映射到符号中连续分布的高优先级比特。与确定第一部分比特信息类似，可根据基站对于多个移动台的调制方式来确定映射方式。

图4是示出的了根据本发明的一个示例，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。与图2类似，在图4中白色方框表示符号中的高优先级比特，并且灰色方框表示符号中的低优先级比特。如图4所示，调制后的符号中的高优先级比特在时间方向上顺序排列。

可预先将第一部分比特信息的映射间隔设置为一高优先级比特。相应地，在根据步骤s301进行映射时，将第一部分比特信息映射到每间隔一高优先级比特的高优先级比特上。在图4中，n表示在调制后的符号中用于第一移动台的比特，并且f表示在调制后的符号中用于所述多个移动台中除了第一移动台以外的其他移动台的比特。如图4所示，在时间方向上顺序排列的高优 先级比特中，第一移动台的第一部分比特信息被映射到每间隔一高优先级比特的高优先级比特上。

图5是示出的了根据本发明的另一示例，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。如图5所示，调制后的符号中的高优先级比特在时间方向上顺序排列。可预先确定在顺序排列的高优先级比特中，第一部分比特信息的将被映射到的起始位置和长度(即，比特数量)。根据步骤s301，将第一部分比特信息映射到从预先设定的起始位置开始的预定长度的、顺序排列的高优先级比特上。在图5中，n表示在调制后的符号中用于第一移动台的比特，并且f表示在调制后的符号中用于所述多个移动台中除了第一移动台以外的其他移动台的比特。如图5所示，在时间方向上顺序排列的高优先级比特中，第一移动台的第一部分比特信息被映射到从第一位高优先级比特开始，顺序排列的、预定长度的高优先级比特上。

在根据本发明的实施例中，可预先在基站调度和多个移动台中存储第一移动台的第一部分比特信息确定方式和映射方式。在步骤s301中，可根据预先存储的第一部分比特信息确定方式，在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，确定第一移动台的第一部分比特信息，并且根据预先存储的映射方式将所确定的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。例如，可预先将调制编码方式(mcs)与第一部分比特信息确定方式和映射方式对应存储，并且在步骤s301中可从所存储的多个与第一部分比特信息确定方式和映射方式中，选择与基站当前对多个移动台的调制方式对应的第一部分比特信息确定方式和映射方式。

此外，基站还可静态或半静态地调整第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式。例如，图3中的方法还可包括根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式，并且在对同时被基站调度的多个移动台进行调制之前，向多个移动台通知所获得的确定和映射方式。具体地，基站可根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式，以使得一起被基站调度的多个移动台的吞吐量最大。例如，当所述多个移动台的吞吐量的几何平均值最大时，可认为该多个移动台的吞吐量最大。更具体地，可根据从多个移动台接收的信道状态指示(csi)来获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式。如上所述，从对于第一移动台的全部比特信息中的确定第一部分比特信息可包括确定第一部分 比特信息的数量。例如，根据从多个移动台接收的csi来从对于第一移动台的全部比特信息中的确定第一部分比特信息的数量。此外，如上所述，可通过不同的方式将第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特，并且可根据多个移动台的信道质量来获得适用于该信道质量的映射方式。根据本发明的一个示例，在根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定方式和映射方式后，基站可通过无线资源控制信令或物理下行控制信道，向多个移动台通知所获得的确定和映射方式，并且在步骤s301中，根据获得的确定和映射方式，在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。

返回图3，在步骤s302中，将对于第一移动台的第二部分比特信息映射到符号中的低优先级比特。第二部分比特信息可以是在对于第一移动台的全部比特信息中除了第一部分比特信息以外的比特信息。如图4和图5所示，第一移动台的第二部分比特信息均被映射到符号中的低优先级比特上。

可选择地，图3中所示的方法还可包括在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第二移动台的所有比特信息映射到符号中的高优先级比特。第二移动台可以是在所述多个移动台中具有较低信干比的移动台。例如，第二移动台可以是位于小区边缘的移动台。由于位于小区边缘的移动台的信道质量通常低于位于小区中心的移动台的信道质量，因此，可通过将对于第二移动台的所有比特信息映射到符号中的高优先级比特来确保第二移动台的通信质量。

根据本发明的一个示例，图3中所示的方法还可包括调整分配给多个移动台的发射功率以进一步增加多个移动台的吞吐率。具体地，基站可对分配给第一移动台的发射功率和分配给第二移动台的发射功率在基站的总发射功率中所占的比例进行调整。

此外可选择地，图3中所示的方法可用于采用多用户重叠传输类型2(mustcategory2)来对多个移动台进行比特信息到符号映射的基站。

在根据本发明上述实施例的比特到符号的映射方法中，通过将对于同时被基站调度的多个移动台中第一移动台的一部分比特信息映射到调制后的符号中的高优先级比特，有效地改善了第一移动台从基站接收到的信号质量，从而确保整个通信系统的吞吐量。

图6是示出了在高斯白噪声信道中，在基站使用64qam方式对一起调度的第一移动台和第二移动台进行调整的情况下，对第一移动台和第二移动台接收到的信号的仿真结果。假设在图6所示的示例中，以编码率0.65对第一移动台和第二移动台进行编码，并且对20个资源块进行仿真。如图6所示，与传统的映射方法相比，根据本申请实施例的映射方法300对于第一移动台接收到的信号质量有明显提升，同时对于第二移动台接收到的信号质量的影响较小。例如，如图6所示，当信号块差错率(bler)为0.1时，与现有的映射方法相比，第一移动台的信干比(snr)改善了0.45db,而第而移动台的信干比(snr)仅劣化了0.1db。应注意，以上描述的本发明实施例的映射方法中的各个步骤不必按照所示的顺序执行。可以颠倒或并行地执行某些步骤。例如，可以同时执行将对于第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特(步骤s301)，将对于第一移动台的第二部分比特信息映射到符号中的低优先级比特(步骤s302)，以及将对于多个移动台中的第二移动台的所有比特信息映射到符号中的高优先级比特。

下面，参照图7来描述根据本发明实施例的基站。图7示出了根据本发明实施例的基站700的框图。如图7所示，基站700包括第一映射单元710和第二映射单元720。除了这两个单元以外，基站700还可以包括其他部件，然而，由于这些部件与本发明实施例的内容无关，因此在这里省略其图示和描述。此外，由于根据本发明实施例的基站700执行的下述操作的具体细节与在上文中参照图1-6描述的细节相同，因此在这里为了避免重复而省略对相同细节的重复描述。

第一映射单元710可在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。根据本发明的一个示例，一起被基站调度的多个移动台可具有不同的信干比，并且第一移动台可以是在所述多个移动台中具有较高信干比的移动台。例如，第一移动台可具有较好的信道状态，可以是位于小区中心的移动台。此外根据本发明的另一示例，可根据调制符号中比特的传输可靠性确定优先级。具体地，符号中的高优先级比特的信息传输可靠性高于符号中的低优先级比特的信息传输可靠性。

第一部分比特信息可以是在从对于第一移动台的全部比特信息中的选择 的部分比特信息。例如，基站可以以多种调制方式对一起调度的多个移动台的比特信息进行调制，并且第一映射单元710可根据基站对于多个移动台的调制方式来确定将被映射到符号中高优先级比特的第一部分比特信息的数量。例如，当基站使用64qam对多个移动台进行调制时，第一映射单元710可从对于第一移动台的比特信息中选择比当基站使用16qam对多个移动台进行调制时更多的比特信息作为第一部分比特信息。

此外，可通过不同的方式将第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。例如，第一映射单元710可将所述第一部分比特信息以预定间隔映射到符号中的高优先级比特。又例如，第一映射单元710还可将第一部分比特信息映射到符号中连续分布的高优先级比特。与确定第一部分比特信息类似，第一映射单元710可根据基站对于多个移动台的调制方式来确定映射方式。

图4是示出的了根据本发明的一个示例，在16qam调制方式下进行比特到符号映射的示意图。与图2类似，在图4中白色方框表示符号中的高优先级比特，并且灰色方框表示符号中的低优先级比特。如图4所示，调制后的符号中的高优先级比特在时间方向上顺序排列。

可预先将第一部分比特信息的映射间隔设置为一高优先级比特。相应地，第一映射单元710在进行映射时，将第一部分比特信息映射到每间隔一高优先级比特的高优先级比特上。例如在以上图4所示的示例中，在时间方向上顺序排列的高优先级比特中，第一移动台的第一部分比特信息被第一映射单元710映射到每间隔一高优先级比特的高优先级比特上。

可替换地，可预先确定在顺序排列的高优先级比特中，第一部分比特信息的将被映射到的起始位置和长度(即，比特数量)。相应地，第一映射单元710将第一部分比特信息映射到从预先设定的起始位置开始的预定长度的、顺序排列的高优先级比特上。例如在图5所示的示例中，在时间方向上顺序排列的高优先级比特中，第一移动台的第一部分比特信息被第一映射单元710映射到从第一位高优先级比特开始，顺序排列的、预定长度的高优先级比特上。

此外，根据本发明的一个示例，基站700还可包括存储单元，以预先在基站调度和多个移动台中存储第一移动台的第一部分比特信息确定方式和映射方式。第一映射单元710可根据预先存储的第一部分比特信息确定方式，在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，确定第一移动台的第一部分 比特信息，并且根据预先存储的映射方式将所确定的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。例如，可预先将调制编码方式(mcs)与第一部分比特信息确定方式和映射方式对应存储在基站的存储单元中。第一映射单元710可从所存储的多个与第一部分比特信息确定方式和映射方式中，选择与基站当前对多个移动台的调制方式对应的第一部分比特信息确定方式和映射方式。

此外，根据本发明的另一示例，基站700还可静态或半静态地调整第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式。例如，基站700还可包括方式确定单元，以根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式；以及发送单元，以在对同时被基站调度的多个移动台进行调制之前，向多个移动台通知所获得的确定和映射方式。具体地，方式确定单元可根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式，以使得一起被基站调度的多个移动台的吞吐量最大。例如，当所述多个移动台的吞吐量的几何平均值最大时，可认为该多个移动台的吞吐量最大。更具体地，方式确定单元可根据从多个移动台接收的信道状态指示(csi)来获得第一移动台的第一部分比特信息确定和映射方式。

根据本发明的一个示例，在根据多个移动台的信道质量获得第一移动台的第一部分比特信息确定方式和映射方式后，发送单元可通过无线资源控制信令或物理下行控制信道，向多个移动台通知所获得的确定和映射方式，并且第一映射单元710可根据获得的确定和映射方式，在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第一移动台的第一部分比特信息映射到符号中的高优先级比特。

第二映射单元720可将对于第一移动台的第二部分比特信息映射到符号中的低优先级比特。第二部分比特信息可以是在对于第一移动台的全部比特信息中除了第一部分比特信息以外的比特信息。如图4和图5所示，第一移动台的第二部分比特信息均被映射到符号中的低优先级比特上。

可选择地，基站700还可包括第三映射单元，以在对同时被基站调度的多个移动台进行调制时，将对于多个移动台中的第二移动台的所有比特信息映射到符号中的高优先级比特。第二移动台可以是在所述多个移动台中具有较低信干比的移动台。例如，第二移动台可以是位于小区边缘的移动台。由于位于小区边缘的移动台的信道质量通常低于位于小区中心的移动台的信道 质量，因此，可通过将对于第二移动台的所有比特信息映射到符号中的高优先级比特来确保第二移动台的通信质量。

根据本发明的一个示例，基站700还可包括功率调整单元，以调整分配给多个移动台的发射功率以进一步增加多个移动台的吞吐率。具体地，功率调整单元可对分配给第一移动台的发射功率和分配给第二移动台的发射功率在基站的总发射功率中所占的比例进行调整。

此外可选择地，基站700可用于采用多用户重叠传输类型2(mustcategory2)来对多个移动台进行比特信息到符号映射的基站。

在根据本发明上述实施例的基站中，通过将对于同时被基站调度的多个移动台中第一移动台的一部分比特信息映射到调制后的符号中的高优先级比特，有效地改善了第一移动台从基站接收到的信号质量，从而确保整个通信系统的吞吐量。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“组件、“模块”、“装置”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数 据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

图8是示出按照本发明实施例的比特到符号映射系统800的总体硬件框图。比特到符号映射系统800可以实现为基站，并且如图8所示，比特到符号映射系统800可以包括：接收发送部件810、存储部件820和处理部件830。

接收发送部件810可从移动台接收/向移动台发送信号。存储部件820可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令。例如，存储部件820可存储实现以上结合图1-6描述的比特到符号的映射方法的计算机程序指令。处理器830可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本公开的实施例的功能以及/或者其它期望的功能。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。