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CN107026681B - 信号发送方法、接收方法、发射机和接收机 - Google Patents

信号发送方法、接收方法、发射机和接收机 Download PDF

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CN107026681B CN201610069071.6A CN201610069071A CN107026681B CN 107026681 B CN107026681 B CN 107026681B CN 201610069071 A CN201610069071 A CN 201610069071A CN 107026681 B CN107026681 B CN 107026681B
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Abstract

本申请提供了一种信号发送方法,所述方法包括:发射机发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;发射机根据链路的分组对待传输数据流进行分层;发射机对分层后的数据流进行空间调制;发射机对空间调制后的信号进行多载波调制;发射机对多载波调制后的信号进行发送。本申请还提供了一种信号接收方法、一种发射机和一种接收机。本申请利用空间调制系统的特性为不同数据流提供不同的保护程度,使得信道条件不同的用户能够获得质量不同的服务。

Description

信号发送方法、接收方法、发射机和接收机
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种信号发送、接收方法、发射机和接收机。
背景技术
信息产业的快速发展,特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet ofthings)的增长需求,给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC],可以预计到2020年,移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍,用户设备连接数也将超过170亿,随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络,连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战,通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G),面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求,ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G技术趋势的相关信息,旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。
多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)技术是提高系统频谱效率的重要手段。由于多输入多输出技术能够有效提高系统数据率,提高系统链路稳定性,它已经被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中,例如第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project,3GPP)制定的Evolved UniversalTerrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统,欧洲的第二代数字视频(Digital Video Broadcasting,DVB)和IEEE802.16全球微波互联接入(World Interoperability for Microwave Access,WiMAX)等。MIMO技术通过在收发端不同天线间建立通信链路,能够为系统提供空间分集增益与空间复用增益。通过在不同链路传输相同的数据,MIMO技术提高了传输数据的可靠性,从而获得了分集增益;通过在不同链路传输不同的数据,MIMO技术能够在不增加传输带宽的前提下提高系统的频谱效率,从而提高传输数据率。通过发射端的信道状态信息,MIMO技术还能够通过与编码来同时、同频服务多个用户,提高系统整体的频谱效率。目前,MIMO技术作为关键技术,能够很好的支持4G时代的移动宽带(Mobile Broadband,MBB)业务需求。5G中,频谱效率、能量效率以及数据率的需求将进一步提升,现有的MIMO技术难以满足数据率的极大提升。因此MIMO技术的演进技术:大规模MIMO得到了学术界和工业界的广泛关注。通过在发射端配置远多于用户数的天线,大规模MIMO技术在能够得到更大的阵列处理增益(更细的波束)的同时,也得到了更大的空间自由度,能够通过简单的线性操作将用户完全区分开,因此使得频谱效率与能量效率进一步得到巨大提升。但是在实际应用场景中,MIMO技术与大规模MIMO技术也遇到了一些问题,例如:1.MIMO技术是否有效、可靠,依赖于发射端是否能够获得准确的信道状态信息。若发射端的信道状态信息不够准确,会导致系统增益的显著下降。目前的MIMO技术依赖于基于参考信号的信道估计以及反馈,而当天线数增加时,参考信号与反馈所带来的开销将会严重降低系统的频谱效率。2.对天线间的同步要求严格。3.接收端需要处理天线间的干扰。4.虽然多用户MIMO能够提高小区整体的频谱效率,但是对于单个用户频谱效率的提高则无能为力。
作为MIMO技术的一个分支,空间调制(Spatial Modulation,SM)近年来获得了学术界的广泛关注。SM技术将一部分信息比特用于选择发送天线,每次传输仅使用一根天线。通过将天线索引作为传输信息的额外载体,在传统两维星座图的基础上构造了三维星座图,从而能够获得比单天线系统更高的频谱效率。同时SM技术还解决了传统MIMO技术的一些问题。例如,由于每次传输仅使用单天线,SM技术不需要接收端进行复杂的天线间同步和链路间干扰的消除,简化了接收端的处理;SM技术能够增加单个用户的频谱效率,因此更适用于一些需要提高单个用户数据率的场景;SM技术在发送端不需要进行预编码,因此接收端无需进行反馈;发送端仅需要一个射频链路,极大降低了发送端的开销。基于多载波的SM技术虽然丧失了单个射频链路的优势,但是时频二维资源的分配为系统提供了更高的自由度,同时对多径引起的频率选择性衰落也有更好的鲁棒性。
SM技术的优点使得它在通信研究中获得了广泛的关注。其不需要信道反馈,对接收端天线数量没有要求的特点使其特别适合广播数据或是开环模式下数据的发送。为了扩展空间调制技术在5G中的应用,发挥空间调制技术的优势,需要继续发掘其特点,完善其在不同应用场景下的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是蜂窝系统广播数据的传输中无法为信道条件不同的用户提供差异化服务。为此,本申请提供了一种信号发送方法、接收方法、发射机和接收机,利用空间调制系统的特性为不同数据流提供不同的保护程度,使得信道条件不同的用户能够获得质量不同的服务。
本发明提供了一种信号发送方法,所述方法包括:
发射机发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;
发射机根据链路的分组对待传输数据流进行分层;
发射机对分层后的数据流进行空间调制;
发射机对空间调制后的信号进行多载波调制;
发射机对多载波调制后的信号进行发送。
较佳的,所述将链路划分为至少两个分组包括:将全部可用链路分为至少两个分组,所得到的分组作为第一层中的分组;分别将第一层中的每个分组进一步分为至少两个分组,所得到的分组作为第二分层中的各个分组;以此类推,直到每个分组只包含一条链路或是达到设置的链路分组的需求为止。
较佳的,所述发射机根据链路的分组对待传输数据流进行分层包括:
用第一层中的分组传输基础数据,用除第一层之外的各层中的分组在前一层的基础上传输辅助数据;其中,所述辅助数据包括以下的至少一种:基于基础数据之上的扩展数据,前一层数据的冗余信息,所述扩展数据和冗余信息的结合。
较佳的,对链路进行分组的准则为:将相关性指标大于设定阈值的链路分为一组。
较佳的,该方法还包括:发射机根据来自接收机的信息估计链路间的相关性指标,并据此动态调整链路数与链路的分组;其中,所述来自接收机的信息包括接收机反馈的信道状态信息和/或接收机通过上行信道发送给发射机的探测参考信号。
较佳的,该方法还包括:将链路分组配置信息相同的用户分为一组,对处于同一分组的用户在同一时频资源上进行广播服务。
较佳的,该方法还包括:
对空间调制后的信号进行预处理之后,再进行多载波调制并发送。
较佳的,所述预处理包括:对链路进行功率调整和/或对链路进行相位调整。
较佳的,所述对链路进行功率调整包括:在保持发送功率不变的条件下,调整第一层中各个分组的平均发射功率,使得各个分组具有不同的平均发射功率;在保持第一层中各个分组的平均发送功率不变的条件下,调整第二层中各个分组的平均发射功率,使得第二层中各个分组具有不同的平均发射功率;以此类推,直到最低层各个分组的平均发射功率调整完毕为止。
较佳的,调整各层分组的平均发射功率的准则为:后一层的功率调整量不大于前一层的功率调整量。
较佳的,所述对链路进行相位调整包括:为最低层各个分组的链路随机选择旋转相位,属于不同分组的各个链路的旋转相位的区间不相交,为在前一层中属于同一分组的各个分组的链路选择相邻的旋转相位区间。
较佳的,使用空间调制中的星座点符号传输最底层数据,或传输其他辅助或冗余信息。
较佳的,该方法还包括:发射机根据链路的分组发送参考信号。
较佳的,所述发射机根据链路的分组发送参考信号包括:发射机对属于相同分组的链路使用相同的时频资源发送相同的参考信号序列,用于对应分组的等效信道系数的估计。
较佳的,如果对空间调制后的信号是进行预处理之后,再进行多载波调制并发送的,那么,在发送参考信号之前,还包括:对所述参考信号进行所述预处理。
较佳的,该方法还包括:对分层后的各层数据进行分块,并为每个数据块中的各层数据添加独立的循环冗余校验CRC码。
较佳的,发射机在物理广播信道、下行物理控制信道和物理下行共享信道的至少一种信道发送所述链路数信息与链路分组配置信息。
较佳的,发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路数信息与链路分组配置信息。
较佳的,发射机使用物理广播信道中的CRC校验掩码传输链路数信息,每一种物理广播信道的传输模式对应至少两个CRC校验掩码,每个CRC校验掩码分别对应一种链路数信息;其中,物理广播信道的传输模式包括单天线端口传输模式、双天线端口传输分集模式、四天线端口传输分集模式;
发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路分组配置信息。
本申请还提供了一种发射机,包括:
配置模块,用于发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;
数据分层模块,用于根据链路的分组对待传输数据流进行分层;
空间调制模块,用于对分层后的数据流进行空间调制;
多载波调制模块,用于对空间调制后的信号进行多载波调制;
发送模块,用于对多载波调制后的信号进行发送。
本申请还提供了一种信号接收方法,所述方法包括:
接收机接收链路分组配置信息;
接收机根据所述链路分组配置信息,获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息;
接收机根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测。
较佳的,所述接收机根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测包括:
接收机根据每个链路的信道状态信息检测所有层的发送数据,并根据设定的准则决定保留到的层数;其中,所述设定的准则包括:将检测出的各层数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述阈信噪比值则保留对应层的数据并进行后续处理,否则不进行后续处理;或者,所述设定的准则包括:发射机为每接收机根据发射机为每层数据单独添加的是否通过CRC校验是否通过来决定是否保留该对应层的数据。
较佳的,该方法还包括:接收机根据每个分组的信道状态信息逐层检测各层数据,将各层检测数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述信噪比阈值,则继续下一层数据的检测,否则停止检测。
较佳的,该方法还包括:接收机根据链路的分组接收参考信号,并进行信道估计。
本申请还提供了一种接收机,包括:
配置信息接收模块,用于接收链路分组配置信息;
分组确认模块,用于根据所述链路分组配置信息,获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息;
检测模块,用于根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测。
本发明提供了一种使用多天线为接收广播服务的用户提供分层服务的方法和设备。通过采用本发明,信道条件较好的用户能够接收到更多或是更可靠的数据,而信道条件较差的用户也能够获得基本的服务,避免了传统广播服务中服务质量根据信道条件最差的用户确定的问题,为信道条件不同的用户提供了差异化服务。
附图说明
图1为现有一种多载波空间调制系统框图;
图2为现有MBSFN系统示意图;
图3为本发明实施例一中一种可能的链路分组方式示意图;
图4为本发明实施例一中比特分组示意图;
图5为本发明实施例一中接收端配备四条接收链路时不同组的误码率比较示意图;
图6为本发明实施例一中接收端配备两条链路时不同分组误码率性能比较示意图;
图7为本发明实施例一中接收端配备两条链路,链路间高相关性时不同分组误码率性能比较示意图;
图8为本发明实施例一中一种数据分层方式示意图;
图9为本发明实施例二中链路间功率分配示意图;
图10为本发明实施例三中采用支持分层传输的多载波空间调制技术的操作流程示意图;
图11为本发明实施例三中一种传输链路数信息与链路分组配置信息的方式示意图;
图12为本发明实施例三中利用CRC掩码的方式携带链路数信息的示意图;
图13为本发明实施例四中分组传输RS的示例图;
图14为本发明实施例四中分组传输RS的资源分配示意图;
图15为本发明实施例五中对用户进行分组的示意图;
图16为本发明实施例五中对用户分组进行分组的流程示意图;
图17为本发明实施例五中基于分层传输的多载波空间调制技术流程示意图;
图18为本发明一较佳发射机的组成结构示意图;
图19为本发明一较佳接收机的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本申请作进一步详细说明。
空间调制技术利用传输数据的天线索引作为信息的额外载体,与单天线系统相比能够在相同的带宽下获得更高的频谱效率。而与传统的多天线系统相比,空间调制技术具有下述优势:1.由于每次数据传输仅使用多根发射天线中的一根,因此接收端不需要进行天线间的同步;2.仅适用单根发射天线不会产生链路间干扰,接收端不需要使用复杂度较高的均衡算法来消除链路间干扰;3.仅需要少量射频通道,能够显著降低由于射频通道数较高所导致的能耗较高问题,即空间调制是一种能量效率更高的系统;4.空间调制系统在发端天线数大于接收天线数时仍然能够工作。此外,相同的频谱效率可以由不同的天线数与调制方式的组合实现,因此空间调制使系统的参数更加灵活。结合了如正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)等多载波技术的空间调制系统,对包含多载波调制、实际物理信道、多载波解调的频域等效多天线信道做空间调制,虽然丧失了射频通道数较少的优势,但是在资源分配、导频分配等问题上获得了更大的自由度,同时与标准的兼容性也要更好。
多载波空间调制技术的框图如图1左侧虚线框所示,设发射端天线数为N,所用调制阶数为Q=2B,其中B为映射为一个符号的比特数。其基本处理流程如下:发送数据流以log2(NQ)=log2(N)+B个比特为一组,前log2(N)个比特决定发送数据所用数据流索引,后B个比特映射为一个QAM符号。以N=2,B=2为例,空间调制比特到符号的映射关系如表1所示。表1中,天线索引表示当前用于发送数据的天线索引。发送的比特序列中,第一个比特用于决定天线索引,后两个比特用于决定发送的符号。得到空间调制符号之后,对所有N个数据流做反快速傅里叶变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT),得到在N根发送天线上传输的数据流。
表1:比特-符号映射关系
Figure BDA0000919361890000071
Figure BDA0000919361890000081
采用OFDM技术的空间调制技术接收端框图如图1右侧虚线框所示,并设接收端配备M个天线。在接收到接收信号后,接收端会对每根接收天线的数据流做快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT),得到频域信号。设包括发端IFFT、实际物理信道、收端FFT在内的频域等效信道矩阵为H∈CM×N,则相应信道模型可写为:
y=Hx+n
其中,H为M乘N维复数矩阵表示的频域等效信道矩阵,M为等效接收链路个数,N为等效发射链路个数,CM×N表示复数域上的MxN维矩阵,y∈CM×1为经过FFT之后的接收向量,x=eisj∈CN×1为发送的空间调制符号向量,n∈CM×1为噪声向量。向量ei=[0,...,0,1,0,...,0]T∈CN×1中仅有第i个元素为1,其余元素为0,表示根据发送比特,仅有第i个天线用于数据发送,[]T表示向量的转置。符号sj为根据发送比特从星座映射,例如正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)、脉冲幅度调制(Pulse AmplitudeModulation,PAM)或相移键控(Phase Shift Keying,PSK)符号集合中选取的符号。因此,接收符号可以简写为:
y=hisj+n
其中,hi∈CM×1为矩阵H的第i列。
接收端采用如下最大似然检测算法对发送符号进行检测:
Figure BDA0000919361890000082
得到发送天线索引的估计
Figure BDA0000919361890000083
与接收符号的估计
Figure BDA0000919361890000084
之后,根据比特到符号的映射规则可以得到发射比特流的估计值。
除上面描述的每次只有一条链路传输数据的空间调制系统外,广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM)系统每次传输激活全部链路的一个子集,并使用该子集的索引作为传输信息的载体,而不同链路可以传输相同的数据,以提高系统的可靠性;或是传输不同的数据,以提高系统的数据率。本文将其视为空间调制的一种形式。
现有文献[Bit Error Probability of SM-MIMO Over Generalized FadingChannels]以及仿真结果表明,与传统的开环MIMO系统(例如空频块编码(SpatialFrequency Block Code,SFBC)或是V-BLAST系统)相比,多载波空间调制系统能够更好的发掘接收天线所提供的接收分集,对于配备多根接收天线的用户来说能够达到明显优于传统开环系统的性能。而空间调制系统不需要信道反馈的性质使得该技术特别适合广播信道,例如提供多媒体广播/多播业务(Multi-media Broadcast/Multicast Service,MBMS)的物理多播信道(Physical Multicast Channel,PMCH)。
现有LTE-A中以多媒体广播单频网(Multimedia Broadcast Single FrequencyNetwork,MBSFN)的方式提供MBMS服务,如图2所示。图中,多个基站同时同频发送相同的广播信息,用户将来自不同基站的信号作为多径分量,能够获得比单小区系统更高的信号-干扰噪声比(Signal-interference plus noise ratio,SINR),很适合移动中的用户以及小区边缘用户。
广播信道中难以利用发端信道状态信息、同时服务的用户类型多样的特点使得传统的MIMO技术难以应用,因此现有标准中的物理层多播信道(PMCH)仅使用单天线传输。在这种情况下,不需要信道状态信息反馈的多载波空间调制技术不仅能够利用基站侧的多天线,也能够提供比单天线传输更高的数据率。通过结合MBSFN,能够获得比单小区多载波空间调制更高的可靠性。因此将空间调制技术用于PMCH有着巨大的潜力。
当前MBMS的传输中仅能针对最差信道设计传输方式,因此信道条件良好的用户也难以获得更好的数据率,从而限制了系统总体的可达性能。本申请中,将结合多载波空间调制技术的特点来为信道状态不同的用户提供质量不同的服务,从而提高用户体验,提升广播信道总的系统性能。本申请的基本思路为,利用链路间的相关性对链路进行分层,使得在不同层传输的数据能够获得不同的保护。接收机在对数据进行检测时,根据自身信道条件选择检测的数据层。因此信道条件较差的用户仍然能够获得基础的数据,而信道条件好的用户则能够检测出更多的数据层,从而获得更高的数据率。
实施例一:
在本实施例中,我们结合具体的系统参数设置来介绍提供分层传输的多载波空间调制系统。假设基站配备16根发射天线,即最多同时可激活16条链路。可用的时频资源以LTE中规定的物理资源块(Physical Resource Block,PRB)为单元,一个PRB由14个相邻OFDM符号上的12个子载波组成。系统子载波数为256,可用子载波为120,即考虑频域上连续的10个子载波。为验证利用链路相关性进行分层传输的可能性,本实施例中使用空间相移键控(Space Shift Keying,SSK)调制,即每次传输激活一条链路,但是每次激活的链路上并不传输QAM信号,而传输收发两端均已知的信号。信道模型如下:
Figure BDA0000919361890000101
其中,
Figure BDA0000919361890000102
为频域等效信道系数矩阵,
Figure BDA0000919361890000103
为平衰落MIMO矩阵,即其元素服从独立的,均值为0、方差为1的复高斯分布,
Figure BDA0000919361890000104
为发端空间相关矩阵,用于衡量发端链路间的相关性。矩阵RT中的元素可以表示为:
Figure BDA0000919361890000105
该元素表示了第m个链路与第n个链路间的相关性,dm,n为第m个链路与第n个链路间的距离,dmin表示链路间的最小距离,ρ表示相关性系数,()*表示共轭。
链路间采用分层分组的方式提供分层数据传输服务。一种优选的链路分组依据为链路间的相关性,如图3所示。图3中,根据链路间的相关性将所有链路划分为N组,分别记为组1,组2……组N。这里,假设空间调制系统只激活一条链路。进行分组后,用b1~bn指示被激活的链路,组间指该比特指示被激活的链路处于哪一个分组中;组内指该比特指示被激活的链路处于该分组内的具体位置。这种分组方式中,将相关性较强(即:相关性指标大于设定阈值)的链路分为一组,属于不同组的链路具有较低的相关性。同时,传输比特组的高位用于指示激活的链路位于哪一个分组中,而低位用于指示该组内激活的链路(即:该组内的哪一条链路激活)。需要说明的是,该分组方式可以嵌套,即组内可以继续根据相关性进行分组,从而实现多层传输数据的目的。
本实施例中,16条可用链路的SSK调制每次通信可传输4比特信息,全部链路按照三层进行分组。首先,对于第一层分组,前8条链路分为一组,后8条链路分为一组,通过最高位比特指示哪一组中的链路激活;其次,每个链路组再根据相关性分为两组,每组分别包含相关性较强的4条链路,作为第二层分组,并使用次高位比特进行指示;最后,使用剩余的最低位的两个比特指示组内4条链路中的哪一条被激活,作为第三层分组。图4所示为本实施例中比特分组示意图。如图4所示,4比特信息中,b1为指示第一层分组的比特,b2为指示第二层分组的比特,b3和b4为指示第三层分组的比特。
首先考虑接收端配备四条链路,信道相关性系数ρ=0.1的情况。图5所示为这种情况下,不同分组所能得到的误比特率。其中,图例‘第一层’表示第一层分组,即最高位比特的误码率;‘第二层’表示第二层分组,即次高位比特的误码率;‘第三层’表示第三层分组,即最低位比特的误码率;‘平均’表示总的误码率。可以看到,这种情况下,第一层分组拥有最好的误码性能,而第三层分组的性能最差。相同误码率下,第一层分组的性能要优于第二层分组约2dB,优于第三层分组约4dB。因此,对于信道条件较好,接收端信噪比较高的用户,可以解出全部的三层数据;而对于信噪比较低的用户,则可以只解出拥有最好误码性能的第一层分组数据。
其次考虑接收端配备两条链路,信道相关性系统ρ=0.3的情况。图6所示为这种情况下,不同分组所能得到的误比特率。其中,图例‘第一层’表示第一层分组,即最高位比特的误码率;‘第二层’表示第二层分组,即次高位比特的误码率;‘第三层’表示第三层分组,即最低位比特的误码率;‘平均’表示总的误码率。与图5结果类似,这种条件下,不同分组间仍然能够得到明显的性能差异,因此用户可以根据自身的信道状态选择合适的数据率。
最后考虑接收端配备两条链路,信道相关性系统ρ=0.5的情况。图7所示为这种链路高相关性情况下,不同分组所能得到的误比特率比较情况。其中,图例‘第一层’表示第一层分组,即最高位比特的误码率;‘第二层’表示第二层分组,即次高位比特的误码率;‘第三层’表示第三层分组,即最低位比特的误码率;‘平均’表示总的误码率。这种情况下,不同分层间的性能差距更为明显。例如误码率为10-3时,第一层数据的性能比第二层数据要好约5dB,比第三层数据性能要好约8dB。
图5至图7的仿真结果说明,利用链路间相关性传输分层数据的方式在接收端配备多根天线或是链路间具有一定的相关性时更为有效,能够在保证用户基础服务的同时,为信噪比不同的用户提供差异化服务。
以上结果说明,本实施例所提供的链路分组方式能够在不同分组间提供不同的误码率性能,因此有利于系统在不同分组上传输不同的数据。一种可能的方式为,在第一层分组的比特上传输最基本的信息,其后的每一层分组的比特均携带该在层数据基础上的扩展信息。例如:扩展信息可以是基础业务之上的附加业务数据,也可以是提高时频清晰度或是语音清晰度的数据。这样每解码一层数据均能在前一层数据的基础上获得数据率的提高。另一种可能的方式为,在第一层分组的比特上传输最基本的信息,在其后的每一层分组的比特上传输冗余信息(例如信道编码的校验位,或是第一层分组信息的重复)。这样,每解出一层数据均能在前一层数据的基础上提高可靠性,从而提高系统的鲁棒性。为同时获得数据率与可靠性上的提高,上述两种方式可以结合使用。
为便于接收端对各层数据进行检测,可以将每一层数据分块,并添加相互独立的CRC校验码。这样虽然会略微降低数据率,但是能够方便用户进行分层的数据检测。图8所示为这种数据分层方式的示意图。图中第一层数据为基础数据,其他层数据为第一层数据基础上的扩展或是冗余,图中示例将每一层数据分为数据块1和数据块2,并对数据块1和数据块2分别添加相互独立的CRC校验码。
本实施例的信道中,根据链路间的相关性对链路进行分组。由于所使用的信道模型中,距离近的链路具有更大的相关性,因此本实施例中可以直接根据链路的排列顺序进行分组。由于大部分系统所采用的均为双极化天线,不同极化的天线组间可以认为相互独立,因此第一层分组可以使用不同天线间的极化方向确定。考虑到相邻天线间往往具有更高的相关性,根据相同极化方向的天线间的距离进行分组也是可靠的。此外,也可以根据用户反馈的信道状态信息判定哪些链路间的相关性较高,并依据这些信息进行链路间的分组。
需要说明的是,虽然本实施例所给出的仿真中并没有考虑星座点符号,例如QAM符号或是PSK符号等传输的情况,但是实际系统中也可以将一部分信息承载在星座点符号上进行传输。考虑到实际所用的低复杂度检测算法大都需要先检测所用的链路,确定发端激活的链路后再进行后续的星座点符号检测。因此如果链路检测错误,或是链路检测具有较大的不确定性,将会对星座点符号的检测产生较为严重的负面影响。这种情况下,可以将星座点符号作为优先级或重要性更低一层的数据进行传输。另一种传输星座点符号的方式为使用星座点符号传输单独的数据流,通过CRC检测决定是否保留该数据流。在一些特殊环境,例如存在较强直射径这类链路相关性较强的情况下,虽然链路检测可能不准确,但是星座点符号的准确率仍然能够保证,这种情况下,使用星座点符号传输单独的数据流反而能够提高吞吐率。此时,使用星座点符号传输的数据流应为基础数据上的一些辅助数据,例如某些层数据重复或冗余,或是一些新的辅助数据信息。
实施例二:
本实施例将给出发送端预处理的支持分层传输的多载波空间调制技术。在一些实际系统中,由于缺乏反馈或是反馈不理想等因素,基站的链路分组配置可能并不能保证满足所有用户的需求,此时可以通过基站侧对不同链路的预处理来提高不同分组间的差异,从而提高检测正确的概率。
本实施例中的预处理包含但不限于功率分配与旋转相位。下面分别描述两种预处理的方法。
1.功率分配。
在保证发射平均功率不变的前提下,调整第一层中各个分组的平均发射功率,使得不同的分组具有不同的平均发射功率;在保证第一层各个分组的平均发送功率不变的前提下,调整第二层中各个分组的平均发射功率,使第二层中的不同分组具有不同的平均发射功率;按照上述步骤递推最终得到每一层中各个分组的功率分配结果。为确保前一层的检测不会受到后一层功率调整的影响,需要规定前一层的功率调整量要严格大于后一层的功率调整量。图9所示为链路间功率分配的一个示例。
图9所示为基站可用链路数为4,分两层传输的一种分组配置。其中,第一层每个分组包含两个链路,第二层每个分组包含一个链路。假设平均发射功率为1,在保证平均发射功率不变的前提下,调整第一层两个分组的平均功率。例如,如图9所示,第一层分组1的平均功率调整为1+p,第一层分组2的平均功率调整为1-p。在保证第一层各个分组平均功率不变的前提下,调整第二层各个分组的功率。例如,第二层各个分组平均功率分别调整为:1+p+p1,1+p-p1,1-p+p1,1-p-p1。为确保第一层分组的检测不会受到第二层功率分配的影响,需要确保p>p1
2.旋转相位。
除不同链路间的功率调整外,还可以通过旋转相位来增加不同分组间的区分度。旋转相位的一个可能准则为,为最低层的每个分组的链路随机选择旋转相位,每个分组随机选择的相位区间不相交,为在前一层中属于同一分组的各个分组的链路选择相邻的相位区间。仍以图9所示链路数为4,分层数为2的系统为例,由于最低层分组数为4,因此选择四个相位区间作为旋转相位区间。考虑到第二层分组1、2属于第一层的同一个分组(即:第一层分组1),第二层分组3、4属于第一层的另一个分组(即:第一层分组2),因此为第二层分组1、2选择相邻的旋转相位区间,为第二层分组3、4选择另外的相邻的旋转区间。一个简单的示例为:第二层四个分组的旋转相位区间分别为:
[0,π/8],[π/8,π/4],[π/2,5π/8],[5π/8,3π/4]。
另外需要说明的是,上述两种方法可以相互结合,即同时进行功率调整与旋转相位,以进一步提高不同分组间的距离。
传输用于分组信道估计的参考信号(该参考信号可以用于各个分组的解调)时,参考信号经过相同的预处理,因此参考信号可以直接用于经过预处理的等效信道系数的估计。此外,对于基于物理资源块调度的实际系统,同一物理资源块的各个时频资源使用相同的预处理方式。
实施例三:
本实施例将给出采用本方案支持分层传输的多载波空间调制技术在实际系统中的运行流程进行说明。
图10所示为本实施例中采用支持分层传输的多载波空间调制技术的操作流程示意图。在基站侧,首先通知用户设备(UE)数据传输中所使用的链路数信息以及链路分组配置信息,并根据所选择的链路数信息与链路分组配置信息将待发送数据分层,之后发送所选链路所对应的参考信号,对待发送数据进行多载波空间调制后发送给UE。其中,链路数信息可以预先设置,或是包含于链路分组配置信息中,因此,链路数信息为可选发送的信息。此外,可以针对链路分组设置一种模式,基站向UE指定具体的链路分组模式即可使UE获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息。
在UE侧,首先读取链路数信息与链路分组配置信息,之后根据该信息通过每个链路或分组的参考信号估计链路信道状态信息,最后对数据流进行检测,并得到发送数据的估计。
链路数信息指传输空间调制信号所使用的链路数,由于基站往往配备较多的天线,能够支持较多的链路,但是根据信道条件、以及所服务用户的不同,需要根据具体情况选择合适的链路数;链路分组配置信息指选定链路数后,对链路的分组情况。对于一种链路数,仅需指定一种或两种链路分组配置即可。例如基站使用的链路数为8时,一种链路配置为每四条链路分为一组作为第一层,之后每两条链路分为一组作为第二层;或是每两条链路分为一组作为第一层。具体的链路分组配置也由信道条件、用户配置决定。结合链路数信息以及链路分组配置信息,可以确定基站所使用的具体分组配置。
下面对以上流程做详细说明。
基站在通知UE链路数信息与链路分组配置信息时,可在物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel,PBCH)或是物理下行控制信道(Physical Downlink ControlChannel,PDCCH)中传输。在PBCH中传输时,可以选择以下两种方式:
1.在PBCH中添加新的字段,用于传输链路数信息与链路分组配置信息。
如图11所示,在PBCH的预留位中添加两个字段(如图11中额外字段所示),分别为链路数信息指示字段与链路分组配置信息指示字段。
由于PBCH中,规定的天线端口数为1、2或4,用户通过盲检和检测CRC掩码的方式进行检测,因此仅需通知天线端口数大于4的情况。例如基站配备128根天线的情况,多载波空间调制可以使用的链路数为2、4、8、16、32、64和128(即2的幂次),在通知所用链路数时,可仅通知链路数大于4的情况,一种可能的通知方法如表2所示。
表2:链路数为128时一种可能的链路数信息指示方式
Figure BDA0000919361890000151
表2中,使用3比特通知UE链路数,其中最后两种情况预留,说明该种方式能够支持更多的链路数。此外,考虑到同一种链路数仅需支持一种或两种分组配置即可满足分层传输的需求,因此新添加的两个字段仅需占用4比特即可。考虑到PBCH中预留比特数为10,因此4比特的开销是可以接受的。
2.通过CRC掩码传输链路数信息。
传统PBCH信道通知用户天线端口数的方式为传输模式盲检+CRC掩码,即在CRC校验码上添加相应天线端口数所对应的掩码。通过添加可用CRC掩码的方式可以在不增加额外字段的情况下通知用户链路数信息。
图12所示为一种优选的利用CRC掩码携带链路数信息的方式。由于PBCH采用的传输模式包括单天线端口模式、双天线端口天线分集模式、四天线端口天线分集模式。为确保PBCH传输信息的可靠性,将可用CRC掩码分为三组,分别对应单天线端口、双天线端口以及四天线端口。以图12所示为例,CRC掩码1、2、3均对应单天线端口,用户解出其中的一个掩码均可判定PBCH所用的传输模式为单天线端口模式。每个CRC掩码又代表实际广播信道所使用的一种链路数量信息。例如,若配置广播信道使用链路数为16,PBCH传输使用单天线端口模式,则选择CRC掩码3对CRC校验位进行处理。用户通过CRC校验得知使用掩码3后,可以知道PBCH传输模式为单天线端口模式,并得知广播信道所用链路数为16。使用这种方法时,链路分组配置信息仍需在预留位中添加额外字段来通知用户。
此外,上述两种方式可以结合使用,即在PBCH预留位中添加额外字段的同时使用CRC掩码通知端口数量,从而起到提高信息可靠性的作用。
上述链路数信息与链路分组配置信息也可以在下行控制信道中传输,即在控制信道中添加额外字段,用于指示链路数信息与链路分组配置信息。一种可能的指示链路数信息的方式如表2所示,其中比特000表示所用链路配置与PBCH中配置相同。
除上述两种方式外,链路数信息与链路分组配置信息也可以在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)中传输。
基站依据以下准则中的一种或几种对数据进行分层:
1.根据数据优先级分层,即为优先级最高的数据分配可靠性最高的比特层;为优先级次高的数据分配可靠性次高的比特层;以此类推,优先级最低的数据分配可靠性最低的比特层。这里优先级可以为应用数据的优先级,即优先级最高的数据需要更高效、更可靠的解码,而低优先级的数据其可靠性方面的要求则可以放松;也可以是多媒体数据的优先级,即高优先级为基础数据,通过解码高优先级的数据能够获得基础的多媒体服务,而进一步检测低优先级的数据能够在基础服务的基础上提高服务质量。
2.或是可靠性最高的比特层传输基础信息比特,对基础信息比特做信道编码后,在可靠性次高的比特层传输冗余信息位,进一步进行编码后得到的冗余位在可靠性更低的比特层传输。这样,每检测出一层数据,均可以提高接收信号的可靠性。此外,上述两种分层方式可以联合使用,以同时提高数据率与可靠性。
用户在进行数据检测时,可以采用以下两种方式进行数据检测:
1.联合检测。即用户对每一层的数据做联合检测,并得到每一层发送数据的估计值。之后估计每一层数据的接收信噪比,选择在某一阈值之上的分层数据流进行进一步的处理(如信道解码与信源解码等);若分层数据采用了分块添加CRC的方式,则可以对每一层数据做CRC校验,保留通过校验的各层。
2.逐层检测。即根据每一层的信道状态信息逐层检测每一层数据传输的信息,直到某一层的接收信噪比无法达到某一阈值为止,或是直到某一层的CRC校验没有通过为止。
实施例四:
本实施例中,将给出采用本申请所提供方案的参考信号配置方法。
参考信号可以按照传统通信系统中的插入方式进行处理,即用于不同链路信道估计的参考信号使用相互正交的资源传输,即在相互正交的频域、时间资源上传输,或是在相同的时频资源上传输,但是使用相互正交的码区分不同链路。这种方法能够估计出每一条链路的信道状态信息。进行数据检测时,可以联合检测出各个分组的数据,选择可靠性达到某一阈值以上分组的数据做进一步的处理。也可以通过合并的方式得到各个分组的信道状态信息,之后再用逐层检测的方式检测得到每一层的数据,直到某一层的信号到达信噪比的阈值。
本实施例中,将给出一种分组传输参考信号的方式。其基本思想为按照分组传输参考信号,使得每一层的数据可以直接根据分组的信道状态信息进行检测,从而简化接收机的设计。图13所示为发射端链路数为8,层数为3时的一个分组传输参考信号的简单示例。图13中,第一层分组包含两组,每组包含四条链路。为区分第一层的两个分组,需要长度为2的两个正交的参考信号,如图所示RS1和RS2。发送该层的参考信号时,在保证功率约束的前提下,属于同一分组的四个链路发送相同的参考信号数据,另一分组的四个链路发送与该信号正交的参考信号数据。第二层分组中每个分组包含两条链路,也仅需传输长度为2的两个正交的参考信号即可区分出不同分组。具体来说,图13中,链路1与链路2传输相同的参考信号,即RS3,同时链路5与链路6传输与该信号正交的参考信号,即RS4,其余链路不激活。另外两个分组的信道状态信息结合第一层分组的信道状态信息可以计算得到。传输第三层分组的信道状态信息时,使用长度为4的四个正交的参考信号,如图所示RS5至RS8,即仅需要估计链路1、3、5、7的信道状态信息,而其余链路结合第二层的信道状态信息得到。
上述分组传输参考信号的方式能够在不消耗额外资源的情况下简化用户的操作,使得信道条件较差的用户能够更快的解出基础数据。
图14所示为分组传输参考信号的时频资源分配示意图。对于图13所示示例来说,传统的参考信号传输方式需要8个正交的参考信号,需要八个正交的时频资源。根据前述描述,层1需要两个正交的参考信号,需要两个正交的时频资源;层2需要两个正交的参考信号,需要两个正交的时频资源;而层3需要四个正交的参考信号,需要四个正交的时频资源。因此,本发明需要的时频资源与传统方式是相同的,但是本发明方案能够更好的支持逐层检测,对于信道条件较差的用户更为有优势。
实施例五:
本实施例中将给出根据用户反馈的信道状态信息决定链路分组配置与用户分组配置的方案。
虽然LTE-A中的多媒体广播/组播业务并不支持根据用户反馈的信息来调整发送端的处理,但是对于本申请所提出的方案来说,根据用户反馈的信道状态信息来调整所用链路数与链路分组配置,能够更好的为信道条件不同的用户提供服务。同时,基于反馈的方案也能够适用于服务处于开环模式的用户。具体来说,如图15所示,根据用户反馈的信道状态信息,基站将链路数信息与链路分组配置信息相同或相似的用户分为一组,在同一时频资源上进行广播服务。
具体分组流程如图16所示。基站侧发送下行参考信号,用于测量下行物理信道的信道状态信息。该参考信号可以是类似于LTE/LTE-A中的小区专用参考信号(Cell-specific Reference Signal,CRS)或是信道状态信息参考信号(CSI-RS)。该参考信号与实施例二所述参考信号的作用不同。UE根据该参考信号估计下行信道,并将估计得到的信道状态信息反馈给基站。基站根据来自UE的反馈估计链路间的相关性,决定用户的链路分组配置,并将链路分组配置相同或相近的用户分为一组,对处于同一分组的用户在同一时频资源上进行广播服务。
基站为测量链路间的相关性,也可以根据UE通过上行信道发送给基站的探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)估计上行信道的状态信息,从而估计出下行链路间的相关性。对于时分双工(Time-Division Duplex,TDD)系统,利用上下行信道间的互易性,可以直接得到下行链路间的相关性。对于频分双工(Frequency-Division Duplex,FDD)系统,由于链路间相关性是由信道间的大尺度衰落影响和决定的,因此也可以通过上行信道估计对下行链路间的相关性进行估计。
用户可以通过LTE已有的秩指示(Rank Indicator,RI)和预编码矩阵指示(Precoding Matrix Index,PMI)反馈信道状态信息,基站根据用户的反馈估计下行链路间的相关性。为方便用户反馈,也可设计基站与用户均已知的链路分组配置图样码本,用户通过秩指示反馈链路数信息,通过链路分组配置图样反馈需要的链路分组配置。
通过对用户链路相关性的估计,基站可以动态调整用户分组,并在下行控制信道或是下行共享信道通知用户其广播数据所需的时频资源位置,以及分层传输所用链路数信息与链路分组数信息。用户读取下行控制信道或是下行共享信道中的信息,获知广播数据资源分配信息以及所用链路数信息和链路分组配置信息。根据这些信息,用户从相应资源中读取广播数据。
包括用户分组、预处理在内的基于分组传输的多载波空间调制系统信号处理流程如图17所示。其中,用户分组以及基于反馈/上行传输的链路配置选择是可选部分。图17所示结构除适用于提供多媒体广播/多播服务的广播信道以外,也适用于控制信道的传输。在将该结构应用于控制信道时,基础数据包含系统必备的一些控制信息,扩展数据可以为一些扩展的控制数据,用于增加控制信道的传输数据率,或是基础数据的冗余或是副本,用于增加控制信道的可靠性;也可以用于工作于开环模式的接收机,处于这类模式的接收机无法有效反馈信道状态信息,使用本申请所提供的方案,接收机能够自发的根据信道情况的变化调整接收数据的速率,提供更大的灵活性与可靠性。
对应于上述方法,本申请提供了一种发射机,其组成结构如图18所示,包括:
配置模块,用于发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;
数据分层模块,用于根据链路的分组对待传输数据流进行分层;
空间调制模块,用于对分层后的数据流进行空间调制;
多载波调制模块,用于对空间调制后的信号进行多载波调制;
发送模块,用于对多载波调制后的信号进行发送。
对应于上述方法,本申请还提供了一种接收机,其组成结构如图19所示,包括:
配置信息接收模块,用于接收链路分组配置信息;
分组确认模块,用于根据所述链路分组配置信息,获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息;
检测模块,用于根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (44)

1.一种信号发送方法,其特征在于,所述方法包括:
发射机发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;
发射机根据链路的分组对待传输数据流进行分层;
发射机对分层后的数据流进行空间调制;
发射机对空间调制后的信号进行多载波调制;
发射机对多载波调制后的信号进行发送;
其中,
所述发射机根据链路的分组对待传输数据流进行分层包括:
用第一层中的分组传输第一数据,
用第n层中的分组传输第二数据,n为大于1的自然数;
所述第二数据包括以下的至少一种:基于第一数据的扩展数据,第n-1层数据的冗余信息,所述扩展数据和冗余信息的结合。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述将链路划分为至少两个分组包括:将全部可用链路分为至少两个分组,所得到的分组作为第一层中的各个分组;分别将第一层中的每个分组进一步分为至少两个分组,所得到的分组作为第二分层中的各个分组;以此类推,直到每个分组只包含一条链路或是达到设置的链路分组的需求为止。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
对链路进行分组的准则为:将相关性指标大于设定阈值的链路分为一组。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:发射机根据来自接收机的信息估计链路间的相关性指标,并据此动态调整链路数与链路的分组;其中,所述来自接收机的信息包括接收机反馈的信道状态信息和/或接收机通过上行信道发送给发射机的探测参考信号。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:将链路分组配置信息相同的用户分为一组,对处于同一分组的用户在同一时频资源上进行广播服务。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
对空间调制后的信号进行预处理之后,再进行多载波调制并发送。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:
所述预处理包括:对链路进行功率调整和/或对链路进行相位调整。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述对链路进行功率调整包括:在保持发送功率不变的条件下,调整第一层中各个分组的平均发射功率,使得各个分组具有不同的平均发射功率;在保持第一层中各个分组的平均发送功率不变的条件下,调整第二层中各个分组的平均发射功率,使得第二层中各个分组具有不同的平均发射功率;以此类推,直到最低层各个分组的平均发射功率调整完毕为止。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
调整各层分组的平均发射功率的准则为:后一层的功率调整量不大于前一层的功率调整量。
10.根据权利要求7至9任一项所述的方法,其特征在于:
所述对链路进行相位调整包括:为最低层各个分组的链路随机选择旋转相位,属于不同分组的各个链路的旋转相位的区间不相交,为在前一层中属于同一分组的各个分组的链路选择相邻的旋转相位区间。
11.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:
使用空间调制中的星座点符号传输最底层数据,或传输其他辅助或冗余信息。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:发射机根据链路的分组发送参考信号。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:
所述发射机根据链路的分组发送参考信号包括:发射机对属于相同分组的链路使用相同的时频资源发送相同的参考信号序列,用于对应分组的等效信道系数的估计。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于:
如果对空间调制后的信号是进行预处理之后,再进行多载波调制并发送的,那么,在发送参考信号之前,还包括:对所述参考信号进行所述预处理。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:对分层后的各层数据进行分块,并为每个数据块中的各层数据添加独立的循环冗余校验CRC码。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
发射机在物理广播信道、下行物理控制信道和物理下行共享信道的至少一种信道发送链路数信息与链路分组配置信息。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:
发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路数信息与链路分组配置信息。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:
发射机使用物理广播信道中的CRC校验掩码传输链路数信息,每一种物理广播信道的传输模式对应至少两个CRC校验掩码,每个CRC校验掩码分别对应一种链路数信息;其中,物理广播信道的传输模式包括单天线端口传输模式、双天线端口传输分集模式、四天线端口传输分集模式;
发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路分组配置信息。
19.一种发射机,其特征在于,包括:
配置模块,用于发送链路分组配置信息;其中,链路分组配置信息是将链路划分为至少两个分组后各个分组所包含的链路的信息;
数据分层模块,用于根据链路的分组对待传输数据流进行分层;
空间调制模块,用于对分层后的数据流进行空间调制;
多载波调制模块,用于对空间调制后的信号进行多载波调制;
发送模块,用于对多载波调制后的信号进行发送;
其中,所述数据分层模块用于:
用第一层中的分组传输第一数据,
用第n层中的分组传输第二数据,n为大于1的自然数;
所述第二数据包括以下的至少一种:基于第一数据的扩展数据,第n-1层数据的冗余信息,所述扩展数据和冗余信息的结合。
20.根据权利要求19所述的发射机,其特征在于:
所述将链路划分为至少两个分组包括:将全部可用链路分为至少两个分组,所得到的分组作为第一层中的各个分组;分别将第一层中的每个分组进一步分为至少两个分组,所得到的分组作为第二分层中的各个分组;以此类推,直到每个分组只包含一条链路或是达到设置的链路分组的需求为止。
21.根据权利要求19所述的发射机,其特征在于:
对链路进行分组的准则为:将相关性指标大于设定阈值的链路分为一组。
22.根据权利要求21所述的发射机,其特征在于:
该发射机还用于:根据来自接收机的信息估计链路间的相关性指标,并据此动态调整链路数与链路的分组;其中,所述来自接收机的信息包括接收机反馈的信道状态信息和/或接收机通过上行信道发送给发射机的探测参考信号。
23.根据权利要求22所述的发射机,其特征在于:
该发射机还用于:将链路分组配置信息相同的用户分为一组,对处于同一分组的用户在同一时频资源上进行广播服务。
24.根据权利要求19至23任一项所述的发射机,其特征在于,该发射机还用于:
对空间调制后的信号进行预处理之后,再进行多载波调制并发送。
25.根据权利要求24所述的发射机,其特征在于:
所述预处理包括:对链路进行功率调整和/或对链路进行相位调整。
26.根据权利要求25所述的发射机,其特征在于:
所述对链路进行功率调整包括:在保持发送功率不变的条件下,调整第一层中各个分组的平均发射功率,使得各个分组具有不同的平均发射功率;在保持第一层中各个分组的平均发送功率不变的条件下,调整第二层中各个分组的平均发射功率,使得第二层中各个分组具有不同的平均发射功率;以此类推,直到最低层各个分组的平均发射功率调整完毕为止。
27.根据权利要求26所述的发射机,其特征在于:
调整各层分组的平均发射功率的准则为:后一层的功率调整量不大于前一层的功率调整量。
28.根据权利要求25至27任一项所述的发射机,其特征在于:
所述对链路进行相位调整包括:为最低层各个分组的链路随机选择旋转相位,属于不同分组的各个链路的旋转相位的区间不相交,为在前一层中属于同一分组的各个分组的链路选择相邻的旋转相位区间。
29.根据权利要求20所述的发射机,其特征在于:
使用空间调制中的星座点符号传输最底层数据,或传输其他辅助或冗余信息。
30.根据权利要求19所述的发射机 ,其特征在于:
该发射机还用于:根据链路的分组发送参考信号。
31.根据权利要求30所述的发射机,其特征在于:
所述发射机根据链路的分组发送参考信号包括:发射机对属于相同分组的链路使用相同的时频资源发送相同的参考信号序列,用于对应分组的等效信道系数的估计。
32.根据权利要求30或31所述的发射机,其特征在于:
如果对空间调制后的信号是进行预处理之后,再进行多载波调制并发送的,那么,在发送参考信号之前,所述发射机还用于:对所述参考信号进行所述预处理。
33.根据权利要求19所述的发射机,其特征在于:
该发射机还用于:对分层后的各层数据进行分块,并为每个数据块中的各层数据添加独立的循环冗余校验CRC码。
34.根据权利要求19所述的发射机,其特征在于:
发射机在物理广播信道、下行物理控制信道和物理下行共享信道的至少一种信道发送链路数信息与链路分组配置信息。
35.根据权利要求34所述的发射机,其特征在于:
发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路数信息与链路分组配置信息。
36.根据权利要求34所述的发射机,其特征在于:
发射机使用物理广播信道中的CRC校验掩码传输链路数信息,每一种物理广播信道的传输模式对应至少两个CRC校验掩码,每个CRC校验掩码分别对应一种链路数信息;其中,物理广播信道的传输模式包括单天线端口传输模式、双天线端口传输分集模式、四天线端口传输分集模式;
发射机传输添加额外字段的物理广播信道、下行物理控制信道或物理下行共享信道,所述额外字段用于指示链路分组配置信息。
37.一种信号接收方法,其特征在于,所述方法包括:
接收机接收链路分组配置信息;
接收机根据所述链路分组配置信息,获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息;
接收机根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测;
其中,
所述接收到的数据按照如权利要求1至18任一所述信号发送方法发送。
38.根据权利要求37所述的方法,其特征在于:
所述接收机根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测包括:
接收机根据每个链路的信道状态信息检测所有层的发送数据,并根据设定的准则决定保留到的层数;其中,所述设定的准则包括:将检测出的各层数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述信噪比阈值则保留对应层的数据并进行后续处理,否则不进行后续处理;或者,所述设定的准则包括:发射机为每接收机根据发射机为每层数据单独添加的是否通过CRC校验是否通过来决定是否保留该对应层的数据。
39.根据权利要求37或38所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:接收机根据每个分组的信道状态信息逐层检测各层数据,将各层检测数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述信噪比阈值,则继续下一层数据的检测,否则停止检测。
40.根据权利要求37所述的方法,其特征在于:
该方法还包括:接收机根据链路的分组接收参考信号,并进行信道估计。
41.一种接收机,其特征在于,包括:
配置信息接收模块,用于接收链路分组配置信息;
分组确认模块,用于根据所述链路分组配置信息,获知链路的分组以及各个分组所包含的链路的信息;
检测模块,用于根据链路的分组对接收到的数据进行分层检测;
其中,
所述接收到的数据按照如权利要求1至18任一所述信号发送方法发送。
42.根据权利要求41所述的接收机,其特征在于:所述检测模块用于
根据每个链路的信道状态信息检测所有层的发送数据,并根据设定的准则决定保留到的层数;其中,所述设定的准则包括:将检测出的各层数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述信噪比阈值则保留对应层的数据并进行后续处理,否则不进行后续处理;或者,所述设定的准则包括:发射机为每接收机根据发射机为每层数据单独添加的是否通过CRC校验是否通过来决定是否保留该对应层的数据。
43.根据权利要求41或42所述的接收机,其特征在于:该接收机还用于根据每个分组的信道状态信息逐层检测各层数据,将各层检测数据的信噪比估计与预先设定信噪比阈值进行比较,若高于所述信噪比阈值,则继续下一层数据的检测,否则停止检测。
44.根据权利要求41所述的接收机,其特征在于:该接收机用于根据链路的分组接收参考信号,并进行信道估计。
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