用于scma通信系统中开环mimo通信的系统和方法_3

文档序号:8501320阅读:来源:国知局
W开始于传输设备确定待通过传输天线i传输的数据或数据层,记为 Ui(方框505)。待通过传输天线i传输的数据或数据层的确定可W根据W下因素做出;待 传输的输入数据,W及对输入数据的性能要求,如服务质量怕〇巧要求、接收设备优先级、 网络条件、传输设备服务的其它接收设备优先级、输入数据可用性等。传输设备还可W确定 待用于扩展用于每个传输天线i的数据或数据层的签名和/或码本集合(方框507)。签名 和/或码本集合,记为Si,还可W根据码本利用率系数来确定。作为示例,如果要使码本利 用率系数高,那么通信系统中所使用的签名和/或码本集合Si与其它签名和/或码本集合 的重叠是显著的。而如果要使码本利用率系数低,那么通信系统中所使用的签名和/或码 本集合Si与其它签名和/或码本集合的重叠是不显著的或为零。
[0063] 传输设备可W编码待由每个传输天线利用其相关联的签名和/或码本集合传输 的数据或数据层,并组合用于每个传输天线的编码后数据W形成待由传输天线传输的信号 (方框509)。如前文所讨论的,待由传输天线传输的每个数据层可W使用来自与传输天线 相关联的签名和/或码本集合的子签名和/或子码本进行编码。编码后数据可W被组合, 例如复用或映射,W形成由传输天线传输的输出码字。作为示例,输入数据的待由传输天线 i传输的数据层可W使用签名和/或码本Si进行编码,随后在由传输天线i传输之前通过 与传输天线i相关联的组合器进行组合。
[0064] 图化示出了当传输设备准备待使用用于(FDMSCMA的开环MIMO码空间复用传输 的多个数据层时发生在该传输设备中的操作520的流程图。操作520可W表示当传输设备 例如进行下行传输的eNB或进行上行传输的UE准备待向接收设备传输的数据时发生在传 输设备中的操作。操作520可W是图5a的方框509的示例实施例。
[00化]操作520可W开始于传输设备接收用于每个传输天线的数据(方框525)。一般情 况下,用于传输天线i的数据记为Ui并且可W包括多个数据层。传输设备可W选择其N个 传输天线之一(方框527)并使用与所选择的传输天线相关联的签名和/或码本集合来映 射(或编码)用于相应数据层的数据,从而产生编码后码字(方框529)。作为示例,用于数 据层的数据可W具有值,该值可W用于索引至用于数据层的子签名和/或子码本中,W选 择与该值相关联的签名和/或码字。所选择的签名和/或码字可W用作用于数据层的编码 后码字。传输设备可W组合(例如,复用)编码后码字W产生输出码字(方框531)。
[0066] 传输设备可W执行检查W确定是否存在更多的其数据尚未编码的传输天线(方 框533)。如果存在更多的传输天线,那么传输设备可W返回至方框527W选择其它传输 天线。如果不存在更多的传输天线,那么传输设备可W在相应的传输天线上传输输出码字 (方框535)。
[0067] 图5c示出了当传输设备准备待使用用于(FDM SCMA的开环MIMO码空间复用传输 的数据层时发生在该传输设备中的操作540的流程图。操作540可W表示当传输设备例如 进行下行传输的eNB或进行上行传输的UE准备待向接收设备传输的数据时发生在该传输 设备中的操作。操作540可W是图5a的方框509的示例实施例。
[0068] 操作540可W开始于传输设备接收用于每个传输天线的数据(方框545)。一般情 况下,用于传输天线i的数据记为Ui并且可W包括单个数据层。传输设备可W选择其N个 传输天线之一(方框547)并使用与所选择的传输天线相关联的签名和/或码本集合来映 射(或编码)用于数据层的数据,从而产生编码后码字(方框549)。作为示例,用于数据 层的数据可W具有值,该值可W用于索引至用于数据层的子签名和/或子码本中,W选择 与该值相关联的签名和/或码字。所选择的签名和/或码字可W用作用于数据层的编码后 码字。传输设备可W使用与传输天线相关联的映射规则来映射编码后码字W产生输出码字 (方框551)。
[0069] 传输设备可W执行检查W确定是否存在更多的其数据尚未编码的传输天线(方 框553)。如果存在更多的传输天线,那么传输设备可W返回至方框547W选择其它传输 天线。如果不存在更多的传输天线,那么传输设备可W在相应的传输天线上传输输出码字 (方框555)。
[0070] 图6a示出了当接收设备从传输设备接收传输时发生在该接收设备中的操作600 的流程图,其中传输是使用用于OFDMSCMA的开环MIMO码空间复用进行传输的。操作600 可W表示当接收设备,例如从eNB接收下行传输的UE或从UE接收上行传输的eNB,从传输 设备接收传输时,发生在该接收设备中的操作。操作600可W提供当传输是使用用于OFDM SCMA的开环MIMO码空间复用进行时接收传输的高级视图。
[0071] 操作600可W开始于接收设备确定一个或多个多个码本(方框602)。作为示例, 接收设备可W根据正向接收设备传输的传输设备的识别信息来确定一个或多个多个码本。 识别信息可W包括传输设备的一个或多个标识符(ID)、一个或多个小区ID等。接收设备可 W使用识别信息来确定一个或多个多个码本。作为说明性实例,接收设备可能已经在初始 关联期间从其服务eNB获得了码本分配,或者已经在上电期间检索了码本分配。接收设备 可W利用码本分配和识别信息来确定用于编码来自传输设备的传输的一个或多个多个码 本。
[0072] 接收设备可W接收由传输设备传输的信号(方框605)。该信号可W包括输出码字 并且可W通过通信系统的共享资源传送。接收设备可W处理在所有空间层中接收到的信号 W恢复在信号中传输的数据(方框607)。一般情况下,接收设备可W设有多个接收天线,W 充分利用用于SCMAOFDM的开环MIMO码空间复用的优点。因此,由接收设备执行用于恢复 所传输的数据的该种处理可能比在接收设备具有单个天线或在不使用多个空间层的情况 下当恢复所传输的数据时通常设及的处理更加复杂。
[0073] 根据示例实施例,取决于接收设备的复杂性和/或能力,接收设备所执行的处理 可W有所不同。作为示例,在相对廉价的UE中可W使用低复杂性和/或低能力处理技术, 而在高端肥或eNB中可W使用高复杂性和/或高能力处理技术。另外,可W使用折衷中线 复杂性和/或中线能力处理技术。一般情况下,使用高复杂性和/或高能力处理技术可W 得到更好的性能,而低复杂性和/或低能力处理技术可W得到较低性能。因此,可W在性能 与复杂性之间进行权衡。
[0074]图化示出了当具有低接收器复杂性的接收设备从传输设备接收传输时发生在该 接收设备中的操作620的流程图,其中传输是使用用于(FDMSCMA的开环MIMO码空间复用 进行传输的。操作620可W表示当接收设备,例如从eNB接收下行传输的UE或从UE接收 上行传输的eNB,从传输设备接收传输时,发生在该接收设备中的操作。操作620可W是图 6a的操作600的详细实施。
[0075] 操作620可W开始于接收设备接收由传输设备传输的信号(方框625)。接收设 备可W确定通过接收设备的接收天线接收的信号的基带信号,W及用于所接收到的信号的 带宽(方框627)。基带信号可W是已从载波频率向下转换的某一版本的所接收到的信号。 利用低复杂性接收器,接收设备可能无法对基带信号进行复杂处理同时维持所需性能。因 此,基带信号的处理可W发生在不同的阶段中。
[0076] 接收设备可W在空间域上分离基带信号的不同数据层(方框629)。换句话说,接 收设备可W将基带信号分离成多个不同的子信号,每个空间层一个子信号。接收设备可W 使用MIMO接收器,例如最小均方误差(MM沈)接收器,在空间域上分离基带信号的不同数据 层。接收设备可W基于每个空间层解码基带信号中的数据(方框631)。接收设备可W使用 SCMA检测器单独解码每一空间层上的数据。应注意,每个空间层可W使用单独的SCMA检测 器来解码。作为示例,SCMA检测器可W实施MPA连同化rbo解码算法。图7a示出了包括 具有低接收器复杂性的接收设备705的通信系统700的一部分。传输设备的传输天线710 传输数据,数据由接收设备705的接收天线715接收。可W向MIMO接收器720提供所接收 到的信号的基带信号,MIMO接收器720将多个数据层分离成M个空间层,其中M为大于或 等于1的整数。M个空间层中每个空间层可W提供给M个SCMA检测器之一,如SCMA检测 器725。M个SCMA检测器解码其各自的空间层W产生M个数据流,该M个数据流可W由接 收设备705进一步处理。
[0077]图6c示出了当具有中等接收器复杂性的接收设备从传输设备接收传输时发生在 该接收设备中的操作640的流程图,其中传输是使用用于OFDMSCMA的开环MIMO码空间复 用进行传输的。操作640可W表示当接收设备,例如从eNB接收下行传输的UE或从UE接 收上行传输的eNB,从传输设备接收传输时,发生在该接收设备中的操作。操作640可W是 图6a的操作600的详细实施。
[007引操作640可W开始于接收设备接收由传输设备传输的信号(方框645)。接收设 备可W确定通过接收设备的接收天线接收的信号的基带信号,W及用于所接收到的信号的 带宽(方框647)。接收设备可W分离基带信号中的不同数据层,W及部分地消除空间层之 间的干扰(方框649)。接收设备可W使用MIMO接收器来执行数据层的部分分离和干扰的 部分消除。作为说明性示例,可W选择MIMO接收器,使得由于MIMO接收器导致的噪声增强 被最小化。接收设备可W针对每个空间层解码基带信号中的数据(方框651)。接收设备 可W在解码器之间交换对数似然比(LLR),直至数据被解码。接收设备可W使用SCMA检测 器,例如MPA检测器,单独地解码每一空间层上的数据。应注意,可W只需要两个SCMA检测 器。未由MIMO接收器移除的任何剩余干扰可W通过SCMA检测器,如MPA解码器,之间的协 调来移除。
[0079] 根据示例实施例,其中接收设备具有中等接收器复杂性,接收设备可W实施MIMO 接收器来在空间层上执行QR分解。作为示例,在具有两个空间层的2X2MIM0系统的情况 下,所接收到的信号中的基带信号可W表示为;y=Hx+n,其中H表示信道矩阵,X为所传 输的SCMA信号,n为噪声。使用QR分解,H可W写为Q*R,其中Q为酉矩阵,R为上S角矩 阵,其可W表示为gin。MIMO接收器可W表示为Q的共辆转置。在MIMO接收器之后, 第二空间层没有发现任何来自第一空间层的干扰,并且可W使用SCMA检测器,例如MPA检 测器,进行解码。解码之后,可W考虑对应于第二空间层的化R,而使用SCMA检测器,例如使 用SCMA检测器,例如MPA检测器,解码第一空间层。该过程可W迭代地执行,直至所有的数 据均已解码。
[0080] 图化示出了包括具有中等接收器复杂性的接收设备750的通信系统755的一部 分。传输设备的传输天线760传输数据,数据由接收设备755的接收天线765接收。可W 向MIMO接收器770提供所接收到的信号的基带信号,MIMO接收器720将多个数据层分离 成M个空间层,其中M为大于或等于1的整数。M个空间层中每个空间层可W提供给M个 SCMA探测器之一,如SCMA检测器775。M个SCMA检测器解码其各自的空间层W产生M个数 据流,该M个数据流可W由接收设备755进一步处理。M个SCMA检测器可W交换化R,直至 数据被解码。
[0081] 图6d示出了当具有高接收器复杂性的接收设备从传输设备接收传输时发生在该 接收设备中的操作660的流程图,其中传输是使用用于OFDMSCMA的开环MIMO码空间复用 进行传输的。操作660可W表示当接收设备,例如从eNB接收下行传输的UE或从UE接收 上行传输的eNB,从传输设备接收传输时,发生在该接收设备中的操作。操作660可W是图 6a的操作600的详细实施。
[0082] 操作660可W开始于接收设备接收由传输
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