CN107508661B

CN107508661B - 一种数据处理的方法、网络设备和终端

Info

Publication number: CN107508661B
Application number: CN201610425145.5A
Authority: CN
Inventors: 程猛; 吴艺群; 陈雁
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2036-06-14
Also published as: WO2017215367A1; EP3461049A1; EP3461049B1; US20190132076A1; CN107508661A; EP3461049A4; US10790926B2

Abstract

本发明公开了一种数据处理的方法、网络设备和终端，在这种方法中，发送端对各层数据分别经过基础调制后得到的基础调制符号进行合并，得到合并后的符号向量X，发射端将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S，其中，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，所述数据向量S中的符号数为Q，所述Q为正整数。这样可以使上行和下行均可以实现多终端的非正交扩频叠加传输，有效地增加了传输效率。

Description

一种数据处理的方法、网络设备和终端

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种数据处理的方法。

背景技术

下面是本申请中涉及的部分英文缩略语及其中英文全称：

当前的无线通信技术已经发展到LTE系统，以附图1为例，现有的LTE系统中包括多个小区，每个小区中都有一个网络设备11(如基站)和多个终端12，网络设备11向终端12发送公共控制信息和数据，以及用于检测公共控制信息和数据的参考信号。一般地，为了防止互相干扰，网络设备向终端发送信号与终端向网络设备发送信号都利用独立的资源，这两个独立的资源可以是相同的时间但不同的频率(即FDD)，或者在相同的频率但不同的时间(即TDD)。

为了能让网络设备同时与多个终端同时通信，业界发展了多址接入技术，该技术也成为无线通信物理层最核心的技术之一，它不但使得无线网络设备能区分且同时服务多个终端，还减小其互相干扰(例如，多址干扰)。现有无线通信系统大多采用简单的正交多址接入技术，即多个终端通过在不同维度上(频分、时分、码分等)正交划分资源来接入，如目前LTE系统中采用的OFDMA多址技术就是正交多址接入技术中的一种。

正交多址技术由于其可容纳的接入终端数与正交资源成正比，而正交资源数量受限于正交性要求，因此不能满足未来5G网络中大范围的连续覆盖，在热点地区的大容量、大规模的连接、超低延时的接入等业务需求。

发明内容

本申请的实施例提供了一种数据处理的方法与设备。

第一方面，本申请的实施例提供了一种数据处理的方法，包括：网络设备将在Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端(例如，第k个终端)的数据分成G_k层数据层；所述网络设备在所述Q个资源单元上最多传输G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；所述网络设备将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；所述网络设备对所述N个终端经过基础调制得到的基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X；所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S,其中，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，所述数据向量S中的符号数为Q。

在一个可能的设计中，所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S包括：所述网络设备通过预处理操作将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

在一个可能的设计中，所述的预处理操作为：先进行功率调整，再进行角度旋转，然后进行扩频叠加，或者，先进行角度旋转，再进行功率调整，然后进行扩频叠加，或者先同时进行功率调整和角度旋转，然后进行扩频叠加，或者同时进行功率调整、角度旋转和扩频叠加。

在一个可能的设计中，所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S为：S＝F₁F₂F₃X、S＝F₁F₃F₂X、S＝F₁F₂₃X、S＝F₁F₃₂X或者S＝FX，其中F₂₃＝F₂F₃，F₃₂＝F₃F₂，F＝F₁F₂F₃或者F＝F₁F₃F₂；所述F₁是非正交扩频叠加矩阵，所述F₂是角度旋转矩阵，所述F₃是功率分配矩阵F₃。

在一个可能的设计中，所述的F₂和F₃中的至少一个是单位矩阵。

在一个可能的设计中，所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S为：S＝F₁(F₂(F₃(X)))、S＝F₁(F₃(F₂(X)))、S＝F₁(F₂₃(X))、S＝F₁(F₃₂(X))或者S＝F(X)，其中F₂₃(·)＝F₃(F₂(·))，F₃₂(·)＝F₂(F₃(·))，F＝F₁(F₂(F₃(·)))或者F＝F₁(F₃(F₂(·)))，其中所述F₁(·)是非正交扩频叠加函数，所述F₂(·)是角度旋转函数，所述F₃(·)是功率分配函数。

在一个可能的设计中，所述的F₂(·)和所述的F₃(·)的中的至少一个函数的输出等于输入。

在一个可能的设计中，所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种。

在一个可能的设计中，所述Q个资源单元为连续的时频资源。

在一个可能的设计中，N＝6，Q＝4，G＝6，即总共有N＝6个终端，G＝6层数据，每个终端一层数据，k表示1-6个终端中任意一个，D_k表示第k个终端的数据经过基础调制得到的符号数，假设D₁＝D₂＝D₃＝D₄＝D₅＝D₆＝2，即总的基础调制符号数为D＝12，所述的扩频叠加矩阵为规则扩频叠加矩阵：

或者，所述的扩频叠加函数为：

其中X(t)表示基础调制符号向量X中的第t个元素。

在一个可能的设计中，N＝5，Q＝3，G＝5，即总共有N＝5个终端，G＝5层数据，每个终端一层数据，k表示1-5个终端中任意一个，D_k表示第k个终端的数据经过基础调制得到的符号数，假设D₁＝3，D₂＝D₃＝2，D₄＝D₅＝1，即总的基础调制符号数为D＝9，所述的扩频叠加矩阵为非规则扩频叠加矩阵：

或者，所述的扩频叠加函数为：

其中X(t)表示基础调制符号向量X中的第t个元素。

在一个可能的设计中，终端为网络设备在Q个资源单元上调度的N个终端的任一个终端，G层数据分为H组，每组包括相同数量的J＝G/H层数据，该J层数据通过叠加调制方式以及相同的扩频方式等复用完全相同的资源单元，同一组的数据层不属于同一个终端，当然，每组中的层数可以不一样。

在一个可能的设计中，N＝6，Q＝4，G＝6，即总共有N＝6个终端，G＝6层数据，每个终端一层数据，k表示1-6个终端中任意一个，D_k表示第k个终端的数据经过基础调制得到的符号数，假设D₁＝D₂＝D₃＝D₄＝D₅＝D₆＝1，即总的基础调制符号数为D＝6，N个终端分为H＝3组，每组有J＝2个终端，所述的扩频叠加矩阵为：

其中c_mv为扩频系数，需要事先在网络设备和终端统一，m表示组号，v表示资源单元序号，m＝1,…,H，而v＝1,…,Q。

或者，所述的扩频叠加函数为：

其中x_m，j是第m组第j个终端的基础调制符号(m＝1,2,…,H，j＝1,2,…,J)。

第二方面，提供一种数据处理的方法，该方法由终端执行，该方法包括：终端将在Q个资源单元上发送的数据分成G_k层数据层；所述终端是网络设备在所述Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端(例如，第k个终端)，所述网络设备在所述Q个资源单元上最多接收G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；所述终端将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；所述终端对所述D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k；所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k，所述N个终端的符号向量中的符号数量之和大于所述Q。

在一个可能的设计中，所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k具体为：所述终端通过预处理操作将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S_k，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

在一个可能的设计中，所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k为：S_k＝F₁F₂F₃X_k、S_k＝F₁F₃F₂X_k、S_k＝F₁F₂₃X_k、S＝F₁F₃₂X_k或者S_k＝FX_k，其中F₂₃＝F₂F₃，F₃₂＝F₃F₂，F＝F₁F₂F₃或者F＝F₁F₃F₂；所述F₁是非正交扩频叠加矩阵，所述F₂是角度旋转矩阵，所述F₃是功率分配矩阵F₃。

在一个可能的设计中，所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k为：S_k＝F₁(F₂(F₃(X_k)))、S_k＝F₁(F₃(F₂(X_k)))、S_k＝F₁(F₂₃(X_k))、S_k＝F₁(F₃₂(X_k))或者S_k＝F(X_k)，其中F₂₃(·)＝F₃(F₂(·))，F₃₂(·)＝F₂(F₃(·))，F＝F₁(F₂(F₃(·)))或者F＝F₁(F₃(F₂(·)))，其中所述F₁(·)是非正交扩频叠加函数，所述F₂(·)是角度旋转函数，所述F₃(·)是功率分配函数。

在一个可能的设计中，所述Q个资源单元为连续的时频资源。

在一个可能的设计中，Q＝4，G＝6，即总共有G＝6层数据，g表示1-6层数据中任意一层，d_g表示第g层数据经过基础调制得到的符号数，假设d₁＝d₂＝d₃＝d₄＝d₅＝d₆＝2，即总的基础调制符号数为D＝12，其中数据层1对应的2个符号映射到第1、3个资源单元，数据层2的2个符号映射到第2、4个资源单元，数据层3映射到第1、2个资源单元，数据层4映射到第3、4个资源单元，数据层5映射到第1、4个资源单元，数据层6映射到第2、3个资源单元。终端根据所占数据层对应的符号从下列G层数据的规则扩频的扩频叠加矩阵中选取属于该终端的扩频叠加矩阵：

或者，终端根据所占数据层对应的符号从下列G层数据的扩频叠加函数中选取属于该终端的扩频叠加函数：

其中X(t)表示基础调制符号向量X中的第t个元素。例如，所述终端占有第1层数据，映射到第1、3个资源单元，则其扩频叠加矩阵为：

或者，其扩频叠加函数为：

其中X(t)表示所述终端的基础调制符号向量X_k中的第t个元素。

在一个可能的设计中，Q＝3，G＝5，即总共有G＝5层数据，g表示1-5层数据中任意一层，d_g表示第g层数据经过基础调制得到的符号数，假设d₁＝3，d₂＝d₃＝2，d₄＝d₅＝1，即总的基础调制符号数为D＝9，其中数据层1对应的d₁＝3个符号映射到第1、2、3个资源单元，数据层2的2个符号映射到第1、2个资源单元，数据层3映射到第2、3个资源单元，数据层4映射到第1个资源单元，数据层5映射到第3个资源单元。终端根据所占数据层对应的符号从下列G层数据的规则扩频的预处理操作矩阵中选取属于该终端的扩频叠加矩阵：

或者，所述的扩频叠加函数为：

其中X(t)表示基础调制符号向量X中的第t个元素。例如，所述终端占有第1层数据，映射到第1、2、3个资源单元，则其扩频叠加矩阵为：

或者，其扩频叠加函数为：

其中X(t)表示所述终端的基础调制向量X_k中的第t个元素。

在一个可能的设计中，终端为网络设备在Q个资源单元上调度的N个终端的任一个终端，G层数据分为H组，每组包括相同数量的J＝G/H层数据，该J层数据通过叠加调制方式以及相同的扩频方式等复用完全相同的资源单元，同一组的数据层不属于同一个终端，当然，每组中的层数数量可以不一样。假设终端1占有第1到第G₁数据层，它们都不在同一个组中，则所述的扩频叠加矩阵为：

其中c_1v为扩频系数，需要事先在网络设备和终端统一，v表示资源单元序号，而v＝1,…,Q。

或者，所述的扩频叠加函数为：

其中x_1，g是该终端的第G₁层的基础调制符号(g＝1,2,…,G₁)。

第三方面，提供一种网络设备，包括：调制模块，合并模块，预处理操作模块和处理模块，所述调制模块与所述合并模块耦合，所述处理模块与所述调制模块和所述预处理操作模块耦合，其中：所述处理模块用于将在Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端(例如，第k个终端)的数据分成G_k层数据层；所述处理模块在所述Q个资源单元上最多处理G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；所述调制模块用于将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；所述合并模块用于将所述N个终端经过基础调制得到的基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X；所述预处理操作模块用于将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，其中所述数据向量S中的符号数为所述资源单元的数量Q。

在一个可能的设计中，所述预处理操作模块用于将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S包括：所述预处理操作模块用于通过预处理操作将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

在一个可能的设计中，所述的预处理操作模块包括如下模块：功率调整模块、角度旋转模块、扩频叠加模块，其中所述功率调整模块用于对所述基础调制符号的功率进行调整，所述角度旋转模块用于对所述基础调制符号的角度进行旋转，所述扩频叠加模块用于对所述基础调制符号进行扩频叠加；其中：所述功率调整模块与所述合并模块和所述角度旋转模块耦合，所述角度旋转模块与所述功率调整模块和所述扩频叠加模块耦合；或者，所述角度旋转模块与所述合并模块和所述功率调整模块耦合，所述功率调整模块与所述扩频叠加模块和所述角度旋转模块耦合。

在一个可能的设计中，功率调整模块、角度旋转模块合并为功率调整和角度旋转模块，所述功率调制与角度旋转模块用于对所述基础调制符号同时进行功率调整和角度旋转。

功率调整模块、角度旋转模块合并为功率调整和角度旋转模块的功能可以通过矩阵实现也可以通过函数来实现，具体可以参见前面第一方面相关可能设计中的描述。

所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种，具体可以参见第一方面相关可能设计中的描述。

第四方面，提供一种终端，所述终端是网络设备在Q个资源单元上调度的N个终端中的一个终端(例如，第k个终端)，所述网络设备在所述Q个资源单元上最多接收G层数据，该终端包括：调制模块，合并模块，预处理操作模块和处理模块，所述调制模块与所述合并模块耦合，所述合并模块与所述调制模块和所述预处理操作模块耦合，所述处理模块与所述预处理操作模块耦合，其中：所述处理模块用于将在Q个资源单元上发送的数据分成G_k层数据层；所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；所述调制模块用于将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；所述合并模块用于将所述D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k；所述预处理操作模块用于对所述的符号向量X_k进行预处理操作，具体为：将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k，所述N个终端的符号向量中的符号数量之和大于所述Q。

在一个可能的设计中，所述预处理操作模块用于对所述的符号向量X_k进行预处理操作包括：所述预处理操作模块用于通过预处理操作将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S_k，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

功率调整模块、角度旋转模块和角度旋转模块的功能可以通过矩阵实现也可以通过函数来实现，具体可以参见前面第二方面相关可能设计中的描述。

所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种，具体可以参见第二方面相关可能设计中的描述。

以上第一和第三方面中，网络设备在进行基础调制之前，可以先确认控制信息，例如，网络设备所支持的终端、各终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、用于扩频的资源单元数Q、预处理操作方式。这些控制信息中，除了网络设备所支持的终端信息外的其他信息，都既可以由网络设备确定后通过信令告知各终端，也可以由网络设备和各终端事先约定各自保存，比如，网络设备和每个终端可以事先约定该终端对应的数据层数G_k和基础调制方式，而具体的资源单元数Q和预处理操作方式由网络设备通过信令告知终端。

以上第二和第四方面中，终端在进行基础调制之前，需要确认的控制信息包括：占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、用于扩频的资源单元数Q、预处理操作方式。这些控制信息既可以由网络设备确定后通过信令告知该终端，也可以由网络设备和该终端事先约定各自保存，比如，网络设备和该终端可以事先约定该终端对应的数据层数G_k和基础调制方式，而具体的资源单元数Q和预处理操作方式由网络设备通过信令告知该终端。

以上各方面中的网络设备可以为基站，也可以为具有基站类似功能的其它网络侧设备。

以上各方面中的资源单元(英文全称：Resource Element；英文简称：RE)为时频资源分配的最小粒度。

以上各方面中的每一层数据的基础调制方式为，根据第k个终端第g层数据层的调制阶数m_k,g，将m_k,g个比特调制为d_k,g个基础调制符号，其中d_k,g≥1。当d_k,g>1时，m_k,g个比特调制得到的d_k,g个基础调制符号可以按照相同的调制方法得到，也可以按照相互独立的d_k,g种调制方法得到，也可以按照把同一个调制的星座图旋转d_k,g种不同的角度得到的d_k,g种星座图调制得到。

以上各方面中的扩频叠加对于G层数据中的每一层数据可以为非规则扩频也可以为规则扩频。

无论是上行还是下行，采用本发明的方案后，均可以实现多终端的非正交扩频叠加传输，有效地增加了传输效率。

附图说明

图1为LTE系统结构示意图

图2为Q个RE在时频资源上的分布示意图(Q＝4)

图3为网络设备侧调制和预处理操作流程

图4为调制示意图

图5为终端侧调制和预处理操作流程

图6为一种下行数据层规则扩频示意图

图7为一种下行数据层非规则扩频示意图

图8为一种下行数据层分组扩频示意图

图9为一种上行数据层规则扩频示意图

图10为一种上行单终端单层规则扩频示意图

图11为一种上行单终端2层规则扩频示意图

图12为一种上行单终端4层规则非正交扩频示意图

图13为一种上行数据层非规则扩频示意图

图14为一种上行单终端单层扩频示意图

图15为一种上行单终端2层扩频示意图

图16为一种上行数据层分组扩频示意图

图17为一种上行单终端单层扩频示意图

图18为一种上行单终端2层扩频示意图

图19为网络设备的结构示意图

图20为终端的结构示意图

具体实施方式

本申请的实施例中，一个网络设备可以与多个终端进行通信，如图1所示，为了提高频谱利用效率，终端与网络设备之间可以采用非正交技术来进行通信。这里的网络设备可以为基站，也可以为具有基站类似功能的其它网络侧设备。本申请的实施例提供一种数据处理的方法，如果是网络设备和终端之间的通信，则该数据处理的方法由网络设备执行，如果是终端和终端之间的D2D通信，那么该方法也可以是其中一个终端来执行的。为方便理解，在下面的实施例中以网络设备和终端之间的通信为例进行说明，在下行传输中，网络设备作为发送端，在上行传输中，终端作为发送端。

SCMA技术就是一种典型的非正交多址接入和传输技术，它是将N个终端的总共G(N、G为不小于1的整数，N≤G)层数据流叠加到Q(Q为不小于1的整数，通常G>Q)个RE(时频资源分配的最小粒度)上进行发送，其中每层数据流的每个数据符号都通过稀疏扩频的方式扩展到Q个RE上，这Q个RE可以是同一符号中的连续Q个子载波，也可以是同一子载波上的连续Q个符号，也可以是其他形式的连续的Q个RE。当G的取值大于Q时，各层数据之间必然是非正交的，该类技术可以有效地提升网络容量，包括系统可接入的终端数和频谱效率等。SCMA技术在发送信号的过程中，将编码后的比特通过各数据层预存的码本调制成相应的多维符号，并映射到相应位置的RE上。上述码本同时包含了多维调制符号信息和扩频规则，因此码本设计对于采用SCMA技术的系统性能(尤其是下行性能)有至关重要的影响。LDS技术和SCMA技术类似，只是终端在不同RE上发送的符号不是多维调制符号，而是重复的QAM符号。SCMA和LDS的下行传输，需要对于等功率的非正交数据层的符号进行一定的角度旋转，来保证叠加符号的唯一可解性。

MUSA是一种在码域的非正交多址接入方案，该方案中，数据符号的扩频使用预先设计的序列(具有低互相关性)，使得接收端便于使用SIC接收方式。在MUSA系统，每个终端的扩频符号会在相同的频谱资源上进行叠加传输，而其接收端采用码字级的SIC接收机。MUSA上行采用非二元的扩频序列，为非稀疏扩频；其下行同组符号间有功率差，并保证叠加后符号符合格雷星座的调制规则。

PDMA是一种通过引入终端之间的分集性，来进一步提高系统容量的非正交接入方案。在发送端，PDMA终端在时间，频率，空间，码域等维度使用非正交的传输图样；接收端可采用BP-IDD算法。

PDMA的扩频方式与SCMA不同，即同时存在稀疏和非稀疏扩频的层，使得扩频不规则。这里所说的规则扩频是指各层数据的扩频因子(或者叫扩频倍数)一致，而不规则扩频则是指各层数据有各自独立的扩频因子。PDMA的调制符号也是普通QAM符号，其传输符号也是利用类似SCMA码本的形式生成。

上述方案都能以非正交的方式增加系统容量，但尚未考虑具体的实现细节。本申请提出了几种具体实现的方式。

一般地，假设在Q个RE上总共支持了G层的数据，来自于N个终端，第k个终端的数据占据G_k层，满足G＝G₁+G₂+…+G_k+…+G_N，由于本申请考虑的是非正交传输，因此G>Q，即过载率为G/Q，注意Q个RE可以为占据同一子载波的Q个符号，也可以为占据同一符号的Q个子载波，也可以是其他形式的连续的Q个RE，选择连续的Q个RE是为了可以确保对应的信道不发生较大的变化，图2以Q＝4为例给出了几种Q个RE在时频资源上可能的分布方式，其中方式4-7还可以进一步旋转90°、180°、270°得到更多的分布方式，考虑到时频资源的分布规律，一般以方式1、方式2、方式3为优选，但如果考虑到参考信号，方式4-7也有其独特优势，所以在一个时频资源块中也可以同时采用多种不同的Q个RE的取法。当然，无论采用一种方式或者采用几种方式的混合，网络设备和终端都必须统一。

图3为网络设备侧N个终端对应的G层数据的调制和预处理操作流程示意图，显然，这适用于下行传输。网络设备将N个终端对应的编码后的信息比特分别进行基础调制(300)；之后网络设备将N个终端的符号合并组合成符号向量X(310)；在305中，网络设备对向量X进行功率分配(320)、角度旋转(330)和扩频叠加(340)的预处理操作将向量X映射到Q个RE上生产向量S，具体实现中，预处理操作还可以包括其他操作，由于处理方式类似，这里不再赘述，预处理操作后生成向量S用于下一步处理(360)，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作。

具体地，对于N个终端中的第k个终端，假设此第k个终端的数据占据的数据层数为G_k层，具体的调制300过程如图4所示，该终端的数据经过编码后得到的信息比特按照其层数G_k分成G_k层，每一层数据经过基础调制(301)得到的基础调制符号数为d_k,g(1≤g≤G_k，k表示终端编号，k为1,2,…,N中任意一个，g表示第k个终端的数据的层编号，g为1,2,…,G_k中任意一个)，第k个终端总共得到D_k个基础调制符号，D_k＝d_k,1+d_k,2+…+d_k,Gk，第1至G_k层数据的调制阶数分别为m_k,1,…,m_k,Gk，这里的调制阶数表示每层基础调制的输入比特数，比如QPSK的调制阶数即为2，通常同一终端的各层数据会采用相同的调制阶数，即取同一个m_k，当然也可以不同，但无论是否采用相同的调制阶数，具体的基础调制的方式都可以不一样，调制输出符号向量X_k为将该终端G_k层基础调制后的所有符号合并组合而得(302)，对于下行传输，所有终端的输出向量进一步合并组合(310)可得符号向量X，实际操作中也可以将302和310合并成一个步骤，即取消302，对各层符号直接进行310的合并操作得到符号向量X，该符号向量X中包括D＝D₁+D₂+…+D_k+…+D_N个符号，然后网络设备将符号向量X映射到Q个RE上得到数据向量S，即符号向量X经预处理操作后转换为数据向量S进行下一步处理，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作，这里不再赘述，显然符号向量X中的基础调制符号的数量大于RE的数量Q。每个终端收到N个终端数据叠加后的信号，根据扩频RE数Q、每个终端自身的G_k以及层号、基础调制方案、预处理操作方案等控制信息可以恢复出自身的信号，这些控制信息可以由网络设备通过信令告知，也可以由网络设备和终端事先约定各自保存，也可以部分临时告知部分预先保存。对于上行传输，该包括D_k个基础调制符号的符号向量X_k由终端映射到Q个RE上得到数据向量S_k，即符号向量X_k经预处理操作后转换为数据向量S_k进行下一步处理，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作。每个终端根据扩频RE数Q、每个终端的G_k以及层号、基础调制方案、预处理操作方案等控制信息向网络设备发送数据，网络设备收到N个终端通过不同的路径发送的叠加后的数据，根据各终端的控制信息可以检测出各终端的数据，这些控制信息可以由网络设备通过信令告知各终端，也可以由网络设备和终端事先约定各自保存，也可以预先保存一部分临时告知余下的部分。

这里，基础调制和传统意义上的调制不同：比如，传统上QPSK是将已编码的信息比特按照星座图将每2个比特映射成1个QPSK符号，而本申请所述的基础调制中，参见图4所示，每一层的星座图可以不一样，输出的符号数也可以不一样，比如，即使在同一个终端中，同样是映射2个比特(即所有G_k层的调制阶数均为2)，各层经基础调制映射后的符号数d_k,g取值之间可以一样，也可以不一样，当然都必须是正整数且不大于RE数Q，即任意d_k,g满足1≤d_k,g≤Q。特别地，某一层(不妨假定为第g层)调制后的符号数d_k,g不为1时，根据所采用的调制映射的方法，其经过基础调制后得到的d_k,g个符号的具体取值之间可以相同，也可以不同，比如当第一层信息比特的调制阶数m_k,1＝2且d_k,1＝2时，m_k,1＝2个比特映射出d_k,1＝2个符号，这2个符号可以采用现有LTE标准规定的QPSK星座图由m_k,1＝2个比特映射而成2个相同的符号，或者也可以将这m_k,1＝2个比特先按照现有LTE标准规定的QPSK星座图映射得到第一个符号，然后按照现有LTE标准规定的QPSK星座图顺时针旋转π/3后的星座图映射得到第二个符号，这时d_k,1＝2个符号的值就不一样了，甚至映射得到两个符号的星座图相互独立，但它们对应的是相同的m_k,1＝2个比特。也就是说，m_k,g个比特调制得到的d_k,g个基础调制符号可以按照相同的调制方法得到，也可以按照相互独立的d_k,g种调制方法得到，也可以按照把同一个调制的星座图旋转d_k,g种不同的角度得到的d_k,g种星座图调制得到。当然，这里仅仅是举个例子，实际的星座图设计可以有更多的方法，而且必然是网络设备与终端统一的。

根据图3所示的流程，上述N个终端的数据经过调制后得到符号向量X，之后会对符号向量X进行进行预处理操作，该预处理操作至少包括扩频叠加。除了扩频叠加外，还可以包括但不限于功率分配和角度旋转，其中功率分配和角度旋转可以调换操作的先后次序甚至合并，某些情况下甚至可以取消，扩频叠加是指将所有G层D个符号映射到Q个RE上的过程，之所以称之为扩频，是因为每一层的信息比特均会调制成d_k,g个符号映射到Q个RE上，其形式与传统的扩频非常类似。预处理操作可以由预编码矩阵F或者函数F(·)实现，即S＝FX或S＝F(X)。其中F矩阵又可以进一步分解为功率分配矩阵F₃，角度旋转矩阵F₂和扩频叠加矩阵F₁三块，且F₃和F₂顺序可变，即F＝F₁F₂F₃或者F＝F₁F₃F₂；或者，可将功率分配和角度旋转的操作合并为矩阵F₂₃(F₂₃＝F₂F₃)或者F₃₂(F₃₂＝F₃F₂)，再乘以叠加矩阵F₁，即F＝F₁F₂₃或者F＝F₁F₃₂。类似的，预处理操作函数F(·)也可以分解为三个子函数：功率分配函数F₃(·)，角度旋转函数F₂(·)和扩频叠加函数F₁(·)，具体可以是F(·)＝F₁(F₂(F₃(·)))，F(·)＝F₁(F₃(F₂(·)))，F(·)＝F₁(F₂₃(·))，或者F(·)＝F₁(F₃₂(·))，这里函数下标与之前描述矩阵下标对应相同的步骤。

对于上行传输，终端侧的调制和预处理操作流程见图5，该终端为网络设备在Q个RE上调度的N个终端中的一个，可以看到，与网络设备侧调制和预处理操作流程的不同之处在于，由于在终端侧只需要处理该终端自身的数据，因此该终端只需要知道属于该终端自身的数据层数G_k以及层号、扩频的RE数Q、各层数据对应的基础调制方式、预处理操作方式等控制信息即可，与下行传输类似，这些控制信息可以由网络设备通过信令告知，也可以由网络设备和终端事先约定各自保存，也可以部分临时告知部分预先保存。终端将G_k层数据每一层数据经过基础调制(401)得到D_k个基础调制符号，其中D_k是正整数，满足D_k＝d_k,1+…+d_k,Gk且D_k≥G_k，随后终端对该D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k(410)，并将该符号向量X_k通过预处理操作(450)映射到Q个RE上得到数据向量S_k，用于下一步处理(460)。与网络设备侧的处理流程类似，终端的预处理操作450中至少包括了功率分配(420)、角度旋转(430)和扩频叠加(440)。网络设备会在Q个RE上收到最多N个终端的最多G层数据信号叠加，由于网络设备有所有N个终端的层数G_k以及层号、基础调制的方案、预处理操作的方案等信息，因此可以恢复出所有N个终端总共G层的数据。这里N个终端的符号向量的基础调制符号的数量之和大于RE的数量Q，即G>Q。

下面通过几个实施例说明。

实施例一

网络设备在进行如图3和图4所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：所支持的终端、各终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式。通过所支持的总的层数G以及Q即可算出过载率。如前所述，这些控制信息中，除了网络设备所支持的终端信息外的其他信息，都既可以由网络设备确定后通过信令告知各终端，也可以由网络设备和各终端事先约定各自保存，比如，网络设备和每个终端可以事先约定该终端对应的数据层数G_k和基础调制方式，而具体的RE数Q和预处理操作方式由网络设备通过信令告知终端。

例如，不妨假设当前网络设备支持N＝6个终端复用在Q＝4个RE上，每个终端1层数据，即G₁＝G₂＝G₃＝G₄＝G₅＝G₆＝1(由于每个终端的G_k取值均为1，因此为陈述方便，涉及G_k的下标均省略，下同)，则G＝6，即过载率为G/Q＝150％，每一层数据经过基础调制后均映射为2个符号，即d₁＝d₂＝d₃＝d₄＝d₅＝d₆＝2，由于每个终端只占一层数据，因此D₁＝D₂＝D₃＝D₄＝D₅＝D₆＝2，总共D＝d₁+d₂+d₃+d₄+d₅+d₆＝12个符号，这些参数列于表1，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中还包括各个终端的数据所在的层号。随后网络设备将所有终端经过基础调制后的数据再通过包括功率分配、角度旋转和扩频叠加的预处理操作进入下一步处理，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作。其中，由于每一层映射的基础调制符号数相等，因此也称为规则扩频，对应的扩频示意图见图6。一般地，在规则扩频中，每层基础调制映射得到的符号数量是一样的，即d_1,1＝…＝d_1,G1＝...＝d_k,1＝…＝d_k,Gk＝…＝d_N,1＝…＝d_N,GK，当然，这并不意味着它们采用了相同的基础调制星座图。

表1：一种下行扩频参数表

参数	数值
		总数据层G	6
各数据层基础调制符号数的分布	[2,2,2,2,2,2]
		RE数Q	4
过载率(G/Q)	150％
		模式	下行

由图6可以看到，数据层1(即终端1)对应的d₁＝2个符号映射到第1、3个RE，数据层2的2个符号映射到第2、4个RE，数据层3映射到第1、2个RE，数据层4映射到第3、4个RE，数据层5映射到第1、4个RE，数据层6映射到第2、3个RE，由图6还可以看到在本实施例中，不同数据层是否属于同一终端不影响后续的处理。

在网络设备将所有这些参数、扩频方式确定且将各层数据按各自的基础调制方式完成调制后，即进入预处理操作，由图3所示，预处理操作包括三部分：功率分配、角度旋转和扩频叠加，根据表1可以得到其映射方式按照图6所示，则具体可以按如下方式实施。

(1)通过预编码矩阵实现预处理操作

使用预编码矩阵实现时，用于下一步处理的占用Q个RE的编码块的符号向量S(Q×1维)可以表示成：

其中，F₁为Q×D维的非正交扩频叠加矩阵，F₂为D×D维的角度旋转矩阵，F₃为D×D维的功率分配矩阵，X为基础调制符号向量，式中F₁、F₂、F₃、X与各个矩阵的对应关系也适用于本申请中其他表达式，X中x_ki(k＝1，2，...，6，i＝1，2)表示第k个终端(本例中每个终端1层数据，因此也即第k层)的m_k个比特通过基础星座调制得到的共d_k＝2个符号中的第i个符号。图6以及其他实施例对应的扩频方式中，每一层数据的基础调制符号如果有连线连到某一个RE上，即表示该层数据的调制符号扩频到该RE上，则该数据的基础调制符号对应F₁的位置取1，否则取0，例如，图6中第一层数据对应第1、3个RE，因此在第一个基础调制符号X₁₁对应的第1列中，第1个RE的位置取1，其他位置取0，而在基础调制符号X₁₂对应的第2列中，第3个RE的位置取1，其他位置取0，F₁中其他列的取值也依此类推，与图6以及类似的扩频图所示的扩频方式强相关，本申请中的实施例中F₁中各元素的取法都类似，不再赘述。在本实施例中，假设x_k1≠x_k2(当然也可以一样，需根据具体的基础调制方式而定，因此写成更一般化的两个符号的形式，即x_k1和x_k2)。功率分配矩阵F₃和角度旋转矩阵F₂都是D＝12维的对角阵，其中功率分配矩阵F₃也可称为幅度调整矩阵，由功率调整因子p_ki(或者叫做幅度调整因子)构成，功率调整因子p_ki是正实数，角度旋转矩阵F₂也可称为相位调整矩阵，由角度旋转因子θ_ki(或者叫做相位调整因子)构成，角度旋转因子θ_ki是模为1的复数，功率分配矩阵F₃和角度旋转矩阵F₂的顺序可以互换。扩频叠加矩阵F₁是4×12的矩阵。计算完成后将得到4×1的待发送符号向量S用于下一步处理，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作。也可将F₂和F₃合并为F₂₃(即F₂₃＝F₂F₃)或F₃₂(F₃₂＝F₃F₂)，即

其中α_ki＝θ_kip_ki，是表示功率和角度调整的复数。在某些不影响接收的情况下F₃、F₂或F₂₃还可以为单位阵，即表示不进行功率调整或角度调整中的一个、或者功率调整和角度调整都不进行，这一点也适用于以下其他实施例。也可以进一步将所有步骤合并为一个预编码矩阵F，即

上述矩阵F是用于对基础调制符号X进行调整的，上述F可以包含以下2种情况，无论是哪一种情况，收发两端必须保持一致：

(1.1)α_k1＝α_k2，即对基础调制符号向量X只做不同数据层之间的功率和角度调整，而对同一数据层内不同符号的分配相同的功率和旋转相同的角度；

(1.2)

即存在对同一数据层内的d_k个不同基础调制符号间分配不同的功率和旋转不同的角度。

(2)通过函数实现预处理操作

当预处理操作用函数实现时，用于下一步处理的符号向量可以表示为S＝F₁(F₂(F₃(X))),其中输入向量可以由如下表达式表示：X＝[x₁₁，x₁₂，x₂₁，x₂₂，x₃₁，x₃₂，x₄₁，x₄₂，x₅₁，x₅₂，x₆₁，x₆₂]^T，其中T表示转置操作，即X为6层信息比特通过基础调制星座映射得到的总共12个符号的依次排序的集合：

F₃(X)＝P*X＝[p₁₁，p₁₂，p₂₁，p₂₂，p₃₁，p₃₂，p₄₁，p₄₂，p₅₁，p₅₂，p₆₁，p₆₂]^T*X

F₂(X)＝θ*X＝[θ₁₁，θ₁₂，θ₂₁，θ₂₂，θ₃₁，θ₃₂，θ₄₁，θ₄₂，θ₅₁，θ₅₂，θ₆₁，θ₆₂]^T*X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，“P*X”中的操作符“*”表示两个向量或者矩阵的哈达玛德(英文全称：Hadamard)积，即表示两个向量或者矩阵之间对应位置的元素直接相乘的操作，F₂(·)和F₃(·)的操作可以调换顺序，即S＝F₁(F₃(F₂(X)))。也可将F₂(·)和F₃(·)合并为F₂₃(·)，即S＝F₁(F₂₃(X)),其中F₂₃(·)＝F₃(F₂(·))，或者S＝F₁(F₃₂(X)),其中F₃₂(·)＝F₃(F₂(·))。

F₂₃(X)＝α*X＝[α₁₁，α₁₂，α₂₁，α₂₂，α₃₁，α₃₂，α₄₁，α₄₂，α₅₁，α₅₂，α₆₁，α₆₂]^T*X

其中α_ki＝θ_kip_ki。也可以将三个步骤合为一个函数，S＝F(X)，

不难看出，函数实现方案和预编码矩阵实现方案并无本质不同，只是表现形式的差异，在下面的实施例中也同样如此，不再赘述。因此同样地，在某些不影响接收的情况下F₃、F₂或F₂₃还可以为透传函数，即输出等于输入，表示不进行功率调整或角度调整中的一个、或者功率调整和角度调整都不进行，这一点也适用于以下其他实施例。

无论是以上两种方法中的哪一种，终端在接收检测得到S后，都可以按照网络设备预先告知或者预先保存的基础调制方法、终端占据的数据层号、预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出其基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例二：

实施例一提供了一种规则扩频的下行调制和预处理操作流程实例，与之相对，本实施例提供一种非规则扩频的下行调制和预处理操作流程实例。

同样地，网络设备在进行如图3和图4所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：所支持的终端、各终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式。这些控制信息中，除了网络设备所支持的终端信息外的其他信息，都既可以由网络设备确定后通过信令告知，也可以由网络设备和各终端事先约定各自保存。

例如，不妨假设当前网络设备支持N＝5个终端复用在Q＝3个RE上，每个终端1层数据，即G₁＝G₂＝G₃＝G₄＝G₅＝1，则G＝5，即过载率为G/Q＝166.7％。每一层数据经过基础调制后映射为不同数量的符号，即d₁＝3，d₂＝d₃＝2，d₄＝d₅＝1，由于每个终端只占一层数据，下面涉及G_k的下标均省略，因此D₁＝3，D₂＝D₃＝2，D₄＝D₅＝1，总共D＝d₁+d₂+d₃+d₄+d₅＝9个符号，这些参数列于表2，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中还包括各个终端的数据所在的层号。随后网络设备将所有终端经过基础调制后的数据再通过包括功率分配、角度旋转和扩频叠加的预处理操作进入下一步处理，这里的‘下一步处理’包括但不限于IFFT变换等操作。其中，由于每一层映射的基础调制符号数不相等，因此也称为非规则扩频。

表2：一种下行非规则扩频参数表

参数	数值
		总数据层G	5
各数据层基础调制符号数的分布	[3,2,2,1,1]
		RE数Q	3
过载率(G/Q)	166.7％
		模式	下行

由图7可以看到，以数据层1为例，数据层1(即终端1)对应的d₁＝3个符号映射到第1、2、3个RE(由于占用了所有3个RE，因此事实上不再是稀疏扩频)，数据层2的2个符号映射到第1、2个RE，数据层3映射到第2、3个RE，数据层4映射到第1个RE，数据层5映射到第3个RE，类似地，由图7还可以看到在本实施例中，不同数据层是否属于同一终端不影响后续的处理。

在网络设备将所有这些参数、扩频方式确定且将各层数据按各自的基础调制方式完成调制后，即进入预处理操作，由图3所示，预处理操作包括三部分：功率分配、角度旋转和扩频叠加，根据表2可以得到其映射方式按照图7所示，则具体可以按如下方式实施。

(1)通过预编码矩阵实现预处理操作

用预编码矩阵实现时，用于下一步处理的符号向量S可以表示成:

上述矩阵F₁，F₂和F₃的含义与实施例一类似，此处不再详述。其中，X是各层信息比特经过基础调制得到的符号向量，这里假设x₁₁＝x₁₂＝x₁₃，x₂₁＝x₂₂，x₃₁＝x₃₂，即同一层中各符号采用相同的调制星座图映射方法(当然也可以不一样，需根据具体的基础调制方式而定，这里仅仅是举例)。功率分配矩阵F₃和角度旋转矩阵F₂都是D＝9维的对角阵，其顺序可以互换。扩频叠加矩阵F₁是3×9维的矩阵，最后输出3×1维的符号向量S。

类似地，也可将F₂和F₃合并为F₂₃或者F₃₂，即

其中α_ki＝θ_kip_ki(k表示终端编号，i表示第k个终端的第i个符号)，在某些不影响接收的情况下F₃、F₂或F₂₃还可以为单位阵，即表示不进行功率调整或角度调整中的一个、或者功率调整和角度调整都不进行，这一点也适用于以下其他实施例。将三个步骤合并为一个预编码矩阵F，即

(2)通过函数实现预处理操作

当预处理操作用函数实现时，用于下一步处理的符号向量S＝F₁(F₂(F₃(X))),其中输入向量X＝[x₁₁，x₁₂，x₁₃，x₂₁，x₂₂，x₃₁，x₃₂，x₄₁，x₅₁]^T，为5层信息比特通过基础调制星座映射的多个符号的依次排序集合，

F₃(X)＝P*X＝[p₁₁，p_1２，p₁₃，p₂₁，p₂₂，p₃₁，p₃₂，p₄₁，p₅₁]^T*X

F₂(X)＝θ*X＝[θ₁₁，θ₁₂，θ₁₃，θ₂₁，θ₂₂，θ₃₁，θ₃₂，θ₄₁，θ₅₁]^T*X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，F₂(·)和F₃(·)的操作可以调换顺序。也可将F₂(·)和F₃(·)合并为F₂₃(·)，即S＝F₁(F₂₃(X)),F₂₃(X)＝α*X＝[α₁₁，α₁₂，α₁₃，α₂₁，α₂₂，α₃₁，α₃₂，α₄₁，α₅₁]^T*X。因此同样地，在某些不影响接收的情况下F₃、F₂或F₂₃还可以为透传函数，即输出等于输入，表示不进行功率调整或角度调整中的一个、或者功率调整和角度调整都不进行，这一点也适用于以下其他实施例。类似地，也可以将三个步骤合为一个函数，S＝F(X)，

类似地，无论是以上两种方法中的哪一种，终端在接收检测得到S后，都可以按照网络设备预先告知或者预先保存的基础调制方法、终端占据的数据层号、预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出其基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例三：

本实施例提供另一种下行预处理操作方法，网络设备调度N个终端，总共G层数据，分为H组，并假设每组包括相同数量的J＝G/H层数据，该J层数据可以通过叠加调制方式以及相同的扩频方式等复用完全相同的RE，同一组的数据层不属于同一个终端，当然，每组中的层数数量可以不一样(J的具体值和该J层数据间的功率差根据叠加调制的具体方式而定，这里不做限制)。本实施例中，每组终端都以类似于CDMA的方式扩频到Q个RE上传输，同一组终端的扩频方式是一致的，也即同组终端的数据在预编码矩阵F₁中对应的列是必须完全一致的，而在实施例一、二中，同一层数据在预编码矩阵F₁中对应的列是必须不一致的，这也是本实施例和实施例一、二相比最大的不同，因此，为了在形式上与实施一、二统一，本实施例中设定每层的基础调制符号均为1，该符号到RE上的映射通过扩频叠加矩阵或者扩频叠加函数实现。

同样地，网络设备在进行如图3和图4所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：所支持的终端、各终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式，另外，还要确认扩频系数的信息，如果有多组扩频系数，则还要知道扩频系数的组号。这些控制信息中，除了网络设备所支持的终端信息外的其他信息，都既可以由网络设备确定后通过信令告知，也可以由网络设备和各终端事先约定各自保存。

这里以一个例子来说明下行符号生成流程，假设网络设备要利用Q＝4(即扩频长度为4)个RE传输N＝6个终端的数据，每个终端传输一层，即G＝N，每一层只映射d_k＝1个基础调制符号再扩频为Q＝4个符号，即d₁＝d₂＝d₃＝d₄＝d₅＝d₆＝1，由于每个终端只占有一层数据，因此D₁＝D₂＝D₃＝D₄＝D₅＝D₆＝1，可以采用常规的星座图作为基础调制的星座图，它们可以两两分组为H＝3个组，每组的J＝N/H＝2个终端可以采用叠加调制的方式叠加在一起，这样可以在N＝6个用户进行基础调制后进行如下预处理操作。具体参数见表3，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中还包括各个终端的数据所在的层号，与表1相比，表3中只改变了各数据层基础调制符号数的分布以及增加了扩频因子，其中扩频因子的值表示每个基础调制符号扩频到多少个RE，根据表3可以得到各层数据向RE的映射可以见图8，可见每一层数据都全部扩频到所有RE上，即扩频因子为Q，这也是和实施例一、二不同的地方。由于数据层1和2分为一组，即数据层1和2必然不属于同一终端，数据层3和4分为一组，即数据层3和4必然不属于同一终端，数据层5和6分为一组，即数据层5和6必然不属于同一终端。类似地，本实施例中，也有两种方式实施预处理操作。

表3：一种下行扩频参数表

参数	数值
		总数据层G	6
各数据层基础调制符号数的分布	[1,1,1,1,1,1]
		RE数Q	4
过载率(G/Q)	150％
		模式	下行
扩频因子	4

(1)通过预编码矩阵实现预处理操作

首先，网络设备按照图4的流程对各终端数据进行基础调制，如前所述，这里的基础调制即为常规调制，每个终端(也即每一层)对应的数据按常规的调制方法调制成d_k＝1个符号，基础调制后的符号为X＝[x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂]^T，其中的元素x_m，j是第m组第j个终端的基础调制符号(m＝1,2,…,H，j＝1,2,…,J)。

网络设备再根据叠加调制等复用调制方式的要求，设定每个基础调制符号对应的功率调整因子p_n，j和角度调整因子θ_n，j，特别是同组间的终端，必须根据不同的叠加调制原理设定相应的功率调整因子。则F₂和F₃可以采用实施例一、二的方式设计，而F₁需要做些改变，可以为每一组终端再设计Q个扩频系数，c_m，v是第m组终端的第v个扩频系数(v＝1,2,…,Q)，可以看到，同组的数据扩频系数是一致的。

则用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

由于本例可以不涉及角度旋转，因此不妨设角度旋转因子为1，即F₂为单位阵，则按照总的预编码矩阵形式可以表示为

通过与实施例一、二中F₁的比较可以看到，实施例一至二中的F₁可以认为是本实施例F₁中c_m，v只取值1和0的特例，可以认为，实施例一、二中的F₁表示的是对于基础调制符号的扩频位置的选取，而本实施例中的F₁不但选取了全部Q个扩频位置，还用扩频系数c_m,v进行了进一步的扩频操作，因此网络设备和终端还要保存所有扩频系数c_m,v,如果有多组不同的扩频系数，则网络设备还需要通知终端采用了哪一组扩频系数。另外，本例中只取了H＝3组终端，每个终端都只有1层数据，但事实上并无限制，最多可以取到H＝Q组终端，一个终端可以有H层数据，即只需保证每一组中没有相同的终端即可。

(2)通过函数实现预处理操作

本实施例用于下一步处理的下行符号向量还可以由基础调制符号集合通过预编码函数得到，即：

S＝F(X)

其中X＝[x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂]^T为各组基础调制符号向量，F函数为

其中各元素的定义与本实施例中的预编码矩阵方案相同，此处不再赘述，类似地，网络设备和终端还要保存所有扩频系数c_m,_v,如果有多组不同的扩频系数，则网络设备还需要通知终端采用了哪一组扩频系数。由于本例可以不涉及角度旋转，因此不妨设角度旋转因子为1，或者省略其项。为了表述方便，下述表达式皆省略角度旋转因子项。则总预编码函数F(·)也可以分解为扩频叠加函数F₁(·)和功率分配函数F₃(·)，即:

S＝F₁(F₃(X))

其中

F₃(X)＝[p₁₁x₁₁ p₁₂x₁₂ p₂₁x₂₁ p₂₂x₂₂ p₃₁x₃₁ p₃₂x₃₂]^T

无论是以上两种方法中的哪一种，终端接收检测到S后，都可以按照网络设备预先告知或者预先保存的基础调制方法、终端占据的层号、预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出其基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例四：

实施例一至三讨论了下行传输的情况，与之对应，本实施例以及实施例五和六讨论在上行传输中如何进行数据的调制和预处理操作。

对应于实施例一，本实施例提供终端根据网络设备调度进行一种规则扩频的上行传输符号S的生成流程，参见图5。终端在进行如图5所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：该第k个终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式。类似地，这些控制信息既可以由网络设备确定后通过信令告知该终端，也可以由网络设备和该终端事先约定各自保存，比如，网络设备和该终端可以事先约定数据层数G_k和基础调制方式，而具体的RE数Q和预处理操作方式由网络设备通过信令告知终端。在网络设备侧，则保存有所有参与在该Q个RE上非正交传输的终端对应的控制信息。

如果终端发送数据时基础调制符号的个数D_k等于或者小于RE数Q，则各层数据可以占用不同的RE，则预处理操作中的功率分配和角度旋转的步骤可以省略(从形式上来看，矩阵F₂和F₃为单位阵，或者函数F₂(·)和F₃(·)的输入等于输出)。

例如，不妨假设当前网络设备支持G＝6层数据复用在Q＝4个RE上的例子，即过载率为G/Q＝150％，每一层数据经过基础调制后均映射为2个符号，即d_g＝2，g＝1,…,G，总共有D＝12个符号，这些参数列于表4，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中包括各个终端的数据所在的层号，与表1的参数相比，唯一不同的是模式由下行改为了上行，但需注意，这里还没讨论数据层在各终端的分布。表4中各层数据对应的扩频映射见图9，其中数据层1对应的2个符号映射到第1、3个RE，数据层2的2个符号映射到第2、4个RE，数据层3映射到第1、2个RE，数据层4映射到第3、4个RE，数据层5映射到第1、4个RE，数据层6映射到第2、3个RE，可见与图6完全相同，因此相对于实施例一中网络设备的预处理操作，从形式上看，各终端可以只保留实施例一中的X、F₁、F₂和F₃中对应该终端的数据、预处理操作矩阵或函数即可，换言之，对网络设备而言，网络设备收到的是各终端预处理操作后发送的数据，因此N个终端合并的预处理操作矩阵和函数都与实施例一一致，这里不再赘述。各终端根据网络设备的调度信息确认各自占据的数据层号后自行按图5操作。下面对同一终端占据1层(单层)、2层、4层数据的情况分别举例进行讨论。

表4：一种上行规则扩频实施例参数表

参数	数值
		总数据层G	6
各数据层基础调制符号数的分布	[2,2,2,2,2,2]
		RE数Q	4
过载率(G/Q)	150％
		模式	上行

(1)一个终端占1个数据层的情况

假设某终端根据网络设备的调度结果，上行传输使用数据层1(G_k＝1)，因此根据图9，其基础调制符号将在第1和第3个RE上发送，具体见图10，如前所述，由于这里的基础调制符号数(D_k＝d_k＝2个)少于RE数(Q＝4)，因此这2个基础调制符号可以占用不同的RE，预处理操作中的功率分配和角度旋转的步骤可以省略，即F₂和F₃为单位阵，当然，也可以不设为单位阵。需要注意的是：这里描述的虽然是单终端传输，但实际上此时其他各层终端也复用这些RE资源，以达到更大过载率(这是与正交的区别，比如这里，单终端并未过载，但按表4和图9的映射方式可以达到150％的过载率，就需要复用其他用户，或者说，单终端而言其实还是正交扩频，但在Q个RE上和其他终端统一看起来就是非正交扩频了)，只不过其他终端需要使用其他的数据层，但发送流程一样，所以不再赘述，另外，为陈述方便起见，在不影响理解的情况下，表达式省略了下标k，以下实施例中涉及上行传输的实施例也同样处理。其预处理操作按如下方式进行。

(1-1)通过预编码矩阵实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

其中两个单位阵表示功率和角度都不做调整，因此有时也可以直接省略F₂和F₃，即S＝FX＝F₁X，该原则也适用于以下的实施例，其中F₁矩阵的两列之间相互正交。X是第一层数据比特映射成的2个不同的基础调制符号，即x₁₁≠x₁₂(当然也可以一样，需根据具体的基础调制方式而定)。也可以将F₂F₃合并为F₂₃

也可省略功率分配与角度旋转，写成统一的预编码F的形式，即

(1-2)通过函数实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

S＝F₁(F₂(F₃(X)))

其中

F₂(X)＝X

F₃(X)＝X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，F₂(·)和F₃(·)的顺序可调换，S＝F₁(F₃(F₂(X)))，也可以将F₂(·)和F₃(·)合并为F₂₃(·)，即

S＝F₁(F₂₃(X))

其中，F₂₃(X)＝X，当然，也可以设为调整功率和角度的其他形式。也可以写成统一的F(·)函数的形式，其中F(·)＝F₁(·)，即

S＝F(X)

(2)一个终端占用2个数据层的情况

假设根据调度结果，某终端上行传输使用第1和第2数据层，这G＝2层数据映射成总共D＝d₁+d₂＝4个基础调制符号正交地扩频到4个RE上发送，即该终端的4个基础调制符号互不干扰，见图11，如前所述，由于这里的基础调制符号数(D＝4个)等于RE数(Q＝4)，因此这4个基础调制符号可以正交地占用不同的RE，预处理操作中的功率分配和角度旋转的步骤可以省略,即F₂和F₃为单位阵，当然，也可以不设为单位阵。其预处理操作的方式与单层的情况类似。

(2-1)通过预编码矩阵实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

其中X是第1层和第2层数据比特映射成的符号向量。也可以合并F₂F₃为F₂₃，即

也可省略功率分配与角度旋转，用统一的预编码矩阵F＝F₁操作，即

(2-1)通过函数实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

S＝F₁(F₂(F₃(X)))

其中

F₂(X)＝X

F₃(X)＝X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，F₂(·)和F₃(·)的顺序可调换，S＝F₁(F₃(F₂(X)))，或合并为F₂₃(·)，即

S＝F₁(F₂₃(X))，

其中，F₂₃(X)＝X。也可以省略F₂(·)，F₃(·)或者F₂₃(·)，写成统一的F(·)函数的形式，即

S＝F(X)

其中F(·)＝F₁(·)。

(3)一个终端占4个数据层(非正交)的情况

假设某终端上行传输使用第1至第4数据层(G＝4)，总共8个基础调制符号(D＝d₁+d₂+d₃+d₄＝8)，因此将无法正交地叠加在4个RE上，而只能非正交地叠加在4个RE上发送，见图12，可以看到每个RE上都叠加了2个符号。此时，F₂和F₃不能是单位阵，因此不能省略，其预处理操作按如下方式进行。

(3-1)通过预编码矩阵实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

其中F₂和F₃的操作可以调换顺序，或者合并F₂F₃为F₂₃，即

其中α_gi(g为层号，i表示同一层数据中的不同基础调制符号)的定义与前述实施例相同，是表示功率和角度调整的复数。

或者：

(3-2)通过函数实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

S＝F₁(F₂(F₃(X)))

F₃(X)＝P*X＝[p₁₁，p₁₂，p₂₁，p₂₂，p₃₁，p₃₂，p₄₁，p₄₂]^T*X

F₂(X)＝θ*X＝[θ₁₁,θ₁₂,θ₂₁,θ₂₂,θ₃₁,θ₃₂,θ₄₁,θ₄₂]^T*X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，F₂(·)和F₃(·)的操作可以调换顺序，或合并为F₂₃(·)，

S＝F₁(F₂₃(X))

F₂₃(X)＝θ*X＝[α₁₁，α₁₂，α₂₁，α₂₂，α₃₁，α₃₂，α₄₁，α₄₂]^T*X

也可以将三个步骤合为一个函数，S＝F(X)，

网络设备接收检测到Q个RE上各终端的S后，按照预先设定的预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出各终端的基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例五：

对应于实施例二，本实施例提供一种终端根据网络设备调度进行非规则扩频的上行待传输符号S的生成流程，参见图5。同样地，终端在进行如图5所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：该第k个终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式。类似地，这些控制信息既可以由网络设备确定后通过信令告知该终端，也可以由网络设备和该终端事先约定各自保存。

例如，与实施例二对应，不妨假设当前网络设备支持G＝5层数据复用在Q＝3个RE上的例子，即过载率为G/Q＝167％，每一层数据经过基础调制后映射为不同数量的符号，即d₁＝3，d₂＝d₃＝2，d₄＝d₅＝1，总共D＝9个符号，这些参数列于表5，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中还包括各个终端的数据所在的层号，与表2的参数相比，唯一不同的是模式由下行改为了上行，但需注意，这里还没讨论数据层在各终端的分布。表5中各层数据对应的扩频映射见图13，其中数据层1对应的d₁＝3个符号映射到第1、2、3个RE(由于占用了所有3个RE，因此事实上不再是稀疏扩频)，数据层2的2个符号映射到第1、2个RE，数据层3映射到第2、3个RE，数据层4映射到第1个RE，数据层5映射到第3个RE，可见与图7完全相同，因此相对于实施例二中网络设备的预处理操作，从形式上看，各终端可以只保留实施例二中的X、F₁、F₂和F₃中对应该终端的数据、预处理操作矩阵或函数即可，换言之，对网络设备而言，网络设备收到的是各终端预处理操作后发送的数据，因此，N个终端合并的预处理操作矩阵和函数都与实施例二一致，这里不再赘述。各终端根据网络设备的调度信息确认各自占据的数据层号后自行按图5操作。下面以一个终端单层传输和多层传输分别举例进行说明，同样地，这里省略表示第k个终端的下标k。

表5：一种上行非规则扩频实施例参数表

参数	数值
		总数据层G	5
各数据层基础调制符号数的分布	[3,2,2,1,1]
		RE数Q	3
过载率(G/Q)	166.7％
		模式	上行

与实施例四相比，这里的扩频是非规则的，层与层之间的符号数不一定一致，即不同层占有的RE数不同，因此称为非规则扩频，但一旦映射方式确定，预处理操作的流程是一致的。

(1)一个终端占1个数据层的情况

假设某终端根据网络设备的调度结果，上行传输使用数据层1，即G＝1，因此根据图13，其基础调制符号将在第1、2和3个RE上发送，具体见图14，与实施例四中的单终端单层传输相比，这里的数据层1经过基础调制得到D＝3个基础调制符号，即占用全部Q＝3个RE，但并未超过Q(D＝Q)，因此F₂和F₃还是可以设为单位阵，当然，也可以不设为单位阵。需要注意的是：这里描述的虽然是单终端传输，但实际上此时其他各层终端也复用这些RE资源，以达到更大过载率(这是与正交的区别，比如这里，单终端并未过载，但要想按表5和图13的映射方式达到167％的过载率，就需要复用其他用户，或者说，单终端而言其实还是正交扩频，但在Q个RE上和其他终端统一看起来就是非正交扩频了)，只不过需要使用其他的数据层，但发送流程一样，所以不再赘述。

(1-1)通过预编码矩阵实现预处理操作

假设某终端上行传输使用第1数据层，其符号将正交地在3个RE上发送。用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

X是第1层数据比特由基础星座映射成的符号，假设x₁₁＝x₁₂＝x₁₃(当然也可以不一样，需根据具体的基础调制方式而定)。其中F₂F₃顺序可变，或合并成F₂₃:

也可以统一到一个F矩阵，即F＝F₁：

(1-2)通过函数实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

S＝F₁(F₂(F₃(X)))

其中

F₂(X)＝X

F₃(X)＝X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素，也可以将F₂(·)和F₃(·)顺序可以调换，或合并为F₂₃(·)，即

S＝F₁(F₂₃(X))，

其中，F₂₃(X)＝X，输出等于输入，因此也可以省略F₂(·)，F₃(·)和F₂₃(·)，写成统一的F(·)函数的形式，即

S＝F(X)

其中F(·)＝F₁(·)。

(2)一个终端占多个数据层(非正交)

假设某终端根据网络设备的调度结果，上行传输使用数据层2、3，因此根据图13，它们对应的基础调制符号将在第1、2和3个RE上发送，见图15，与实施例四中的单终端2层传输相比，这里的数据层2、3(G＝2)映射成D＝4个符号，占用了全部Q＝3个RE且D>Q，因此F₂和F₃不能简化为单位阵。需要注意的是：这里描述的虽然是单终端传输，但实际上此时其他各层终端也复用这些RE资源，以达到更大过载率。

(2-1)通过预编码矩阵实现预处理操作

假设某终端上行传输使用第2、3数据层，其符号将非正交地在3个RE上叠加后发送。用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

X是第2、3层数据比特由基础星座映射成的符号，这里假设x₂₁＝x₂₂，x₃₁＝x₃₂(当然也可以不一样，需根据具体的基础调制方式而定，这里仅仅是举例)。也可以将F₂F₃合并为F₂₃

其中α_gi(g为层号，i表示同一层数据中的不同基础调制符号)的定义与前述实施例相同，是表示功率和角度调整的复数。或者用统一的预编码矩阵F，

(2-2)通过函数实现预处理操作

用于下一步处理的符号向量S可以表示为：

S＝F₁(F₂(F₃(X))

F₃(X)＝P*X＝[p₂₁，p₂₂，p₃₁，p₃₂]^T*X

F₂(X)＝θ*X＝[θ₂₁,θ₂₂,θ₃₁，θ₃₂]^T*X

其中X(t)表示向量X中的第t个元素， F₂(·)和F₃(·)的操作可以调换顺序。或者将F₂(·)和F₃(·)合并为F₂₃(·)

S＝F₁(F₂₃(X))

F₂₃(X)＝α*X＝[α₂₁，α₂₂，α₃₁，α₃₂]^T*X

也可以将三个步骤合为一个函数，S＝F(X)，

类似地，网络设备接收检测到Q个RE上各终端的S后，按照预先设定的预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出各终端的基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例六：

与实施例三对应，本实施例提供一种终端根据网络设备调度进行的上行待传输符号生成流程。类似地，网络设备调度N个终端，总共G层数据，分为H组，并假设每组包括相同数量的J＝G/H层数据，该J层数据可以通过叠加调制等方式复用完全相同的RE，同一组的数据层不属于同一个终端，当然，每组中的数据层的数量可以不一样。终端在进行如图5所示的调制和预处理操作之前，需要确认的控制信息包括：该第k个终端占据的数据层号(包含了层数G_k)以及每一层数据对应的基础调制方式、扩频的RE数Q、预处理操作方式，另外，还要确认扩频系数的信息，如果有多组扩频系数，则还要知道扩频系数的组号。类似地，这些控制信息既可以由网络设备确定后通过信令告知该终端，也可以由网络设备和该终端事先约定各自保存。

在本实施例系统中，各终端符号使用具有低相关的复序列进行扩展，然后在相同的时频资源上进行发送。

例如，这里采用实施例三中列举的例子，即利用Q＝4(即扩频长度为4)个RE传输G＝6层上行数据，该6层数据两两分为H＝3组，每组的J＝G/H＝2层数据采用相同的扩频序列，直接在网络设备侧接收的时候直接叠加，具体参数见表6，这些参数都由网络设备确定并告知各个终端，告知的内容中还包括各个终端的数据所在的层号。与表4相比，表6中只改变了各数据层基础调制符号数的分布，各层数据向RE的映射可以见图16，可见每一层数据都全部扩频到所有RE上，可见与图8完全相同，因此相对于实施例三中网络设备的预处理操作，从形式上看，各终端可以只保留实施例三中的X、F₁、F₂和F₃中对应该终端的数据、预处理操作矩阵或函数即可，换言之，对网络设备而言，网络设备收到的是各终端预处理操作后发送的数据，因此，N个终端合并的预处理操作矩阵和函数都与实施例三一致，这里不再赘述。另外，需注意这里并未涉及到每个终端到底占几层数据，只需确保同组的各层数据必须属于不同的终端即可，各终端根据网络设备的调度信息确认各自占据的数据层号后自行按图5操作。相应地，这里同样有两种预处理操作方法。下面对同一终端占据1层(单层)、多层数据的情况分别举例进行讨论。

表6：一种上行扩频参数表

参数	数值
		总数据层G	6
各数据层基础调制符号数的分布	[1,1,1,1,1,1]
		RE数Q	4
过载率(G/Q)	150％
		模式	上行

(1)一个终端占1个数据层的情况

假设序列长度为Q，终端1根据网络设备的调度结果利用数据层1上行传输，根据图16，其基础调制符号将在所有Q＝4个RE上发送，具体见图17，由于这里的一个基础调制符号扩频后的符号数等于RE数(Q＝4)，因此预处理操作中的功率分配和角度旋转的步骤可以省略,即F₂和F₃为单位阵，当然也可以不设为单位阵。需要注意的是：这里描述的虽然是单终端传输，但实际上此时其他各层终端也复用这些RE资源，以达到更大过载率(这是与正交的区别，比如这里，单终端并未过载，但要想按表6和图16的映射方式达到150％的过载率，就需要复用其他用户，或者说，单终端而言其实还是正交扩频，但在Q个RE上和其他终端统一看起来就是非正交扩频了)，只不过需要使用其他的数据层，但发送流程一样，所以不再赘述。则终端1上行符号S可以表示为

由于本场景不涉及功率和角度调整，故省略了功率分配和角度调整的项。或者写成函数形式，S＝F₁(X)＝c_1，1x₁+c_1，2x₁+…+c_1，Qx₁。

(2)一个终端占多个数据层的情况

假设序列长度为Q，终端1根据网络设备的调度结果利用数据层1、3(G₁＝2)上行传输，由于数据层1和2同组，因此终端不可能同时占据数据层1和2。根据图16，其每一层的基础调制符号将在所有Q＝4个RE上发送，具体见图18，由于这里每一层的基础调制符号扩频后的符号数均等于RE数(Q＝4)，因此预处理操作中的功率分配和角度旋转的步骤也可以省略，即F₂和F₃为单位阵，可以看到，不同于下行中必须考虑F₂，在上行传输中，可以不考虑F₂，这是因为在下行传输中，是从同一个网络设备出发，而同组的终端间需要以功率区分，因此必须考虑功控，而在上行传输中，由于路径不同，调度到同组的终端到网络设备的功率天然就已经做了调整，因此可以不在这里进行功率调整。需要注意的是：这里描述的虽然是单终端传输，但实际上此时其他各层终端也复用这些RE资源，以达到更大过载率。则终端1上行符号S可以表示为

由于本场景不涉及功率和角度调整，故省略了功率分配和角度调整的项。不难看出，这里的F₁优选为列正交矩阵，即各列之间相互正交，为正交扩频。但不同终端间无需有此限定。

上式也可以写成函数形式：S＝F₁(X)

网络设备接收检测到Q个RE上各终端的S后，按照预先设定的各终端的预编码矩阵信息或者函数信息，可以解出各终端的基础调制符号，然后按照基础调制星座图即可恢复出编码后的信息比特，并将其进行进一步解码。

实施例七

以上实施例给出了规则或者不规则扩频的上行和下行预处理操作流程示例，本实施例和实施例八将讨论相应的装置设计。

图19给出了一种网络设备结构示意图。网络设备11包括调制模块100、合并模块110、预处理操作模块150和处理模块160，所述调制模块100与所述合并模块110耦合，所述处理模块160与所述调制模块100和所述预处理操作模块150耦合；

所述处理模块160用于将在Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端的数据分成G_k层数据层；所述处理模块在所述Q个资源单元上最多处理G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；

所述调制模块100用于将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；

所述合并模块110用于将所述N个终端经过基础调制得到的基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X；

所述预处理操作模块150用于将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，其中所述数据向量S中的符号数为所述资源单元的数量Q。

所述预处理操作模块150用于将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S包括：所述预处理操作模块150用于通过预处理操作将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

其中，预处理操作模块150包括功率调整模块120、角度旋转模块130、扩频叠加模块140，其中功率调整模块120用于对基础调制符号的功率进行调整，角度旋转模块130用于对基础调制符号的角度进行旋转，扩频叠加模块140用于对所述基础调制符号进行扩频叠加。特别地，功率调整模块120和角度旋转模块130可以调换先后处理的顺序；或者功率调整模块120、角度旋转模块130、扩频叠加模块140还可以联合组成预处理操作模块150；或者功率调整模块120、角度旋转模块130还可以合并为功率调整和角度旋转模块170，该功率调制与角度旋转模块170用于对基础调制符号同时进行功率调整和角度旋转。当功率调整矩阵F₂是单位矩阵或者功率调整函数F₂(X)＝X时，可以不用功率调整模块120，当角度旋转矩阵F₃是单位矩阵或者角度旋转函数F₃(X)＝X时，可以不用角度旋转模块130，其中调制模块100与合并模块110耦合，合并模块110与预处理操作模块150耦合。

调制模块100将来自至少一个终端的N个终端的多层数据按照各层的基础调制方式调制成基础调制符号，并按照实施例一至三中任意一种基础调制符号合并方法在合并模块110中依次合并成向量X，输入预处理操作模块150，预处理操作模块150按照实施例一至三中任意一种预处理操作方法对向量X处理，将向量X映射到Q个RE上，输出向量S。如何进行基础调制，如何进行功率调整、角度旋转和扩频叠加均可以参见前面实施例一至三中的相关描述，此处不再赘述。

处理模块160还用于对向量S进行进一步处理，这种处理包括但不限于IFFT变换等。

上述调制模块100、合并模块110、预处理操作模块150和处理模块160还可以进一步集成到一个处理器中，该处理器用于对N个终端的数据进行处理。

实施例八

图20给出了一种终端的结构示意图。与图19相比，不同之处在于图19是网络设备的结构示意图，而这里是一个终端12的结构示意图，另外其中的合并模块210的输出为X_k，预处理操作模块250的输出为S_k，即本实施例只涉及到一个终端，而图19中涉及到一个或多个终端。如图20所示，终端12是网络设备11在Q个资源单元上调度的N个终端中的一个终端，网络设备11在该Q个资源单元上最多接收G层数据，该终端12包括调制模块200、合并模块210、预处理操作模块250和处理模块260，所述调制模块200与所述合并模块210耦合，所述合并模块210与所述调制模块200和所述预处理操作模块250耦合，所述处理模块260与所述调制模块200和所述预处理操作模块250耦合。

所述处理模块260用于将在所述Q个资源单元上发送的数据分成G_k层数据；所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G。

所述调制模块200用于将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数。

所述合并模块210用于将所述D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k。

所述预处理操作模块250用于将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k，所述N个终端的符号向量中的符号数量之和大于所述Q。

所述预处理操作模块250用于对所述的符号向量X_k进行预处理操作包括：所述预处理操作模块250用于通过预处理操作将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到所述数据向量S_k，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

所述预处理操作模块250包括功率调整模块220、角度旋转模块230和扩频叠加模块240，其中功率调整模块220用于对基础调制符号的功率进行调整，角度旋转模块230用于对基础调制符号的角度进行旋转，扩频叠加模块240用于对所述基础调制符号进行扩频叠加。特别地，功率调整模块220和角度旋转模块230可以调换先后处理的顺序；或者功率调整模块220、角度旋转模块230、扩频叠加模块240还可以联合组成预处理操作模块250；或者功率调整模块220、角度旋转模块230还可以合并为功率调整和角度旋转模块270，该功率调整与角度旋转模块270用于对基础调制符号同时进行功率调整和角度旋转，当功率调整矩阵F₂是单位矩阵或者功率调整函数F₂(X)＝X时，可以不用功率调整模块220，当角度旋转矩阵F₃是单位矩阵或者角度旋转函数F₃(X)＝X时，可以不用角度旋转模块230。其中调制模块200将该终端的至少一层数据按照各层的基础调制方式调制成基础调制符号，并按照实施例四至六中任意一种基础调制符号合并方法将该终端的G_k层数据依次合并成向量X_k，输入预处理操作模块250，预处理操作模块250按照实施例四至六中任意一种预处理操作方法对向量X_k处理，输出向量S_k，用于在处理模块260中进行进一步处理，这种处理包括但不限于IFFT变换等。

上述调制模块200、合并模块210、预处理操作模块250和处理模块260还可以进一步集成到一个处理器中，该处理器用于对该终端的数据进行处理。

如何进行基础调制，如何进行功率调整、角度旋转和扩频叠加具体可以参见前面实施例四至六中的相关描述，此处不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭示的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或器件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或器件可以结合形成一个新的器件。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置，器件或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本申请各个实施例中的器件为物理单元，其部分功能可以通过软件实现也可以通过硬件实现，本领域的技术人员可以根据实际的需要来选择相应的实现方式。本发明的处理器可以是通用的处理器，可以是集成电路，也可以是芯片。

另外，在本申请各个实施例中的各模块可以集成在一个处理器中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。

Claims

1.一种数据处理的方法，其特征在于：

网络设备将在Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端的数据分成G_k层数据；所述网络设备在所述Q个资源单元上最多传输G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；

所述网络设备将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；

所述网络设备对所述N个终端经过基础调制得到的基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X；

所述网络设备通过预处理操作将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S,其中，所述预处理操作至少包括扩频叠加，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，所述数据向量S中的符号数为Q。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预处理操作为：

先进行功率调整，再进行角度旋转，然后进行扩频叠加，或者，

先进行角度旋转，再进行功率调整，然后进行扩频叠加，或者

先同时进行功率调整和角度旋转，然后进行扩频叠加，或者

同时进行功率调整、角度旋转和扩频叠加。

3.如权利要求1或2所述的方法，所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S为：

S＝F₁F₂F₃X、S＝F₁F₃F₂X、S＝F₁F₂₃X、S＝F₁F₃₂X或者S＝FX，其中F₂₃＝F₂F₃，F₃₂＝F₃F₂，F＝F₁F₂F₃或者F＝F₁F₃F₂；

所述F₁是非正交扩频叠加矩阵，所述F₂是角度旋转矩阵，所述F₃是功率分配矩阵F₃。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的F₂和F₃中的至少一个是单位矩阵。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络设备将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S为：

S＝F₁(F₂(F₃(X)))、S＝F₁(F₃(F₂(X)))、S＝F₁(F₂₃(X))、S＝F₁(F₃₂(X))或者S＝F(X)，其中F₂₃(·)＝F₃(F₂(·))，F₃₂(·)＝F₂(F₃(·))，F＝F₁(F₂(F₃(·)))或者F＝F₁(F₃(F₂(·)))，其中所述F₁(·)是非正交扩频叠加函数，所述F₂(·)是角度旋转函数，所述F₃(·)是功率分配函数。

6.如权利要求5所述的方法，所述的F₂(·)和所述的F₃(·)的中的至少一个函数的输出等于输入。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种。

8.如权利要求1、2、4、6、7中任意一项所述的方法，所述Q个资源单元为连续的时频资源。

9.一种数据处理的方法，其特征在于：

终端将在Q个资源单元上发送的数据分成G_k层数据；所述终端是网络设备在所述Q个资源单元上调度的多个终端中的一个终端，所述网络设备在所述Q个资源单元上最多接收G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；

所述终端将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；

所述终端对所述D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k；

所述终端通过预处理操作将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的预处理操作为：

先同时进行功率调整和角度旋转，然后进行扩频叠加，或者

同时进行功率调整、角度旋转和扩频叠加。

11.如权利要求9或10所述的方法，所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k为：

S_k＝F₁F₂F₃X_k、S_k＝F₁F₃F₂X_k、S_k＝F₁F₂₃X_k、S＝F₁F₃₂X_k或者S_k＝FX_k，其中F₂₃＝F₂F₃，F₃₂＝F₃F₂，F＝F₁F₂F₃或者F＝F₁F₃F₂；

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的F₂和F₃中的至少一个是单位矩阵。

13.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述终端将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k为：

S_k＝F₁(F₂(F₃(X_k)))、S_k＝F₁(F₃(F₂(X_k)))、S_k＝F₁(F₂₃(X_k))、S_k＝F₁(F₃₂(X_k))或者S_k＝F(X_k)，其中F₂₃(·)＝F₃(F₂(·))，F₃₂(·)＝F₂(F₃(·))，F＝F₁(F₂(F₃(·)))或者F＝F₁(F₃(F₂(·)))，其中所述F₁(·)是非正交扩频叠加函数，所述F₂(·)是角度旋转函数，所述F₃(·)是功率分配函数。

14.如权利要求12所述的方法，所述的F₂(·)和所述的F₃(·)的中的至少一个函数的输出等于输入。

15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种。

16.如权利要求9、10、12、14、15中任意一项所述的方法，所述Q个资源单元为连续的时频资源。

17.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：调制模块，合并模块，预处理操作模块和处理模块，所述调制模块与所述合并模块耦合，所述处理模块与所述调制模块和所述预处理操作模块耦合；所述处理模块用于将在Q个资源单元上调度的N个终端中的任意一个终端的数据分成G_k层数据层；所述处理模块在所述Q个资源单元上最多处理G层数据，所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；所述N为正整数，所述N≤G；

所述调制模块用于将所述G_k层数据经过基础调制得到D_k个基础调制符号；所述D_k≥G_k，所述D_k是正整数；

所述合并模块用于将所述N个终端经过基础调制得到的基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X；

所述预处理操作模块用于通过预处理操作将所述符号向量X映射到Q个资源单元上得到数据向量S，所述预处理操作至少包括扩频叠加，所述符号向量X的符号数大于所述数据向量S中的符号数，其中所述数据向量S中的符号数为所述资源单元的数量Q。

18.如权利要求17所述的网络设备，其特征在于，所述的预处理操作模块包括如下模块：功率调整模块、角度旋转模块、扩频叠加模块，其中所述功率调整模块用于对所述基础调制符号的功率进行调整，所述角度旋转模块用于对所述基础调制符号的角度进行旋转，所述扩频叠加模块用于对所述基础调制符号进行扩频叠加；

其中：所述功率调整模块与所述合并模块和所述角度旋转模块耦合，所述角度旋转模块与所述功率调整模块和所述扩频叠加模块耦合；或者，所述角度旋转模块与所述合并模块和所述功率调整模块耦合，所述功率调整模块与所述扩频叠加模块和所述角度旋转模块耦合。

19.如权利要求17或18所述的网络设备，其特征在于，所述的预处理操作为：

20.如权利要求19所述的网络设备，其特征在于，所述的F₂和F₃中的至少一个是单位矩阵。

21.如权利要求17或18所述的网络设备，其特征在于，所述的预处理操作为：

22.如权利要求21所述的网络设备，所述的F₂(·)和所述的F₃(·)的中的至少一个函数的输出等于输入。

23.如权利要求17所述的网络设备，其特征在于，所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种。

24.如权利要求17、18、20、22、23中任意一项所述的网络设备，所述Q个资源单元为连续的时频资源。

25.一种终端，其特征在于，所述终端是网络设备在Q个资源单元上调度的多个终端中的一个终端，所述网络设备在所述Q个资源单元上最多接收G层数据，所述终端包括：调制模块，合并模块，预处理操作模块和处理模块，所述调制模块与所述合并模块耦合，所述合并模块与所述调制模块和所述预处理操作模块耦合，所述处理模块与所述调制模块和所述预处理操作模块耦合；

所述处理模块用于将在所述Q个资源单元上发送的数据分成G_k层数据；所述G_k是正整数，所述G_k<G；所述Q为正整数，所述Q<G；

所述合并模块用于将所述D_k个基础调制符号进行合并得到合并后的符号向量X_k；

所述预处理操作模块用于通过预处理操作将所述符号向量X_k映射到Q个资源单元上得到数据向量S_k，所述预处理操作至少包括扩频叠加。

26.如权利要求25所述的终端，其特征在于，所述的预处理操作模块包括如下模块：功率调整模块、角度旋转模块、扩频叠加模块，其中所述功率调整模块用于对所述基础调制符号的功率进行调整，所述角度旋转模块用于对所述基础调制符号的角度进行旋转，所述扩频叠加模块用于对所述基础调制符号进行扩频叠加；

27.如权利要求25或26所述的终端，其特征在于，所述的预处理操作为：

28.如权利要求27所述的终端，其特征在于，所述的F₂和F₃中的至少一个是单位矩阵。

29.如权利要求25或26中任意一项所述的终端，其特征在于，所述的预处理操作为：

30.如权利要求29所述的终端，所述的F₂(·)和所述的F₃(·)的中的至少一个函数的输出等于输入。

31.如权利要求25所述的终端，其特征在于，所述G_k层数据对应的基础调制方式至少有两种。

32.如权利要求25、26、28、30、31中任意一项所述的终端，所述Q个资源单元为连续的时频资源。