CN101558611B - 在无线通信系统中配置多用户分组的方法 - Google Patents

Abstract

披露了一种配置具有分层调制的多用户分组(MUP)的子时隙的方法。更加具体地说，所述方法包括：通过使用非分层调制方案对与第一层相关的码元进行调制；和使用不同的分层调制方案对与第二层和第三层相关的码元进行调制。这里，通过正交频分复用、码分复用、多载波码分复用或时分复用中的任何一个对与所述第二层和第三层相关的码元进行复用。

Description

在无线通信系统中配置多用户分组的方法

技术领域

本发明涉及一种配置多用户分组的方法，更加具体地说，涉及一种在无线通信系统中配置多用户分组的方法及其结构。 

背景技术

当今，无线通信的用户享受移动的自由。也就是，带有移动终端的用户在没有丢失连接的情况下，在与某人进行谈话的同时，能够从一个地方移动到另一个地方。经常地，用户从一个服务覆盖区域移动到另一个服务覆盖区域(例如，从一个小区到另一个小区)。换句话说，用户从由一个基站(BS)(或接入网络)服务的一个覆盖区域到由另一个BS服务的不同覆盖区域来接收服务。这是必须的，因为移动终端一次只能与一个BS连接。 

当从一个服务覆盖区域移动到另一个服务覆盖区域时，重要的是用户能够在没有中断或丢失连接的情况下继续接收服务。这通常被称之为移交(或转交)。另外，在更加传统的意义上，对于用户来说在缺少移交情形的当前服务覆盖区域中继续有效接收服务也是非常重要的。 

为此，重要的是将来自BS的信号更加有效和更加可靠地发送给至少一个接收端(例如，移动台或接入终端)。与此同时，重要的是，更加有效和更加可靠地从一个至多个用户向另外的一个至多个用户发送数据。 

发明内容

因此，本发明提出一种在无线通信系统中配置多用户分组的方法 及其结构，其基本上消除了由现有技术的限制和缺陷所带来的一个或多个问题。 

本发明的一个目的是提供一种配置具有分层调制的多用户分组(MUP)的子时隙(sub-slot)的方法。 

本发明的另一个目的是提供一种发送至少一个分层调制的子分组的方法。 

本发明的再一个目的是提供一种接收至少一个分层调制的子分组的方法。 

本发明的另外的优点、目的和特征将在下面的说明中被部分地阐述，并且对于研究了下述说明的本领域普通技术人员来说将部分变得明显，或者可以从本发明的实践被获知。本发明的目的和其它优点可以通过在所撰写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。 

有益效果 

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如这里具体表达和宽泛描述的，一种配置具有分层调制的多用户分组(MUP)的子时隙的方法包括：通过使用非分层调制方案对与第一层相关的码元进行调制，以及，使用不同的分层调制方案对与第二层和第三层相关的码元进行调制。在此，通过正交频分复用、码分复用、多载波码分复用或时分复用中的任何一个对与所述第二层和第三层相关的码元进行复用。 

在本发明的另一个方面中，一种配置具有叠加(superposition)编码的多用户分组的时隙的方法包括：通过使用分层调制方案对与第一层相关的码元进行调制，其中通过正交频分复用、码分复用、多载波 码分复用或时分复用中的任何一个对所述与第一层相关的码元进行复用；以及，使用不同的分层调制方案对与第二层和第三层相关的码元进行调制，其中通过正交频分复用、码分复用、多载波码分复用或时分复用中的任何一个对所述与第二层和第三层相关的码元进行复用。 

在本发明的再一个方面中，一种发送至少一个分层调制的子分组的方法，包括：如果至少一个层成功发送所述子分组，而至少一个其它层未成功发送所述子分组，则所述成功发送子分组的至少一个层发送新的子分组，而所述未成功发送子分组的至少一个其它层重新发送所述子分组。 

再者，根据本发明的又一个方面，一种接收至少一个分层调制的子分组的方法，包括：如果至少一个层成功解码所述子分组，而至少一个其它层未成功解码所述子分组，则所述成功解码子分组的至少一个层发送新的子分组，而所述未成功解码子分组的至少一个其它层重新发送所述子分组。 

应该理解，本发明的前面的一般说明和后面的详细说明是示范性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。 

附图说明

附图被包括，用于提供对本发明的进一步理解，并且被并入和构成本申请一部分，所述附图图示了本发明的实施例，并且和说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中： 

图1为示出叠加调制或分层调制的示范性示图； 

图2为示出具有分开的开销信道的多用户分组(MUP)的处理的示范性示图； 

图3为示出具有码元级别复用的开销信道的已编码MUP的比特复用的示范性示图； 

图4为示出具有比特级的复用开销信道的已编码MUP的比特复用 的示范性示图； 

图5为示出生成叠加码元的示范性示图； 

图6为示出生成叠加预编码码元的示范性示图； 

图7为用于叠加/分层调制的信号星座(signal constellation)的示范性示图； 

图8示出用于向每个用户发送独立信息的发送发送机； 

图9为示出叠加编码的示范性示图； 

图10为叠加调制的示范性示图； 

图11为增强叠加编码方案的示范性示图； 

图12示出层1和层2都是按照BPSK方案调制的示例； 

图13示出层2信号调制星座中的一些或全部的示例； 

图14为示出多用户分组(MUP)的叠加编码的示范性示图； 

图15为示出最低层分组的一个层的示范性示图； 

图16为示出具有公共导频的叠加编码的MUP的示范性示图； 

图17为示出具有公共导频的叠加编码的MUP的另一个示图； 

图18为示出具有公共导频的叠加编码的MUP的另一个示图；和 

图19为示出没有共存公共导频的叠加编码的MUP的示范性示图。 

具体实施方式

现在将详细参照本发明的优选实施例，在附图中示出了本发明的示例。附图中通篇将尽可能使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。 

在无线通信系统中，可以通过由一个或多个天线表示的终端(多个)从单个用户或多个用户发送数据或数据流(多个)。换句话说，可通过单发送发送机或多发送发送机从单信源或多信源向一个或多个用户(或接收机)发送数据流。也就是，同一发送发送机可以用于发送来自所述单信源或多信源的数据流(或信号)。替换地，可使用不同的发送发送机来发送来自单信源或多信源的数据流。另外，从单信源发送的数据流可携带来自单个应用或多个不同应用的相同数据。此 外，从不同信源发送的数据流可携带相同的数据或不同的数据。 

图1为示出叠加调制或分层调制的示范性示图。更加具体的，参照图1，可使用诸如低阶调制方案之类的调制方案对每个用户的信号或数据流进行调制。此后，可以通过其它的复用方案对所述叠加调制或分层调制的子流再次进行复用(或叠加)。因此，可以在不需要额外处理增益和/或额外频率/时间的情况下对数据流进行有效地复用。 

如图1所示，使用低速率调制对经信道编码的数据流进行调制，其后是预编码(或叠加/复用)。这里，通过正交相移键控(QPSK)调制每个经信道编码的数据流，并且它们被预编码或叠加成16正交调幅(QAM)。所述预编码包括功率分配以及相位调整。 

当在特定的时间频率段内同时容纳有多个用户时，可以使用各种复用方案及其组合。利用叠加，单个码元可以服务多个用户。 

更加具体的，例如，传统上，信道的用户容量是由码元速率(或波特率)限制的。通常，一个码元只能服务一个用户。此外，许多复用数据流不能超过每个物理信道或音调的处理增益Gp。然而，通过使用叠加预编码，一个码元可以服务Nm个用户，从而允许增加信道用户容量。简单的表达： 

N≤Nm x Gp 

为了阐释关于叠加预编码的这一点，假定单个发送发送机可以用于同时向若干个接收端(或用户)发送数据流。所述数据流可以是相同的(例如，电视广播)或者对于每个用户也可以是不同的(例如，发送用户特定信息的基站)。另外，假设从具有多个天线的发送发送机将独立的数据流发送给每个用户。 

也就是，在发送复用或叠加的子流(或码元)时，可以通过整个波束形成阵列来发送相同组合的码元。这可被称为相干波束形成。替 换地，可以通过不同的天线单独或独立地发送每个码元或子流(例如，码元星座或每个用户的子码元(sub-symbol)的某一子集)。这可被称为相干多输入多输出(MIMO)。 

此外，如果有多个波束用于传输，则可以通过空间复用获得更多的用户容量增益。更加具体的说，每个波束能够携带复合码元(例如，单波束形成或相干波束形成)。替换地，例如，可以通过单个波束来发送每个低阶调制的码元或子流。替换地，可以使用所述波束形成方案的组合，这可被描述为：一些波束可以携带复合码元，并且一些波束可以通过单波束被发送。 

另外，可利用空时分组码(STBC)。更加具体地说，在单流STBC的情况下，可以在调制复用或叠加之后执行STBC和/或对多输入低阶调制码元或子流执行STBC。在多流STBC的情况下，每个子流可被看作是单个STBC，每个低阶调制码元或子流可通过单个STBC流被发送，和/或一些STBC流可使用前述方案的组合，其中一些流中的每一个被看作是单流STBC，并且一些低阶调制流中的每一个通过单STBC流被发送。 

为了通过叠加方案获得成功的性能，例如，需要对来自发送端的每个用户进行预定的速率/功率分配并且在接收端需要SIC。下面给出了关于功率分配的进一步讨论。如果速率或功率分配不是预定的，则发送机将使用上层信令、或前同步码或不同的导频模式提前或同时用信号通知接收机(多个)。 

图2为示出具有分开的开销信道的多用户分组(MUP)的处理的示范性示图。参照图2，可以通过不同的信道编码方案对来自多个信源的数据流(例如，数据1至数据K)进行交错和信道编码。在对数据流进行信道编码之后，可以通过比特复用方案对已编码数据流进行复用，并且然后对其进行调制。这里，已编码数据流的调制可使用低阶 调制方案进行调制。 

此外，可以与数据处理分开对开销信息进行处理。类似的，开销信息也可以被交错和信道编码。此后，则对已编码开销信息进行调制。再者，可以应用低阶调制方案。这里，使用分开的开销信道对开销信息进行调制。 

图3为示出具有码元级别复用的开销信道的已编码MUP的比特复用的示范性示图。这里，在图2中说明了对数据流和开销信息进行调制的过程。另外，如参照图1所述的，数据流和开销被分开处理。然而，在每一个被单独处理之后，当需要时，可以在时间和频率域中将它们一起复用在码元中。 

图4为示出具有比特级复用的开销信道的已编码的MUP的比特复用的示范性示图。这里，在图3中说明了对数据流和开销信息进行信道编码的过程。然而，然后，在对经独立信道编码的数据流和开销信息进行调制之前，使用比特复用将其复用在一起。 

图5为示出生成叠加码元的示范性示图。参照图5，对来自多个信源的数据流(例如，数据1至数据K)进行信道编码。然后可使用诸如低阶调制方案之类的调制方案对它们进行调制。这里，预编码包括功率分配和角度调整。此后，如果必要和/或被要求，可对预编码数据流进行叠加编码(例如，OFDM、CDM或MC-CDM)以及映射。此后，可通过其它复用方案对叠加调制或分层调制的子流再次进行复用(或叠加)。 

图6为示出生成叠加预编码码元的示范性示图。参照图6，如关于图4所述的对来自多个信源的数据流进行处理。然而，叠加的码元可以被复用到不同的层(例如，层1至层L)。此后，可以对来自多个层的叠加码元进行预编码。这里，预编码方案可包括功率分配和相位调 整等。 

叠加调制或分层调制是这种类型的调制，其中每个调制码元具有与流的基础和增强分量相对应的位。其可用于无线广播系统。图7为用于叠加/分层调制的信号星座的示范性示图。在图7中， 

$\mathrm{\α}=\sqrt{\frac{r}{2(1+r)}},\mathrm{\β}=\sqrt{\frac{1}{2(1+r)}}$

并且 

r是基础分量能量与增强分量能量之比。 

另外，叠加/分层调制将数据流分成所有用户都可以解码的基础分量和只有具有高信噪比(SNR)的用户才可以解码的增强分量。例如，均匀或非均匀16正交调幅(16-QAM)以用于基础分量的2比特和用于增强分量的2比特为星座。对于基础和增强分量可独立地执行外部和内部编码。 

关于叠加编码，广播信道具有可同时向若干个接收机(或用户)传送信息的单个发送发送机。传送给每个用户的信息可以相同(例如，电视广播)或者它对于每个用户可以是单独的(例如，发送用户特定信息的基站)。 

图8示出用于向每个用户发送独立信息的发送发送机。这里，假设发送发送机具有在加性高斯噪声情况下与两个用户进行通信的平均发送传输功率P。 

图9为示出叠加编码的示范性示图。参照图9，两个用户每个都使用QPSK星座。从图中可以看出，在时间k发送的信号xk是两个用户信号之和，并且给定为： 

x_k＝x_1k+x_2k

另外，每个用户分开地解码其数据。在接收机处使用的解码方案可以是连续干扰抵消(SIC)。其主要思想是如果用户1能够从y1成功地解码其数据，那么具有相同总SNR的用户2将能够从y2解码用户1的数据。然后，用户2能够从y2中减去用户1的码字以便更好的解码其数据。 

参照图9，在时间k发送的信号x_k是两个用户信号之和并且可以表示为：x_k＝x_1k+x_2k

这里，每个用户都独立地解码数据流。接收端可以使用的解码方案可以是连续干扰抵消(SIC)方案。 

在此，主体思想是如果第一用户能够从x1成功地解码其数据流，那么其总SNR与第一用户的总SNR相同或不同的第二用户应当能够从x2解码第一用户的数据。随后，第二用户可以通过从第二用户的码字中减去第一用户的码字来更好地解码其数据流。 

由于在叠加编码和/或分层调制中涉及多个层，所以可能会发生层间干扰。例如，由于来自层2调制的噪声类污染，用于层1码元的信道容量和解调性能(例如，较高误比特率)可能被降低。例如，为了阐述信道容量损失，可将所述容量表示为： 

$C_1=W{\log }_2(1+\frac{P_1}{{\mathrm{\σ}}_0^2})$

然而，作为容量损失的结果，可将层1的信道容量表示为： 

${\tilde{C}}_1=W{\log }_2(1+\frac{P_1}{P_2+{\mathrm{\σ}}_0^2})$

另外，代替 

$C_2=W{\log }_2(1+\frac{P_2}{{\mathrm{\σ}}_0^2})$

可将层2信道容量表示为：

${\tilde{C}}_2=W{\log }_2(1+\frac{P_2}{\mathrm{\ϵ}+{\mathrm{\σ}}_0^2})$

其中ε是由层1能量的残余(或不完整移除)产生的层间干扰能量。 

另外，作为噪声类污染或层2干扰的结果，解调性能可能以较高误比特率的形式被降低。也就是，层1信号的最小欧几里德距离可能小于原始值。为了说明，下面讨论较高的误比特率。假设在接收端利用最大似然检测方案。码元误差的相应概率可被给定为： 

$P_e\≈\mathrm{NQ}(\sqrt{\frac{\mathrm{\γ}{d}_{\min }^2}{2}})$

其中γ代表平均信噪比(SNR)，N为最近邻域的数目，而d_min是组合调制星座的最小欧几里德距离。这里，由于来自层2的干扰，层1信号的最小欧几里德距离小于原始信号。 

重要的是，在没有改变信号功率分布的情况下使分层或叠加信号星座的最小欧几里德距离

最大化。为此，可实施信号旋转逼近(signal rotation approach)以使最小欧几里德距离最大化。 

图10为叠加调制的示范性示图。在图10中，根据QPSK方案对层1(内层)和层2(外层)进行调制。这里，叠加调制可能导致通常不均匀的16QAM。可将层1和层2的发送传输功率分别表示为： 

$P_1=A_1^2$

和 

$P_2=A_2^2$

其中A₁>A₂。 

可将叠加编码调制星座表示为： 

$\left(\mathrm{xy}\right)=(\±\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1\±\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2\±\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1\±\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2)$

另外，点a的位置是a

$a={\left[\begin{array}{cc}{x}_a& y_a\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}-\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1+\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2& +\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2\end{array}\right]}^T$

以及点b的位置是b 

$b={\left[\begin{array}{cc}{x}_b& y_b\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}+\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2& +\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_2\end{array}\right]}^T$

这样，叠加编码星座的最小欧几里德距离与a和b之间的距离相同，将其表示为： 

${\mathrm{\Δ}}_{\min }={\left|\right|a-b\left|\right|}_2^2=2{(A_1-A_2)}^2$

图11为增强叠加编码方案的示范性示图。类似于图10，根据QPSK方案对层1(内层)和层2(外层)进行调制。然而，在图6中，层2调制星座被旋转以使分层或叠加信号星座的最小欧几里德距离最大化。 

由于旋转的层2调制星座，可将点a的位置表示为： 

$\hat{a}={\left[\begin{array}{cc}{\hat{x}}_a& y_a\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}-\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1+A_2\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})& +\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-A_2\sin (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})\end{array}\right]}^T$

并且可将点b的位置表示为： 

$\hat{b}={\left[\begin{array}{cc}{\hat{x}}_b& y_b\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}+\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-A_2\sin (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})& +\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-A_2\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})\end{array}\right]}^T$

以及将点c的位置表示为： 

$\hat{c}={\left[\begin{array}{cc}{\hat{x}}_c& y_c\end{array}\right]}^T={\left[\begin{array}{cc}+\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1-A_2\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})& +\frac{\sqrt{2}}{2}{A}_1+A_2\sin (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})\end{array}\right]}^T$

根据这些位置，

和

之间的欧几里德距离为： 

${\widehat{\mathrm{\Δ}}}_{\mathrm{ab}}\left(\mathrm{\θ}\right)={\left|\right|\hat{a}-b\left|\right|}_2^2={[-\sqrt{2}{A}_1+(\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})+\sin (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ}))A_2]}^2+{[\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})+\sin (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})]}^2{A}_2^2$

另外，

和

之间的欧几里德距离为： 

${\widehat{\mathrm{\Δ}}}_{\mathrm{ac}}\left(\mathrm{\θ}\right)={\left|\right|\hat{a}-b\left|\right|}_2^2={[-\sqrt{2}{A}_1+2\cos (\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})A_2]}^2+4{\sin }^2(\frac{\mathrm{\π}}{4}-\mathrm{\θ})A_2^2$

因此，对于用户向两个用户发送数据流的最小欧几里德距离而言， 例如当满足下列条件时可被最大化： 

${\widehat{\mathrm{\Δ}}}_{\min }={\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{ab}}\left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{opt}}\right)={\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{ac}}\left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{opt}}\right)$

在图9-11中所描述的关于叠加预编码方案的上面讨论可被进一步说明如下。可从第一组调制码元中选择参考调制码元。所述参考调制码元可位于第一层中并且可基于功率或功率电平。如此，第一组调制码元可被关联到第一层。 

另外，可从第二组中选择多个调制码元。所述多个调制码元与参考调制码元的距离比第二组中的其它调制码元与参考调制码元的距离近。这样，第二组调制码元可被关联到第二层。而且，每组调制码元(例如，第一组和第二组)都包括一个以上的调制码元。 

此后，可确定旋转角，调制码元将被旋转该旋转角以进行发送。这里，可在第一组的参考调制码元与第二组的多个调制码元的第一调制码元之间的距离等于第一组的参考调制码元与第二组的多个调制码元的第二调制码元之间的距离时确定所述旋转角。最后，至少一组调制码元可根据所述旋转角被旋转。 

上面的讨论涉及两个层都使用QPSK方案的示例。然而，上面的思想并不限于两个层都使用QPSK，而是也可以应用于相同或不同调制类型的任何其他可能组合。例如，如图12所示，层1和层2二者都是根据BPSK方案被调制的。这里，层2BPSK星座被旋转。因此，叠加调制产生QPSK。 

另外，如图13所示，层2信号调制星座中的一些或全部在叠加之前可以被适当旋转，使得分层或叠加信号的最小欧几里德距离能被最大化。该思想可被应用于不同或相同调制类型的任何其他可能组合。 

如上所述，根据信道条件，对于不同的天线可采用不同的发送传 输功率。这是假定信道条件是已知的。在信道条件不是已知的可能情形下，可对每个天线施加相等的发送传输功率。替换地，可对每一个天线应用预定的发送传输功率方案。例如，假定有两个天线，第一天线使用特定的发送传输功率进行发送，而第二天线使用比第一天线高的发送传输功率进行发送。 

由此，作为说明，可通过两个不同的天线独立地发送两个子流，从而允许系统实现空间复用增益(或空间分集)。另外，通过两个接收机/天线对接收的复合流联合地进行解码，可获得空间复用增益。 

在发送端发送预编码的子流之后，接收端可以应用不同的解调方案来提取原始数据。如上所述，在执行解调时，优选的使用没有信道估计和均衡的直接解调。然而，如果信道条件比较差或者如果有信道失真，则需要进行信道估计和均衡。如此，如果有信道失真，则可以在每个信道和/或每个天线的基础上执行信道估计。在信道估计之后，可执行各种检测方案。 

例如，可对每个信道执行信道均衡，然后进行联合检测。此外，可使用连续干扰抵消方案，其中对具有最强或最好条件的信道执行信道均衡和检测。随后，在对下一个最强信道进行均衡和检测之前，可从总接收信号中减去该信道。另外，可使用最大似然检测方案，其中对所有信道执行联合信道均衡和检测。 

如果发送机在相同的时间或以相同的码元(或相同的时隙)用于服务多个用户，则发送发送机可根据不同的服务质量(QoS)需求来为其他被服务的用户分配信道资源。这里，信道资源包括发送传输功率、频率子带(例如，OFDM音调)、子码元时间和扩展序列(例如，PN码)。 

例如，根据最优化香农(Shannon)容量，发送针对所有用户的总 吞吐量的最大值，发送机通常向具有较好的信道条件的用户(多个)发送更多的功率，而向具有较差信道条件的用户(多个)发送较少的功率。作为另一个示例，针对每个用户数据速率的延迟(例如，最优化延迟受限容量)，发送发送机可向具有差信道条件的微弱用户(多个)分配更多的信道资源，使得微弱用户(多个)可获得较高的数据速率。作为比较，第一示例的发送发送机将其较强的传输功率建立于具有良好/较好信道条件的用户发送(多个)，而第二示例的发送发送机将其较强的传输功率建立于具有差/微弱信道条件的用户(多个)发送。 

对于发送发送机来说可以采用两个示例的组合。更加具体地说，发送对于延迟敏感的用户来说，发送机可使用更多的功率向具有较弱信道条件的用户(多个)进行发送。替换地，发送对于吞吐量敏感的用户来说，发送机可使用更多的功率向具有较强信道条件的用户(多个)进行发送。 

这样，重要的是能够精确估计用户或接收机的信道条件。为此，当每个用户将信号发回发送发送机时，发送发送机就可以估计信道条件。该情形可应用于时分多址(TDD)情形。替换地，每个用户或接收机可估计信道条件并通过反馈信道(例如数据速率控制(DRC)信道或信道质量指示(CQI)信道)将其发送回发送发送机。这种情形可应用于码分多址(CDMA)2000演进以数据为主(EV-DO)(evolution-data only)。 

通常，可用具有较好信道条件的强用户的信号对微弱用户的信号进行叠加预编码。每个用户可通过DRC信道将其信道条件信息反馈回发送发送机。典型的，将使用较低的数据速率形式、以及可能较高速率的信道编码和/或低阶调制来发送微弱用户的数据。例如，可将总发送传输功率的较大部分(例如，2/3)分配给具有较好信道条件的用户，而将总发送传输功率的较小部分(例如，1/3)分配给具有较坏信道条 件的用户。 

在此过程中，发送发送机可在将信道资源分配给每个用户之前考虑延迟、误帧率(FER)和/或误比特率(BER)或每个用户的其他QoS需求。如果用户具有高数据速率需求或低延迟需求或高QoS需求，则发送发送机将可能使用更多的信道资源，例如更多的发送功率、更多的数据音调(如果使用的是OFDMA)或更多的扩展序列(如果使用的是CDMA或MC-CDMA)。 

如果在叠加编码中使用相同的发送功率向两个用户发送和/或两个用户的发送功率彼此接近，这对于用户/接收机来说可能难于将信号分开，那么可以使用两种不同的调制方案。例如，第一用户使用BPSK方案，而第二用户使用旋转的BPSK方案。替换地，第一用户使用BPSK方案，而第二用户使用QPSK方案。此外，第一用户使用

BPSK方案，而第二用户使用QPSK方案，或者第一用户使用典型的BPSK方案，而第二用户使用

旋转QPSK方案。 

另外，可以应用调制分集。调制分集能够用于可能地代替现有的传统调制方案(多个)。它可用于叠加编码(或叠加调制)或分层编码(或分层调制)方案，使得能够通过调制分集来调制每层或者能够通过调制分集来调制一些层(或用户)。另外，可以在多发送发送机的情况下(例如，MIMO或多输入、单输出(MISO)使用调制分集，以便能够使用调制分集来调制来自每个天线/发送发送机或一些天线/发送发送机的信号。 

另外，调制分集也可用于OFDM、OFDMA、MC-CDMA、CDMA、频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)。此外，调制分集可用于时分复用(TDM)、码分复用(CDM)或频分复用(FDM)，以便能够使用调制分集来调制每个码元/代码/频率或一些码元/代码/频率的信 号。 

在当前数据最优化(DO)系统中，并不会发生OFDM传输。如果在所述系统中引入OFDM传输并且所述系统是向后兼容的，则用于新用户的OFDM数据和用于遗留用户的CDM数据需要在相同的载波上被发送。叠加编码方案可以用于OFDM、CDM和/或MC-CDM业务的同时传输，以获得比OFDM/CDM的时分复用(TDM)式传输更高的容量。 

叠加编码中的最低层(或层1)由MUP前同步码和MUP数据信道构成，并且递送MUP数据和/或有关较高层的信息(例如，OFDM数据)。MUP前同步码的功率等于分配给最低层数据传输的功率。最低层中的控制信道具有关于每层的功率分配和有效载荷大小的信息。较高的层用于OFDM分组，并且每个码片通过功率分配值被依比例决定(scale)。 

另外，可通过各种手段改进叠加编码方案，其中有：提高MUP前同步码的功率和/或长度以增强前同步码检测的性能。对于MUP前同步码的时间部分而言，MUP前同步码可占用直到最高层没有任何OFDM数据的全部功率。例如，参见图14(下面)，如果OFDM码元持续时间是400个码片，而前同步码长度是64个码片(或更多)，那么在分组的第1子时隙的头400个码片中的OFDM码元持续时间可被减至336个码片(或更少)以向前同步码分配更多功率。 

另外，类似于当前DO，MUP前同步码的长度可被扩展以提高前同步码检测概率。也就是，前同步码的长度(或持续时间)能被扩展(例如，64个码片、128个码片、256个码片、400个码片)。 

作为另一种叠加编码方案，层(多个)可以独立较早地终止。如果层1被较早终止，而至少一个上层没有被较早终止，那么层1可移到新的分组上，同时上层数据可以被重新发送。也就是，如果层1被 较早终止(例如，层1被成功解码)，则可以发送新的MUP分组，该新的MUP分组具有较高层的相同信息(例如，OFDM数据)和遗留CDM层1用户的新业务数据。这里，如果层1被成功解码或较早终止，则只有未被成功解码的层被重新发送，所述层包括具有相同信息的数据。 

相比之下，可采用类似于“盲检测(blind detection)”类型的方案。更加具体地说，在一个或多个层被较早终止的情况下，接收端(例如，移动台、接入终端或移动终端)可使用所有可能的方案来试验各种或所有不同的功率比组合。例如，如果上层数据传输被较早终止，而层1仍然需要重新传输，则可对其它剩余层分配更多的功率。 

例如，假定分配给层1的功率是α₁，分配给层2的功率是α₂，以及分配给层3的功率是α₃。如果层3被较早终止(例如，成功解码，因此对层3不必进行传输)，那么可将α₃(其为分配给层3的功率)分配给层1或层2。随后，层1可盲检测其功率。换句话说，因为没有终止的层(层1或层2)并不知道哪个层已经被较早终止。因此，层1用户可能在假定所有可能功率分配组合-在该示例中为α₁和/或α₁+α₂的情况下，试图盲目检测其信号。 

在这种情况下，例如在提前不知道剩余接入终端的情况下，功率比(例如，每个剩余上层与下层(多个)之比)可能改变。简言之，通过较早终止的层将功率分配或转移给其他未终止的层(多个)。 

上面的讨论能被推广至多种重新传输。在所述情况中，可以增加组合数量以解决各种软组合选项。 

另外，OFDM/CDM层1上的更高层分组可以是CDM数据和/或OFDM数据，而不是仅仅具有OFDM数据(可以是叠加编码的所有组合，例如CDM层或OFDM层或CDM层+CDM层1上的OFDM层)。 另外，可将OFDM或CDM前同步码插入到更高的层中以支持OFDM/CDM传输以及OFDM/CDM数据传输。 

另外，可以在调制码元时使用非分层调制。例如，假定有三(3)个层，可使用非分层调制方案(例如，CDM)对第一层进行调制，而使用不同的分层调制方案(例如，OFDM，MC-CDM)来调制与第二和第三层相关的码元。这里，可通过OFDM、CDM、MC-CDM或TDM中的任何一个对与第二层和第三层相关的码元进行复用。也就是，可以使用任何一种调制方案(例如，OFDM、CDM、MC-CDM)对每层进行调制。另外，不同的分层调制方案包括使用以下分层调制方案对所述至少两个子流进行调制，在所述分层调制方案中至少一个层关于至少一个其他层被旋转。 

如所述，可在第一层中包括前同步码。所述前同步码可具有可变功率和/或可变长度。此外，在第一层中，可分配用于携带至少一个公共导频的区域。 

图14为示出多用户分组(MUP)的叠加编码的示范性示图。所述叠加编码(SPC)分组由具有不同功率分配{_iP_T}的多个分组构成。参照图1，SPC分组的整体分组结构具有三(3)层(K＝3)层和128比特的前同步码。此外，如果交织(interlace)包含多输入、多输出(MIMO)导频，则β≠0。这只对于包含MIMO导频的交织才是真的。剩余层1至N包含叠加用户的分组。在任何SPC时隙期间， 

$\mathrm{\β}+\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_l=1$

关于SPC分组的信息被嵌入在最低层或层1中。图15为示出最低层分组的一个层的示范性示图。在图15中，SPC MAC Id用于传达所述分组被叠加编码。指示了K个层，以及媒体访问控制(MAC)标识(ID)、α和用于每个层的有效载荷。这里，MAC ID可用于指示较高层中的MUP的存在情况。另外，用于层1用户(多个)的数据可用 于指示在最低层中被调度的用户(多个)的SPC或MUP。 

图16为示出具有公共导频的叠加编码MUP的示范性示图。这里，码元长度或持续时间是400个码片和/或其倍数。此外，码元持续时间也能被称为子时隙或四分之一时隙。 

参照图16，所述码元持续时间可包括各种码元，例如OFDM码元、CDM码元和多载波CDM码元(MC-CDM)。另外，可将公共导频分配给层1中的码元持续时间，以帮助解码。 

如上所述，所述码元持续时间或子时隙(或四分之一时隙)是400个码片，在每层中可对其进行变化地分配。如果交织包含公共导频，那么β≠0。换句话说，公共导频可被包括作为层的一部分，或除层之外还可包括公共导频。 

可将公共导频分配给整个码元持续时间或码元持续时间的一部分。例如，图16的(a)示出分配给整个码元持续时间的公共导频是400个码片的第一子时隙，分配给部分码元持续时间的公共导频是第二800个码片的子时隙，而分配给整个码元持续时间的公共导频是400个码片的第三子时隙。在图16的(b)中，除了分配给整个码元持续时间的公共导频是400码片的第一子时隙之外，公共导频被分配给整个第二800码片的子时隙，而不被分配在第三400码片的子时隙中。在图16的(c)中，第一子时隙具有所分配的公共导频，第二子时隙的一部分具有所分配的公共导频，而第三子时隙没有所分配的公共导频。 

另外，可按照每层和按照每个子时隙以及独立于各层可变化地分配码元。也就是，假设码元持续时间或子时隙长度是400码片和/或其倍数，可将某种码元类型(例如，OFDM、CDM或MC-CDM)部分或整体地分配给码元持续时间。例如，图6的(a)示出分配给第一子时隙的某种类型的码元，其中特定的码元被分配给所述400码片持续时 间的每层。此外，第二子时隙示出分配给第二和第三层的整个码元持续时间的特定码元，但在第一层中，所述特定的码元被分配成两部分，所述两部分之一具有分配给其的公共导频。第三子时隙中的码元分配与第一时隙中码元分配的相同。 

在图16的(b)中，在第一时隙中的码元分配与(a)的第一时隙中的码元分配相同。然而，在第二时隙中，某些码元的分配超过一层。如所述的，可独立于各层来分配码元。另外，图16的(c)的第三子时隙表示相同点。可以将码元分配给一个以上的层或其任何附加部分。 

此外，在没有对层进行限制的情况下，可将码元分配给整个子时隙或部分子时隙。如图6的(c)所示，在没有分割层的情况下，所述码元被分配给第二子时隙的800码片持续时间的一部分。类似的，可以将码元分配给整个子时隙。 

图17为示出具有公共导频的叠加编码的MUP的另一个示图。这里，可将公共导频分配给整个码元持续时间的每个子时隙，而在图16中，可将公共导频分配给整个或部分子时隙，或在一些子时隙中不分配公共导频。至于码元分配，可应用图16的讨论。 

图18为示出具有公共导频的叠加编码的MUP的另一个示图。这里，可如与在图16中的情况类似，变化地分配公共导频。在图18中，码元持续时间不是固定的，而是可变的。除了关于图16讨论的其中码元持续时间是400码片和/或其倍数之外，图8中所述的码元持续时间并不一定是400码片或其倍数。换句话说，码元持续时间是可变化的。 

例如，对于图18(a)的第二子时隙来说，第二层的码元持续时间是不同的，而其他层的码元持续时间是相同的。换句话说，第二层的码元的码元持续时间可大于或小于400码片并且不必是400码片的倍数。类似的，每层的码元持续时间可以改变。

关于与码元分配有关的其他讨论，图16和17的讨论可适用。 

图19为示出没有共存公共导频的叠加编码的MUP的示范性示图。图19的示例与图16-18的唯一差别是公共导频不共存。 

很显然，本领域技术人员在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖对本发明的各种修改和变化，只要它们落在所附权利要求和其等价内容的范围内。

Claims (11)

1.一种在发送实体配置具有分层调制的多用户分组(MUP)的子时隙的方法，所述方法包括：

按照每个用户数据执行交错和信道编码；

对每个已交错并且已信道编码的用户数据执行比特复用；

执行已比特复用的数据到多个层的复用；

在所述多个层中提供与第一层相关的码元的所有星座的旋转；

通过使用第一分层调制方案对与所述第一层相关的被旋转的码元的星座进行调制；和

使用第二分层调制方案对与所述第二层相关的码元进行调制，

对已调制的与所述第一层相关的码元和已调制的与所述第二层相关的码元执行叠加调制；

其中所述第一分层调制方案与所述第二分层调制方案相同，并且

其中叠加调制方案与所述第一分层调制方案不同，

其中与所述第二层和第三层相关的所述码元通过正交频分复用、码分复用、多载波码分复用或者时分复用中的任何一个被复用。

2.根据权利要求1所述的方法，在所述第一层中还包括前同步码。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述前同步码具有可变功率或者可变长度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中使用正交相移键控(QPSK)方案或者二进制相移键控(BPSK)方案对与所述第一和第二层相关的被旋转的码元进行调制。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述叠加调制方案是正交调幅(QAM)方案。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括用于携带至少一个公共导频的区域。

7.一种接收至少一个分层调制的子分组的方法，所述方法包括：

在接收实体，接收所述子分组；和

如果与所述接收实体相关的至少一个层成功解码所述子分组，而至少一个其他层未成功解码所述子分组，那么成功解码所述子分组的所述至少一个层发送新的子分组，而未成功解码所述子分组的所述至少一个其他层重新发送所述子分组。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：如果至少一个层成功解码所述子分组，而至少一个其他层未成功解码所述子分组，则通过未成功发送所述子分组的所述至少一个其他层来盲检测功率分配的至少一个组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述盲检测包括：在一个或多个层被较早终止的情况下，利用所有可能方案来采用各种以及不同的功率比组合。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括：如果至少一个层成功解码所述子分组，而至少一个其他层未成功解码所述子分组，则通过未成功发送所述子分组的所述至少一个其他层来检测通过接入网络(AN)提供的功率分配的至少一个组合。

11.根据权利要求7所述的方法，在所述至少一个层的第一层中还包括前同步码。

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