CN107484242A - 一种多波束非正交接入方法 - Google Patents

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刘兵朝
孙鹏
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Abstract

本发明提出一种多波束非正交接入方法，包括：采用波束扫描方式来发送系统广播信息；每个广播波束中广播可用码域资源和对应的接入周期；用户在所述接入周期内利用所述可用码域资源发起上行接入；基站利用多用户检测接收机或者干扰抵消接收分离多用户数据。本发明不仅可以节省上行数据传输之前的信令开销，而且可以允许多用户共享时频资源，提升系统容量。

Description

一种多波束非正交接入方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多波束非正交接入方法。
背景技术
大规模天线作为第五代(5G)无线通信系统的关键技术，能够显著提升系统容量。尤其适用于6GHz以上信道，能够有效补偿无线传播的高频损耗。为了同时提高广播、同步等公共控制信道的覆盖性能，也会在高频信道对这类公共控制信道进行波束赋形，用来保证公共控制信道的广域覆盖性能。
机器类通信(Machine Type Communication，MTC)是5G中的一个关键应用场景，其特点是用户多，小包传输，零星传输和电池容量小。满足这些要求的一种方式就是采用非正交上行接入方式。
现在的MTC通信中通过重复来提高公共控制信道的覆盖范围，即公共控制信道是全向覆盖的。此时如果大量UE同时发起上行接入，不仅会使得基站的处理复杂度增加，而且会大大增加上行重传的概率。如果采用正交接入方式，则在上行数据传输之前需要复杂的信令交互流程，增加开销，功耗较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种多波束非正交接入方法，包括：
采用波束扫描方式来发送系统广播信息；
每个广播波束中广播可用码域资源和对应的接入周期；
用户在所述接入周期内利用所述可用码域资源发起上行接入；
基站利用多用户检测接收机或者干扰抵消接收分离多用户数据。
进一步地，所述采用波束扫描方式来发送系统广播包括：
每次广播一个或者多个波束；多个不同指向的波束对整个小区或者扇区进行全覆盖。
进一步地，所述用户在所述接入周期内利用所述可用码域资源发起上行数据传输包括：
检测到某个广播波束的能量大于预设阈值时，选择所述广播波束广播的可用的码域资源中的一个，并在对应的接入周期中直接发起上行接入。
进一步地，所述可用码域资源包括：码扩序列、扰码序列和/或交织图样。
进一步地，所述上行接入包括：
先对调制之后的符号数据用某一个码扩序列进行直接序列扩频，之后再进行符号交织，最后再进行层映射，预编码操作。
进一步地，所述上行接入包括：
先对调制之后的符号数据与某一个码扩序列进行卷积，之后再进行符号交织，最后再进行层映射和预编码操作。
进一步地，所述上行接入包括：
直接对调制之后的符号数据利用某一个码扩序列进行直接序列扩频之后再进行层映射和预编码操作。
进一步地，所述上行接入包括：
直接对调制之后的符号数据利用某一个交织图样进行符号交织，之后再进行层映射和预编码。
进一步地，不同用户通过不同的码扩序列和/或不同的交织图样区分，多用户共享相同的时频资源。
本发明提出的非正交接入方法不仅可以节省上行数据传输之前的信令开销，而且可以允许多用户共享时频资源，提升系统容量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
基站通过波束扫描的方式进行系统广播，每次广播一个或者多个波束，通过多个不同指向的波束对整个小区或者扇区进行全覆盖。每个广播波束中包含但不限于以下几个信息：
(1)系统带宽等必要的系统信息；
(2)该广播波束对应的准接入周期；
(3)该广播波束对应的码扩序列和/扰码序列和或交织图样。
当UE检测到某个广播波束的能量大于某一个阈值时，即可随机选择该广播波束广播的可用的码扩序列和/或扰码序列和/或交织图样中的某一个，并在其对应的准接入周期中直接发起上行接入。
其中的上行接入可以采用下述的某种方式：
方式一：先对调制之后的符号数据用某一个码扩序列进行直接序列扩频，之后再进行符号交织。最后再进行层映射，预编码等操作。
方式二：先对调制之后的符号数据与某一个码扩序列进行卷积，之后再进行符号交织。最后再进行层映射和预编码等操作。
方式三：直接对调制之后的符号数据利用某一个码扩序列进行直接序列扩频之后再进行层映射和预编码等操作。
方式四：直接对调制之后的符号数据利用某一个交织图样进行符号交织，之后再进行层映射和预编码。
在上述四种方式中，不同用户通过不同的码扩序列和/或不同的交织图样区分，多用户可以共享相同的时频资源。因此不需要等待基站的调度信息分配可用的时频资源即可利用全部的可用资源发起数据传输。
基站侧会在对应的接入周期内接收不同用户的上行数据，利用多用户检测接收机或者多用户干扰抵消接收机分离不同用户数据。
以上实施例可采用波束扫描方式发送系统广播信息；不同广播波束中广播可用的码域资源以及对应的接入周期；不同用户在接入周期内利用相同的时频资源直接发起上行数据传输；基站利用多用户检测接收机或者干扰抵消接收分离多用户数据。
从以上实施例可以看出，本发明的方法中不同用户可以通过不同波束利用不同码扩序列或交织图样直接发起上行数据传输，不仅可以节省上行数据传输之前的信令开销，而且可以允许多用户共享时频资源，从而提升系统容量。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种多波束非正交接入方法，其特征在于，包括：
采用波束扫描方式来发送系统广播信息；
每个广播波束中广播可用码域资源和对应的接入周期；
用户在所述接入周期内利用所述可用码域资源发起上行接入；
基站利用多用户检测接收机或者干扰抵消接收分离多用户数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用波束扫描方式来发送系统广播包括：
每次广播一个或者多个波束；多个不同指向的波束对整个小区或者扇区进行全覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用户在所述接入周期内利用所述可用码域资源发起上行数据传输包括：
检测到某个广播波束的能量大于预设阈值时，选择所述广播波束广播的可用的码域资源中的一个，并在对应的接入周期中直接发起上行接入。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述可用码域资源包括：码扩序列、扰码序列和/或交织图样。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上行接入包括：
先对调制之后的符号数据用某一个码扩序列进行直接序列扩频，之后再进行符号交织，最后再进行层映射，预编码操作。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上行接入包括：
先对调制之后的符号数据与某一个码扩序列进行卷积，之后再进行符号交织，最后再进行层映射和预编码操作。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上行接入包括：
直接对调制之后的符号数据利用某一个码扩序列进行直接序列扩频之后再进行层映射和预编码操作。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上行接入包括：
直接对调制之后的符号数据利用某一个交织图样进行符号交织，之后再进行层映射和预编码。
9.根据权利要求5～8任意一项所述的方法，其特征在于，不同用户通过不同的码扩序列和/或不同的交织图样区分，多用户共享相同的时频资源。
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