CN104158631B - 一种数据流的发射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据流的发射方法，用以提供功率叠加非正交多址接入的一种具体实现方式。方法包括：在发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上；采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流。本申请还公开一种数据流的发射装置。

Description

一种数据流的发射方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据流的发射方法及装置。

背景技术

无线接入技术是提高移动通信系统容量的一项重要技术。移动通信系统从1G发展到4G，先后采用频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)、时分多址(TimeDivision Multiple Access，TDMA)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)和正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)接入技术，使得多用户终端可以接入并共享系统资源。在这些接入方式中，用户终端在系统资源的某一维度内(频域、时域或码域)呈现正交性，因此属于正交多址接入(Orthogonal MultipleAccess，OMA)的范畴。

在移动通信系统中，不同用户终端经历的信道衰落差别很大，而且速率需求也呈现多元化。如果充分利用不同用户终端间的信道衰落和速率需求差异，在发射端将不同用户终端的信号在功率域叠加，可以有效提高系统容量和频谱效率。由于功率域叠加的各信号分别对应的用户终端占用同样的系统资源(频谱、时域和码域)，即在所有系统资源维度内呈现非正交性，因此该接入方式属于非正交多址(NonOrthogonal Multiple Access，NOMA)的范畴。一般地，该接入方式可称为功率叠加非正交多址接入方式，后文简称功率叠加NOMA。

可以预测，功率叠加NOMA的优势包括：不同用户终端通过功率叠加共用系统资源，可以有效提高系统容量；对信道反馈要求不高，在实际调度场景性中鲁棒性强；等等。

然而，目前的现有技术还没有提出功率叠加NOMA的具体实现方式。

发明内容

本申请实施例提供一种数据流的发射方法，用以提供功率叠加NOMA的一种具体实现方式。

本申请实施例还提供一种数据流的发射装置，用以提供功率叠加NOMA的一种具体实现方式。

本申请实施例采用下述技术方案：

一种数据流的发射方法，包括：将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上；采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流。

一种数据流的发射装置，包括：调制单元，用于将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上；发射单元，用于采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上，并采用分别针对第一设备和其他至少一个设备确定的发射功率，发射该同一数据流，从而提供了功率叠加NOMA的一种具体实现方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例1提供的一种数据流的发射方法的具体实现流程图；

图2为本申请实施例2中一种典型的用户配对示意图；

图3为本申请实施例2中针对用户1的发射信号星座图；

图4为本申请实施例2中针对用户2的发射信号星座图；

图5为本申请实施例2中对待发送给用户1的数据和待发送给用户2的数据进行叠加而得到的叠加信号的星座图；

图6为本申请实施例2采用的功率叠加NOMA整体方案示意图；

图7为本申请实施例2中进行用户终端分组的具体实现方式示意图；

图8为本申请实施例3提供的一种数据流的发射装置的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例1

实施例1提供一种数据流的发射方法，用以提供功率叠加NOMA的一种具体实现方式。该方法的具体实现流程如图1所示，主要包括下述步骤：

步骤11，发射端将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备(后文称所述其他至少一个设备)的数据调制到同一数据流上。

比如，可以是在发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时，执行步骤11。

步骤12，采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射通过执行步骤11而得到的数据流。

采用上述方法，通过将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上，并采用分别针对第一设备和其他至少一个设备确定的发射功率，发射该同一数据流，从而提供了功率叠加NOMA的一种具体实现方式。

以下分别针对上述步骤11和步骤12，具体说明实施例1提供的该方法的一些可选的实现方式。

针对步骤11而言，所述其他至少一个设备可以有多种确定方式。比如，所述其他至少一个设备是可以从待接收数据流的设备构成的设备集合中选取的。其中，该设备集合不包含第一设备。具体选取方式可以包括下述步骤：

确定发射端发射的相同的数据流(后文称所述相同的数据流)分别到达设备集合中的各设备时的信噪比实际值；

从设备集合中，选取信噪比实际值与所述相同的数据流到达第一设备时的信噪比实际值之差的绝对值大于信道衰落差异阈值的设备。

采用上述步骤选取出的设备，可以称为“候选的设备”，候选的设备构成的集合可称为“候选配对设备集”。

本申请实施例中，可以直接以候选配对设备集中的设备作为所述其他至少一个设备。或者，本申请实施例也可以进一步通过执行下述步骤，实现从候选配对设备集中挑选设备，并以从候选配对设备集中挑选出的设备作为所述其他至少一个设备：

步骤一：确定向候选配对设备集中的各设备发射所述相同的数据流时分别采用的编码调制方式；

步骤二：根据确定出的各编码调制方式，计算所述相同的数据流在分别到达候选配对设备集中的各设备时的可达速率理论值；

步骤三：确定所述相同的数据流在分别到达候选配对设备集中的各设备时的所需速率实际值；

步骤四：从候选配对设备集中选取满足特定条件的设备。其中，满足特定条件的设备为：所需速率实际值小于相应的可达速率理论值的设备。

针对上述步骤一，一种具体的实现方式可以包括：按照吞吐量最大化准则，确定向候选配对设备集中的各设备发射所述相同的数据流时分别采用的编码调制方式。比如，可以根据所述相同的数据流在到达候选配对设备集中的各设备时的信噪比实际值、分别为候选配对设备集中的各设备分配的功率分配因子，以及针对不同编码调制方式确定出的信噪比和块误码率的映射关系，按照吞吐量最大化准则，确定向候选配对设备集中的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

前文已经提到，步骤11的执行时机可以是在发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时。本申请实施例中，为了判断发射端的总发射功率是否大于向第一设备发射数据流所需的发射功率，在执行步骤11前，实施例1提供的该方法还可以包括下述步骤：

步骤a：确定向第一设备发射数据流时采用的编码调制方式；

步骤b：根据通过执行步骤a而确定的编码调制方式，计算向第一设备发射的数据流在到达第一设备时的可达速率理论值；

步骤c：确定向第一设备发射的数据流在到达第一设备时的所需速率实际值；

步骤d：判断计算出的可达速率理论值是否大于确定出的所需速率实际值，在判断结果表示该可达速率理论值大于该所需速率实际值时，执行步骤e；否则，执行步骤f；

步骤e：确定发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率；

步骤f：确定发射端的总发射功率不大于向第一设备发射数据流所需的发射功率。

以下进一步介绍步骤12的可选实现方式。

针对步骤12而言，在执行步骤12之前，实施例1提供的该方法可以进一步包括步骤：确定第一设备和所述其他至少一个设备的功率分配因子；根据确定出的各功率分配因子，分别确定针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率。其中，针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率即为分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率。

本申请实施例中，单个设备的功率分配因子表示：发射端向该设备发射数据流所使用的发射功率在发射端的总发射功率中的占比。比如，以所述其他至少一个设备为第二设备为例，假设第一设备和第二设备的功率分配因子分别为0.3和0.7，而发射端的总发射功率为A，则可以确定针对第一设备和第二设备的发射功率分别为0.3A和0.7A。

实施例2

根据实际信道衰落状况和速率需求，功率叠加NOMA可以在功率域复用两个或两个以上用户。实施例2以下行两个用户终端复用功率域为例，具体说明如何在实际中进行功率叠加NOMA。

本领域技术人员可以理解，实际应用中并不局限于两个用户终端复用功率域，即也可以是数目大于2的多个用户终端复用功率域；此外，通过对本专利的简单扩展，功率叠加NOMA方式也可作为上行多址接入方式。

在实际应用中，功率叠加NOMA的典型应用场景包括超密集网络场景、设备对设备(D2D，Device to Device)和机器对机器(M2M，Machine to Machine)场景等。这些应用场景中的特点包括：用户终端数量巨大、网络容量受限、全网同步困难或要求较低、海量用户终端随机分布在小区内以及用户终端间信道衰落差异性较大，从而有利于用户终端复用功率域。

一般地，进行功率域叠加的用户终端之间可以有较大的信道衰落差异，典型的用户配对如图2所示。

图2中，针对该基站与图示用户终端之间的信道而言，近端用户终端具有较小的信道衰落和较高的接收信噪比，其往往距离基站较近；而远端用户终端具有较大的信道衰落和较低的接收信噪比，其往往距离基站较远。

假设基站总发射功率一定，如果基站无需满功率发射就可以满足近端用户终端的速率需求，即存在容量剩余(也称存在剩余功率)，那么可以在同样的系统资源(时域、频域和码域)上，将剩余功率用在向远端用户终端发射数据。针对接收端的处理方式而言，近端用户终端可以采用串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，SIC)接收机，远端用户终端则可以根据实际情况采用SIC接收机或普通接收机，后文将对此进行分析。

基于上述介绍，下文首先分析图1中的近端用户终端(下文简称用户1)和远端用户终端(下文简称用户2)的接收信号表达式，以及用户1和用户2分别可使用的接收机；然后再介绍发射信号星座图以及实施例2采用的功率叠加NOMA整体方案。

实施例2中，若进行如下假设：

图2中的基站总发射功率为P，基站向用户1发射信号(即数据流)x₁，用户1与基站之间的下行信道的信道冲激响应系数为h₁，用户1的接收端噪声为n₁；

基站向用户2发射信号x₂，用户2与基站之间的下行信道的信道冲激响应系数为h₂，用户2的接收端噪声为n₂。

那么，用户1和用户2的接收信号y₁和y₂可以分别表示如下：

其中，对x₁和x₂进行功率归一化，有E(|x₁|)＝E(|x₂|)＝1；参数α和β分别为针对用户1和用户2的发射功率分配因子，满足α+β＝1。

由于用户1信噪比较高，因此可以通过SIC的方式解调x₁。具体解调方式可以包括下述步骤：

步骤1：保存原始接收信号，即y₁；

步骤2：检测并解调用户2的数据(即x₂)；

步骤3：根据P、h₁、β和x₂，实现对公式[1]中所示的干扰项的重构；

步骤4：根据P、h₁、α、y₁、n₁以及重构的干扰项，解调出x₁。

如果用户2信噪比较高，则可以采用上述步骤1～步骤4实现对x₂的解调。而如果用户2的信噪比较低，则采用上述步骤会存在干扰项重构误差较大的问题，从而会产生严重的误差传递。

针对上述情况，可以分析：如果功率分配因子满足α<β，则公式[2]中的干扰项的接收功率往往会小于x₂的接收功率。从而可以将公式[2]中的干扰项作为噪声，直接根据公式[2]解调用户2的数据。同时，当α<β时，用户1可以更好地解调并重构干扰项，有利于串行干扰项的消除。

基于上述分析，实施例2中，可以将向用户1发射数据流时所采用的发射功率设置为小于向用户2发射数据流时所采用的发射功率。同时，用户1可以使用SIC接收机解调针对用户1的数据，而用户2则可以视情况使用SIC接收机或普通接收机解调针对用户2的数据。

以下介绍针对用户1和用户2的发射信号星座图。

实施例2中，基站可以分别为用户1和用户2分配不同的发射功率，然后采用所述不同的发射功率，发射通过对待发送给用户1的数据和待发送给用户2的数据进行叠加而得到的数据流(该数据流也可称为叠加信号)。其中，这里所说的叠加，是指将待发送给不同用户的数据调制同一数据流上。对于采用先进接收机或信道条件较好的用户终端(如用户1)而言，可以将多路数据依次解出，通过串行干扰消除的方式获得良好解调性能；对于采用普通接收机或信道条件较差的用户终端(如用户2)而言，可以只解调低层数据，即高功率复用的数据流。

不失一般性，本申请实施例以QPSK/16QAM为例，图示针对单个用户的发射信号星座图和叠加信号星座图。具体地，图3表示针对用户1的发射信号星座图；图4表示针对用户2的发射信号星座图；图5表示对待发送给用户1的数据和待发送给用户2的数据进行叠加而得到的叠加信号的星座图。

下文进一步介绍本申请实施例2采用的功率叠加NOMA整体方案。

具体地，该方案的示意图如图6所示。由图6可以看出，发射端(如基站)可以划分为多个功能单元，分别为接收单元、调度单元、基带处理单元、叠加发送单元和正交多址接入单元。以下分别对该些功能单元的功能实现方式进行介绍。由于图6中所示的接收端的具体功能的实现方式与前文所述对于发射信号的解调方式类似，因此后文不再赘述。

接收单元：负责接收用户终端的反馈信息，如信干噪比(Signal to Interferenceplus Noise Ratio，SINR)或信道质量指示符(Channel Quality Indicator，CQI)等。

调度单元：负责根据接收单元接收的反馈信息，进行用户终端分组，得到由用户终端组成的非正交接入组(NOMA Group)。单个NOMA Group中的不同用户终端的数据可以在相同的系统资源上发送。这里说的相同的系统资源是指相同的时域资源、频率资源和码域资源。

基带处理单元：负责分别对将要发射给不同用户的数据进行基带处理，得到基带信号并输出。具体而言，基带处理的主要过程包括：分别对将要发射给单个用户的数据进行信道编码、调制、预处理。

叠加发射单元：负责分别对基带处理单元输出的每个NOMA Group内的不同用户的基带信号进行叠加，形成对应于不同NOMA Group的叠加信号。

正交多址接入单元：用于针对每个NOMA Group分别执行：按照一定的发射功率配比，对相应的叠加信号进行发送。比如，针对由用户1和用户2构成的NOMA Group而言，若进行下述假设：

发射端的总发射功率为B，针对用户1确定出的发射功率为0.3B，针对用户2确定出的发射功率为0.7B；

叠加信号中的欲发送给用户1的数据均表示为a，欲发送给用户2的数据均表示为b。

那么，在发送叠加信号的过程中，若确定将要被发送的数据为a，则采用发射功率0.3B发送该将要被发送的数据a，而若将要被发送的数据为b，则采用发射功率0.7B发送该将要被发送的数据b。

本申请实施例中，上述正交多址接入单元可以为OFDMA IFFT部件。

进一步地，下文详细说明上述调度单元如何根据接收单元接收的反馈信息，进行用户终端分组，得到由用户终端组成的NOMA Group。

首先，在本申请实施例2中进行下述假设：

UE_set为可由基站调度的用户终端构成的调度集合，该集合可以记为UE_set＝{UE_i}，其中，i表示该集合中的用户终端的编号，其取值范围为[1，n]，n为该集合包含的用户终端的总数目；

第i个用户终端向基站反馈的、数据流在到达该用户终端时的SINR的值(即实施例1中所述的信噪比实际值)记为SINR_i，第i个用户终端向基站反馈的、数据流在到达该用户终端时的所需速率的值记为R_i(即实施例1中所述的所需速率实际值)；

通信系统可以采用M种编码调制方式(Modulation and Coding Scheme，MCS)，每一种编码调制方式对应一种调制方式和一种传输块长度；

按照现有技术，通过链路级仿真获得每种编码调制方式的SINR vs.BLER曲线。获得的各SINR vs.BLER曲线即表示了实施例1中所述的针对不同编码调制方式确定出的信噪比和块误码率的映射关系。

基于上述假设，实施例2中根据接收单元接收的反馈信息，进行用户终端分组的具体实现方式可以包括如图7所示的下述步骤：

步骤71，按照由大至小(或由小至大)的顺序，对调度集合内的各用户终端反馈的SINR进行排序，并根据排序结果，确定最大的SINR。

比如，若排序结果表示SINR₁>SINR₂>SINR₃>…>SINR_n，则可以确定出最大的SINR为SINR₁。

步骤72，利用固定功率分配因子σ修正确定出的最大的SINR(即SINR₁)，得到修正结果，即得到SINR’₁。

具体修正方式可以如下式所示：

SINR'₁＝σSINR₁ [3]

实施例2中，可以根据工程需要灵活设置σ的大小。一般地，σ为小于0.5的正数，比如可以为0.3。

步骤73，根据SINR vs.BLER曲线和SINR’₁，确定与SINR’₁相匹配的BLER；之后，按照吞吐量最大化准则，确定向SINR₁对应的用户终端(即编号为1的用户终端，假设该用户终端即为用户1)发送数据流时采用的编码调制方式。

需要说明的是，由于针对通信系统可以采用的每种编码调制方式都可以确定出一个相应的BLER，因此通过执行步骤73，确定出的与SINR’₁相匹配的BLER的数目与通信系统可以采用的编码调制方式的数目是相同，即BLER的数目为M。

为便于描述，可以将确定出的与SINR’₁相匹配的BLER构成的集合记为BLER₁ ^MCS(j)，j的取值范围[1，M]。该集合中的元素可以表示为BLER₁ ^MCS(1)、BLER₁ ^MCS(2)、…、BLER₁ ^MCS(M)。

步骤73中，按照吞吐量最大化准则，确定向用户1发送数据流时采用的编码调制方式的具体过程可以包括：遍历j的取值范围[1，M]，确定使下述公式[4]所示的值达到最大的j，进而将编号为j的编码调制方式确定为向用户1发送数据流时采用的编码调制方式。

TBS^MCS(j)(1-BLER₁ ^MCS(j)) [4]

[4]中，j表示通信系统可以采用的编码调制方式的编号，其取值范围为[1，M]；TBS^MCS(j)表示第j种编码调制方式所对应的传输块长度。

步骤74，根据为用户1确定出的编码调制方式，按照现有技术中采用可达速率计算方式，计算向用户1发送的数据流在到达该用户终端时的可达速率(即可达速率理论值)，记为R’₁。

步骤75，比较用户1反馈的所需速率实际值R₁和计算出的R’₁，若比较结果表示R’₁≤R₁，则说明系统资源只够分配给用户1使用，从而不执行数据叠加操作，而是直接向用户11发送数据流；若比较结果表示R’₁>R₁，则执行步骤76；

步骤76，从调度集合中选取反馈的SINR与用户1反馈的SINR之差大于信道衰落差异阈值ΔSINR的用户终端。

为便于描述，可以将通过执行步骤76而选取出的用户终端构建的集合称为用户1的候选配对用户集UE(1)。

实施例2中，ΔSINR的值可以根据工程需要灵活设置，比如可以设置为10dB或20dB等。

步骤77，以θ＝1-σ作为UE(1)中的各用户终端的功率分配因子，按照与步骤72～步骤75所表示的处理流程类似的流程，从UE(1)中确定出可达速率理论值大于所需速率实际值的用户终端构成可选用户配对集UE(1)’。

步骤78，从UE(1)’中选择SINR_k/R_k最小的用户终端，作为与用户1同组的用户终端，并对用户1和与用户1同组的用户终端的功率分配因子进行修正。其中，k为UE(1)’中的用户终端的编号，其取值范围为[1，K]，K为UE(1)’中包含的用户终端的总数目；SINR_k为UE(1)’中的编号为k的用户终端反馈的SINR(比如可以为实施例1中所述的信噪比实际值)，R_k为UE(1)’中的编号为k的用户终端反馈的所需速率的值(比如可以为实施例1中所述的所需速率实际值)。

可选的，在步骤78中，也可以不对用户1和与用户1同组的用户终端的功率分配因子进行修正。

实施例2中，在确定出与用户1同组的用户终端(简称同组用户终端)后，可以针对调度集合中的除用户1和所述同组用户终端外的其他用户终端，执行与上述步骤71～步骤78类似的操作，从而进一步确定出其他用户组。

此外还需要说明的是，若希望选择两个用户终端与用户1构成用户组，那么，可以假设功率分配因子λ、τ和ε满足：λ<τ<ε和λ+τ+ε＝1。基于该假设，可以首先针对用户1，以λ作为步骤72中所用的固定功率分配因子，以τ作为步骤77中所述的各用户终端的功率分配因子，并采用与步骤71～步骤78表示的处理流程类似的流程，选取出一个与用户1同组的用户终端，并将该用户终端记为用户2。进而针对用户2，以τ作为步骤72中所用的固定功率分配因子，以ε作为步骤77中所述的各用户终端的功率分配因子，并采用与步骤72～步骤78表示的处理流程类似的流程，从调度集合所包含的除用户1和用户2以外的其他用户终端中，确定出另一个与用户1同组的用户，该用户可记为用户3。

本申请实施例中，也可以采用与上述方式类似的方式，实现选取两个以上的用户终端与用户1构成用户组。此处不再举例赘述。

实施例3

实施例3提供一种数据流的发射装置，该装置的具体结构示意图如图8所示，包括调制单元81和发射单元82。各功能单元的具体介绍如下：

调制单元81，用于将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备(下称所述其他至少一个设备)的数据调制到同一数据流(下称所述同一数据流)上；

发射单元82，用于采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流。

可选的，上述装置还可以进一步包括分配因子确定单元和发射功率确定单元，用以实现对针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率的确定。其中，分配因子确定单元，用于在发射单元发射所述同一数据流前，确定所述第一设备和所述其他至少一个设备的功率分配因子；而发射功率确定单元，用于根据确定出的各功率分配因子，分别确定针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率。本申请实施例中，单个设备的功率分配因子表示：发射端向该设备发射数据流所使用的发射功率在发射端的总发射功率中的占比。

可选的，上述装置还可以包括设备选取单元，用以实现对所述其他至少一个设备的选取。具体地，设备选取单元可以用于确定发射端发射的相同的数据流分别到达设备集合中的各设备时的信噪比实际值；从该设备集合中，选取信噪比实际值与所述相同的数据流到达第一设备时的信噪比实际值之差的绝对值大于信道衰落差异阈值的设备。其中，上述设备集合不包含第一设备。由设备选取单元通过上述方式选取出的设备(后文称所述选取的各设备)可以直接作为所述其他至少一个设备。

可选的，为了实现对所述其他至少一个设备的精确选取，上述设备选取单元还可以用于：确定向从所述选取的各设备发射相同的数据流时分别采用的编码调制方式；根据确定出的各编码调制方式，计算向所述选取的各设备发射的相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的可达速率理论值；确定向所述选取的各设备发射的相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的所需速率实际值；从所述选取的各设备中选取满足特定条件的设备。其中，满足特定条件的设备为：所需速率实际值小于相应的可达速率理论值的设备。

可选的，设备选取单元具体可以用于：按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

可选的，设备选取单元具体可以用于：根据向所述选取的各设备发射的相同的数据流在到达所述选取的各设备时的信噪比实际值、分别为所述选取的各设备分配的功率分配因子，以及针对不同编码调制方式确定出的信噪比和块误码率的映射关系，按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

可选的，调制单元具体可以是在发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上。

可选的，为了判断发射端的总发射功率是否大于向第一设备发射数据流所需的发射功率，本申请实施例提供的装置还可以包括下述功能单元：

调制方式确定单元，用于在调制单元将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上前，确定向第一设备发射数据流时采用的编码调制方式；

计算单元，用于根据调制方式确定单元确定出的编码调制方式，计算向第一设备发射的数据流在到达第一设备时的可达速率理论值；

实际值确定单元，用于确定向第一设备发射的数据流在到达第一设备时的所需速率实际值；

判断单元，用于判断计算单元计算出的可达速率理论值是否大于实际值确定单元确定出的所需速率实际值；

功率比较结果确定单元，用于在判断单元得到的判断结果表示可达速率理论值大于所需速率实际值时，确定发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率。

采用本申请实施例提供的上述装置，通过将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上，并采用分别针对第一设备和其他至少一个设备确定的发射功率，发射该同一数据流，从而提供了功率叠加NOMA的一种具体实现方式。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种数据流的发射方法，其特征在于，包括：

发射端将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上；

采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流；

其中，所述其他至少一个设备的选取方式包括：

确定所述发射端发射的相同的数据流分别到达设备集合中的各设备时的信噪比实际值；其中，所述设备集合不包含所述第一设备；各设备的信噪比实际值，为各设备向所述发射端反馈的、数据流在到达各设备时的信噪比的值；

从所述设备集合中，选取所述信噪比实际值与所述相同的数据流到达所述第一设备时的信噪比实际值之差的绝对值大于信道衰落差异阈值的设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流前，所述方法还包括：

确定所述第一设备和所述其他至少一个设备的功率分配因子；其中，单个设备的功率分配因子表示：所述发射端向该设备发射数据流所使用的发射功率在所述发射端的总发射功率中的占比；

根据确定出的各功率分配因子，分别确定针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其他至少一个设备的选取方式还包括：

确定向从所述设备集合中选取的各设备发射所述相同的数据流时分别采用的编码调制方式；

根据确定出的各编码调制方式，计算向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的可达速率理论值；

确定向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的所需速率实际值；

从所述选取的各设备中，选取满足特定条件的设备；

其中，满足特定条件的设备为：所需速率实际值小于相应的所述可达速率理论值的设备。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式，包括：

按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式，包括：

根据向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在到达所述选取的各设备时的信噪比实际值、分别为所述选取的各设备分配的功率分配因子，以及针对不同编码调制方式确定出的信噪比和块误码率的映射关系，按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上，包括：

在所述发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上前，所述方法还包括：

确定向所述第一设备发射数据流时采用的编码调制方式；

根据所述编码调制方式，计算向所述第一设备发射的数据流在到达所述第一设备时的可达速率理论值；

确定向所述第一设备发射的数据流在到达所述第一设备时的所需速率实际值；

判断所述可达速率理论值是否大于所述所需速率实际值；

在判断结果表示所述可达速率理论值大于所述所需速率实际值时，确定所述发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率。

8.一种数据流的发射装置，其特征在于，应用于发射端，所述装置包括：

调制单元，用于将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上；

发射单元，用于采用分别针对第一设备和所述其他至少一个设备确定的发射功率，发射所述同一数据流；

设备选取单元，用于确定所述发射端发射的相同的数据流分别到达设备集合中的各设备时的信噪比实际值；从所述设备集合中，选取所述信噪比实际值与所述相同的数据流到达所述第一设备时的信噪比实际值之差的绝对值大于信道衰落差异阈值的设备；其中，所述设备集合不包含所述第一设备；各设备的信噪比实际值，为各设备向所述发射端反馈的、数据流在到达各设备时的信噪比的值。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

分配因子确定单元，用于在发射单元发射所述同一数据流前，确定所述第一设备和所述其他至少一个设备的功率分配因子；其中，单个设备的功率分配因子表示：所述发射端向该设备发射数据流所使用的发射功率在所述发射端的总发射功率中的占比；

发射功率确定单元，用于根据确定出的各功率分配因子，分别确定针对第一设备的发射功率和针对所述其他至少一个设备的发射功率。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述设备选取单元还用于：

确定向从所述设备集合中选取的各设备发射所述相同的数据流时分别采用的编码调制方式；

根据确定出的各编码调制方式，计算向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的可达速率理论值；

确定向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在分别到达所述选取的各设备时的所需速率实际值；

从所述选取的各设备中，选取满足特定条件的设备；

其中，满足特定条件的设备为：所需速率实际值小于相应的所述可达速率理论值的设备。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述设备选取单元具体用于：按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述设备选取单元具体用于：

根据向所述选取的各设备发射的所述相同的数据流在到达所述选取的各设备时的信噪比实际值、分别为所述选取的各设备分配的功率分配因子，以及针对不同编码调制方式确定出的信噪比和块误码率的映射关系，按照吞吐量最大化准则，确定向所述选取的各设备发射数据流时分别采用的编码调制方式。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

调制单元，用于在所述发射端的总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率时，将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

调制方式确定单元，用于在调制单元将待发射给第一设备的数据和待发射给其他至少一个设备的数据调制到同一数据流上前，确定向所述第一设备发射数据流时采用的编码调制方式；

计算单元，用于根据所述编码调制方式，计算向所述第一设备发射的数据流在到达所述第一设备时的可达速率理论值；

实际值确定单元，用于确定向所述第一设备发射的数据流在到达所述第一设备时的所需速率实际值；

判断单元，用于判断所述可达速率理论值是否大于所述所需速率实际值；

功率比较结果确定单元，用于在判断结果表示所述可达速率理论值大于所述所需速率实际值时，确定所述总发射功率大于向第一设备发射数据流所需的发射功率。