CN107534631B - 数据发送和接收方法以及数据发送和接收设备 - Google Patents

数据发送和接收方法以及数据发送和接收设备 Download PDF

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Abstract

提供了一种数据发送方法、数据接收方法、数据发送设备和数据接收设备。所述数据发送方法包括：以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流；将所述第一码元流分解为预定数量的第二码元流，每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的；对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流；以及对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。利用所述方法和设备，可以提高数据发送的可靠性。

Description

数据发送和接收方法以及数据发送和接收设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，并且具体涉及一种可以在无线通信系统(特别是机器类通信(MTC)系统)中使用的数据发送方法和数据接收方法以及数据发送设备和数据接收设备。
背景技术
机器类通信(MTC)是通过无线网络进行数据传输的机器与机器(M2M)通信技术，其可应用于智能电网、智能交通等领域。3GPP(第三代合作伙伴计划)正在对MTC进行研究和标准化。
MTC的一个研究热点是覆盖范围增强(coverage enhancement，CE)。通过增大MTC的覆盖范围，可以将其应用于更多场合。已经提出了一种增大MTC覆盖范围的技术，该技术将要发送的数据在一个时间段内重复发送多次，从而提高数据发送的可靠性，进而增大MTC覆盖范围。然而，将数据重复发送多次将不可避免地引起额外的功率消耗，并且降低频谱效率。随着数据重复发送次数增多，这一问题将变得更加严重。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种数据发送方法，该方法包括：以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流；将所述第一码元流分解为预定数量的第二码元流，每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的；对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流；以及对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。
根据本发明的另一实施例，提供了一种数据接收方法，该方法包括：接收所述数据并且处理所接收的数据，以获得码分复用的数据流；对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的第一码元流；将所述预定数量的第一码元流组合为第二码元流，其中，所述第二码元流是以具有比每个第一码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的；以及将所述第二码元流解调，以产生解调的数据流。
根据本发明的另一实施例，提供了一种数据发送设备，该设备包括：调制装置，被配置为以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流；分解装置，被配置为将所述第一码元流分解为预定数量的第二码元流，每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的；处理装置，被配置为对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流；通信装置，被配置为对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。
根据本发明的另一实施例，提供了一种数据接收设备，该设备包括：通信装置，被配置为接收所述数据并且处理所接收的数据，以获得码分复用的数据流；处理装置，被配置为对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的第一码元流；组合装置，被配置为将所述预定数量的第一码元流组合为第二码元流，其中，所述第二码元流是以具有比每个第一码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的；解调装置，被配置为将所述第二码元流解调，以产生解调的数据流。
利用根据本发明的上述实施例的方法和设备，可以将以高阶调制方式调制的码元流分解为以低阶调制方式调制的多个码元流，然后使用码分复用的方式发送所述多个码元流，从而提高数据发送的可靠性，进而减少重复发送次数。
附图说明
通过结合附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、优点将会变得更加清楚，其中：
图1A和图1B示出可以应用本发明的实施例的机器类通信(MTC)系统的示例。
图2示出根据本发明实施例的数据发送方法的流程图。
图3示出了从第二码元流产生重复码元流的示意图。
图4示出了当重复单元为码元时获得的多个码分复用层的数据流的示例。
图5示出了当重复单元为子帧时获得的多个码分复用层的数据流的示例。
图6A和图6B示出了通过PDCCH发送用于指示是否进行码分复用的指示比特的方法的示意图。
图7示出了根据本发明实施例的数据接收方法的流程图。
图8示出了根据本发明实施例的数据发送设备的框图。
图9示出了根据本发明实施例的数据接收设备的框图。
具体实施方式
下面将参照附图来描述本发明的实施例。在附图中，相同的参考标号自始至终表示相同的元件。应当理解：这里描述的实施例仅仅是说明性的，而不应被解释为限制本发明的范围。
首先，参照图1A和图1B描述可以应用本发明的实施例的MTC系统的示例。
图1A所示的MTC系统的示例包括MTC服务器(或基站)和MTC用户设备(UE)，其中，MTC服务器位于通信运营商控制的域内，并且通过运营商提供的无线网络或其他网络与UE通信。图1B所示的MTC系统的示例包括MTC服务器和UE，其中，MTC服务器位于通信运营商控制的域外，并且通过运营商提供的无线网络或其他网络与UE通信。具体地，UE可以通过所述网络向MTC服务器发送物理上行链路共享信道(PUSCH)以及从MTC服务器接收物理下行链路共享信道(PDSCH)。应当认识到，图1A和图1B所示的MTC服务器和UE的数量是示意性的，根据需要可以有更多的MTC服务器以及更多或更少的UE。
下面，参照图2来描述根据本发明实施例的数据发送方法。该方法可以由UE执行，也可以由MTC服务器执行。在下文中，该方法由UE执行为例来对本发明的实施例进行描述，然而，该描述在经过适当的调整之后也可以应用于MTC服务器。
参照图2，在步骤S201中，可以以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流。这里所述的数据可以是通过对要发送的MTC服务数据进行扰频而产生的数据，也可以是其他数据。
所述第一调制方式可以是高阶调制方式，例如调制阶数大于2的调制方式，并且可以是例如QPSK、16QAM或64QAM等。可以根据MTC服务器与UE之间的信道质量来选择所述第一调制方式。例如，当信道质量好时，可以选择较高阶的调制方式，例如16QAM或64QAM，而当信道质量不好时，可以选择较低阶的调制方式，例如QPSK。也可以根据实际需要或其它因素来选择适当的调制方式，作为所述第一调制方式。第一调制方式的选择可以由UE执行并且通知给MTC服务器，也可以由MTC服务器执行并且通知给UE。可替换地，可以在MTC服务器和UE中预先设定第一调制方式。
在步骤S202中，可以将第一码元流分解为预定数量的第二码元流。每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的。也就是说，可以将一个高阶调制的码元流(第一码元流)分解为多个低阶调制的码元流(第二码元流)。在下文中，为便于描述，用N来表示所述预定数量，N>1。
可以根据第一调制方式的调制阶数和/或设计需要来确定所述预定数量N。N小于或等于第一调制方式的调制阶数。例如，如果第一调制方式为16QAM，其调制阶数为4，则N可以是2或4，如果第一调制方式为64QAM，其调制阶数为6，则N可以是3或2。可以由MTC服务器确定N，并且通过诸如无线资源控制(RRC)信令的半静态信令或其他信令将指示N的信息发送给UE，使得UE通过RRC信令接收该指示N的信息。可替换地，可以由UE确定N，并且将其通过适当的信令通知给MTC服务器。
此外，可以根据第一调制方式的调制阶数和N以及/或者其它因素确定各个第二码元流的调制方式。简单地说，各个第二码元流的调制方式的调制阶数之和等于第一调制方式的调制阶数。各个第二码元流的调制方式可以是相同的。例如，在第一调制方式为16QAM，N为2的情况下，可以将各个第二码元流的调制方式确定为QPSK，从而可以将作为第一码元流的16QAM码元流分解为作为第二码元流的2个QPSK码元流，也可以将各个第二码元流的调制方式确定为BPSK，从而可以将作为第一码元流的16QAM码元流分解为作为第二码元流的4个BPSK码元流。在第一调制方式为64QAM，N为3的情况下，可以将各个第二码元流的调制方式确定为QPSK，从而可以将作为第一码元流的64QAM码元流分解为作为第二码元流的三个QPSK码元流。可替换地，各个第二码元流的调制方式也可以是不同的。例如，在第一调制方式为64QAM，N为2的情况下，可以将一个第二码元流的调制方式确定为QPSK，另一个第二码元流的调制方式确定为16QAM，从而可以将作为第一码元流的64QAM码元流分解为作为第二码元流的一个QPSK码元流和一个16QAM码元流。可以由MTC服务器确定各个第二码元流的调制方式，并且通过诸如RRC信令的各种信令将其通知给UE。也可以由UE确定各个第二码元流的调制方式，并且通过信令将其通知给MTC服务器。
UE可以根据所述预定数量N和各个第二码元流的调制方式进行第一码元流的分解。例如，在将作为第一码元流的16QAM码元流分解为作为第二码元流的2个QPSK码元流的情况下，由于16QAM码元流的每个码元对应4个比特，而QPSK码元流的每个码元对应2个比特，因此可以提取16QAM码元流的每四个比特中的前两个比特作为第一个QPSK码元流的两个比特，并且提取这四个比特中的后两个比特作为第二个QPSK码元流的两个比特，直到提取了16QAM码元流的全部比特为止。在将作为第一码元流的64QAM码元流分解为一个QPSK码元流和一个16QAM码元流的情况下，由于64QAM码元流的每个码元对应6个比特，QPSK码元流的每个码元对应2个比特，而16QAM码元流的每个码元对应4个比特，因此可以提取64QAM码元流的每六个比特中的前两个比特作为QPSK码元流的2个比特，并且提取这六个比特中的后四个比特作为16QAM码元流的4个比特，直到提取了64QAM码元流的全部比特为止。当然，在这种情况下，也可以提取64QAM码元流的每六个比特中的前四个比特作为16QPSK码元流的4个比特，并且提取这六个比特中的后两个比特作为QPSK码元流的2个比特，直到提取了64QAM码元流的全部比特为止。
可以向各个第二码元流分配发送功率，满足各个第二码元流的总发送功率与第一码元流的发送功率相同，而各个第二码元流的发送功率可以相同或不同。例如，在将16QAM码元流分解为两个QPSK码元流的情况下，各个QPSK码元流的发送功率可以相同，并且分别是16QAM码元流的发送功率一半。在将64QAM码元流分解为一个QPSK码元流和一个16QAM码元流的情况下，QPSK码元流的发送功率可以与16QAM码元流的发送功率相同并且是64QAM码元流的发送功率的一半，或者可以是16QAM码元流的发送功率的一半且二者之和等于64QAM码元流的发送功率。在某些情况下，各个第二码元流的总发送功率也可以不等于第一码元流的发送功率。
继续参照图2，在步骤S203中，可以对N个第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流。每个第二码元流对应于码分复用的一个层。
在本实施例中，所述处理可以包括重复和码分复用。简单地说，可以对N个第二码元流分别以预定单元为单位重复预定次数，以产生N个重复码元流。然后，可以对这N个重复码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
具体地，首先，可以对每个第二码元流分别以预定单元为单位重复预定次数，以产生对应的一个重复码元流。在下文中，所述预定单元也可称为预定重复单元，所述预定次数也可称为预定重复次数。假设所述预定重复次数为NR，则在每个重复码元流中，NR个预定重复单元形成一个重复组。所述预定重复单元可以是码元，即，对于每个第二码元流以码元为单位进行重复。所述预定重复单元也可以是子帧，即，对于每个第二码元流以子帧为单位进行重复。作为示例，如果所述预定重复单元是码元，并且NR是3，则对于每个第二码元流，可以将其每个码元重复3次，从而形成对应的一个重复码元流，该重复码元流的每个重复组包括3个码元。图3示出了该示例。如图3所示，对于第二码元流A1,A2,…AM，对应的重复码元流为A1,A1,A1,A2,A2,A2,…AM,AM,AM，即，每个码元被重复3次以形成一个重复组。作为另一示例，如果所述预定重复单元是子帧，并且NR是5，则对于每个第二码元流，可以将对应于每个子帧的码元重复5次，从而形成对应的重复码元流，该重复码元流的一个重复组包括5个子帧。相对于以子帧为单元进行重复，以码元为单位只需要存储较少的码元，从而需要较小的缓冲器长度。在本实施例中，可以由MTC服务器确定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数，并且将其通知给UE。例如，可以根据实际需要或其他因素来确定所述预定重复单元，并且可以根据实际需要或其他因素(例如要实现的可靠性或覆盖范围)来确定所述预定重复次数。然后，MTC服务器可以通过诸如RRC信令的半静态信令或其他信令将指示所述预定重复单元的信息和/或指示所述预定重复次数的信息通知给UE。可替换地，可以由UE确定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数，并且将其通过信令通知给MTC服务器。或者，也可以在MTC服务器和UE中预先设定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数。
在获得N个重复码元流之后，可以将这N个重复码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
具体地，可以将每个重复码元流中的重复组内的每个重复单元乘以对应的扩频序列，以产生对应的码分复用层的数据流。例如，可以按照下式(1)确定每个重复码元流中的重复组内的每个重复单元对应的扩频序列：
Figure BDA0001467187420000071
其中，nlayer表示每个重复码元流(或对应的第二码元流)的编号，即每个重复码元流对应的码分复用层的编号，其中nlayer≤N≤NR，nrepunit表示所述重复单元在该重复组内的编号，则
Figure BDA0001467187420000072
表示第nlayer个重复码元流的重复组内的第nrepunit个重复单元对应的扩频序列。对于这N个重复码元流，利用上式(1)可以确定以下扩频序列矩阵：
Figure BDA0001467187420000073
这样，可以将第一个重复码元流的每个重复组内的各个重复单元分别乘以上述矩阵中第一行的对应扩频序列，从而产生第一码分复用层的数据流，将第二个重复码元流的每个重复组内的各个重复单元分别乘以上述矩阵中第二行的对应扩频序列，从而产生第二码分复用层的数据流，依次类推。图4示出了当重复单元为码元并且NR为6时获得的多个码分复用层的数据流的示例。图5示出了当重复单元为子帧并且NR为3时获得的多个码分复用层的数据流的示例，在该示例中应用了跳频。
然后，可以将由此获得的N个码分复用层的数据流相加，从而产生所述码分复用的数据流。
继续参照图2，在步骤S204中，对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。可以根据实际需要来选择要进行的处理。例如，所述处理可以包括将码分复用的数据流映射到资源单元的资源单元映射处理以及/或者生成用于发送的单载波频分多址(SC-FDMA)信号的处理。在需要时，所述处理也可以包括其它类型的处理。当然，也可以不对码分复用的数据流进行上述处理，而是直接发送该码分复用的数据流。
通过上述方法，可以将以高阶调制方式调制的码元流转换为以低阶调制方式调制的多个码元流，然后使用码分复用的方式发送所述多个码元流。由于低阶调制的码元流比高阶调制的码元流的可靠性更高，并且在码分复用时通过正交扩频序列引入了正交性，因此，可以提高数据发送的可靠性，继而减少重复发送次数，增大覆盖范围。
在本实施例中，UE可以根据MTC服务器的通知来决定是否对第一码元流执行上述步骤S202-S204的操作。所述通知可以是显式的或隐式的。在显式通知的情况下，MTC服务器可以向UE发送指示是否进行码分复用的信息。UE可以在接收到指示进行码分复用的信息时执行上述操作，而在接收到指示不进行码分复用的信息时不执行上述操作。例如，可以将指示是否进行码分复用的信息包含在物理下行链路控制信道(PDCCH)中。具体地，可以将所述信息包含在PDCCH的下行链路控制信息(DCI)(例如DCI格式0，UL许可)中。在这种情况下，可以在传统的DCI上附加用于指示是否进行码分复用的指示比特(例如1个比特)，如图6A所示，也可以将DCI中的无用比特(例如发送功率控制比特)替换为所述指示比特，如图6B所示。在隐式通知的情况下，MTC服务器不发送所述指示是否进行码分复用的信息，利用MTC服务器向UE发送的调制和编码方式(MCS)索引来通知是否进行码分复用。具体地，由于MCS索引与调制阶数相关联，因此UE可以根据该索引确定应采用的调制阶数，继而根据该调制阶数确定是否执行上述步骤S202-S204的操作。例如，当与该MCS索引对应的调制阶数大于某个数值(例如2)时，UE可以确定进行上述步骤S202-S204的操作，反之则不进行上述步骤S202-S204的操作。在不进行上述操作的情况下，可以对第一码元流执行诸如资源单元映射处理以及/或者生成SC-FDMA信号之类的处理，并发送由此产生的数据流。
在上文中，在UE执行所述数据发送方法的背景中描述了本发明的实施例。然而，如上文所述，所述方法也可以由MTC服务器执行。当存在要发送给UE的数据时，MTC服务器可以按照与参照图2描述的方式相同的描述来处理要发送的数据，从而产生码分复用的数据流，并且在对该码分复用的数据流进行处理之后发送处理后的数据流。在这种情况下，UE将执行对应的数据接收方法，以便从所接收的数据恢复MTC服务器发送的数据。
下面，参照图7来描述根据本发明实施例的数据接收方法。在这里，以该接收方法由UE执行为例来进行描述。然而，同样，该方法也可以由MTC服务器执行，此时，在经过适当的调整之后，针对UE做出的描述也适用于MTC服务器。
如图7所示，在步骤S701中，可以接收所述数据并且对所接收的数据进行处理，以获得码分复用的数据流。所述处理可以是与步骤S204执行的处理对应的逆处理，例如可以包括OFDM解调或资源单元解映射等。如果在步骤S204没有执行处理，而是直接发送了码分复用的数据流，则在步骤S701中，也可以不进行处理，而是将所接收的数据直接作为码分复用的数据流。
在这里，UE可以根据MTC服务器的通知来确定所接收的数据是否产生于码分复用的比特流，从而确定是否应当执行下文所述的各个步骤。所述通知可以是显式的或隐式的。在显式通知的情况下，MTC服务器可以向UE发送指示是否进行了码分复用的信息，使得UE在接收到指示进行了码分复用的信息时确定所接收的数据产生于码分复用的比特流，从而确定执行下述步骤，而在接收到指示没有进行码分复用的信息时不执行下述各个步骤。如上文所述，可以将指示是否进行了码分复用的信息包含在PDCCH中，例如，可以将指示是否进行了码分复用的信息包含在PDCCH的DCI(例如DCI格式1A，DL许可)中。在隐式通知的情况下，UE可以根据MTC服务器通知的MCS索引确定所接收的数据是否产生于码分复用的比特流。例如，当与该MCS索引对应的调制阶数大于某个数值(例如2)时，UE可以确定所接收的数据产生于码分复用的比特流。在所接收的数据不是产生于码分复用的比特流的情况下，UE可以按照传统方式对该数据进行处理。
在步骤S702中，可以对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的码元流(为便于描述，以下称为第三码元流)。在这里，仍然将所述预定数量表示为N。简单地说，可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生N个解复用数据流，然后可以分别从所述N个解复用数据流中提取被作为预定单元(预定重复单元)重复了预定次数(预定重复次数，NR)的码元流，作为N个第三码元流。如上文所述，UE可以通过RRC信令从基站接收指示N的信息和指示NR的信息。此外，可以按照上文所述的方式获知所述预定单元。如上文所述，所述预定单元可以是码元或子帧。
具体地，首先，可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生N个解复用数据流。例如，可以将所述码分复用的比特流分别乘以按照上文所述的方式生成的扩频序列(即上文所述的矩阵中的各个扩频序列)，从而产生N个解复用比特流。
然后，可以分别从每个解复用数据流中提取被作为预定重复单元重复了NR次的码元流，作为对应的一个第三码元流。具体地，由于已经知晓每个解复用数据流是通过将某个码元流以所述重复单元为单元重复了NR次获得的，因此，可以执行该重复的逆过程来提取所述码元流，以消除重复的数据。例如，可以提取该解复用数据流中的每NR个重复单元(对应于一个重复组)的数据。然后，可以将该重复组的数据相对于NR求平均，从而确定作为该重复组的基本单元的数据，然后将每个重复组的基本单元的数据组合，从而获得一个码元流，即与该解复用数据流对应的第三码元流。
继续参照图7，在步骤S703中，将N个第三码元流组合为第四码元流，其中，所述第四码元流是以具有比每个第三码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的。换言之，将N个低阶调制的码元流组合为一个高阶调制的码元流。
具体地，可以根据每个第三码元流的调制方式以及第四码元流的调制方式来进行上述组合操作。UE可以按照在上文中针对图2描述的方式获知每个第三码元流的调制方式以及第四码元流的调制方式，在这里不再赘述。作为示例，如果存在两个第三码元流，它们的调制方式是QPSK，并且第四码元流的调制方式是16QAM，则可以从第一个QPSK码元流中提取前两个比特，并且从第二个QPSK码元流中提取前两个比特，并且将这四个比特组合，作为第四码元流的第一个码元的比特。然后，可以从第一个QPSK码元流中提取第3-4个比特，并且从第二个QPSK码元流中提取第3-4个比特，并且将这四个比特组合，作为第四码元流的第二个码元的比特，依次类推，直到提取了第一个QPSK码元流和第二个QPSK码元流的所有比特为止。
接下来，在步骤S704中，可以将所述第四码元流解调，以产生解调的数据流。对于所述解调的数据，如果需要，还可以对其进行解扰等处理，以恢复从MTC服务器发送的数据。
[变型]
在上文中，在MTC系统的背景中描述了根据本发明实施例的数据发送方法和数据接收方法。应当认识到，这只是说明性的，该数据发送方法和数据接收方法也可以应用于非MTC系统(在这种情况下，MTC服务器被基站替代)。在该变型中，步骤S202和步骤S703的操作略有不同，而其它步骤可以保持不变。具体地，在这种情况下，可以不执行上述对数据进行重复的操作(发送)的操作和消除重复数据(接收)的操作。下面，将对所述不同之处进行描述，而省略对相同内容的描述。
具体地，当发送数据时，对于非MTC系统，当在步骤S203中对N个第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流时，所述处理可以包括码分复用而不包括对数据进行重复的操作。在这种情况下，可以对N个第二码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。例如，可以对N个第二码元流分别乘以互相正交的扩频序列，以产生N个码序列，然后将所述N个码序列组合，以产生所述码分复用的数据流。
当接收数据时，对于非MTC系统，当在步骤S702中对所述码分复用的数据流进行处理以产生N个码元流时，所述处理可以包括解复用操作而不包括上述消除重复数据的操作，即，可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以直接获得N个码元流。类似地，可以对所述码分复用的数据乘以上文所述的扩频序列，从而产生N个码元流。
下面，参照图8来描述根据本发明实施例的数据发送设备。该数据发送设备可以执行上文所述的数据发送方法。此外，该数据发送设备可以位于UE中，也可以位于MTC服务器或基站中。在下文中，以该数据发送设备位于UE中来进行描述。此外，由于该数据发送设备执行的操作与上文所述的数据发送方法基本一致，因此在这里省略对相同内容的描述以避免重复，对于这些相同内容，可以参见上文给出的描述。
如图8所示，数据发送设备800包括调制装置801、分解装置802、处理装置803和通信装置804，其中，通信装置804可以与MTC服务器通信，以接收/发送下文所述的各种信息和/或数据流。
调制装置801可以以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流。这里所述的数据可以是通过对要发送的MTC服务数据进行扰频而产生的数据，在这种情况下，可以在数据发送设备800中设置扰频装置(未示出)。当然，所述数据也可以是其它类型的数据。此外，所述第一调制方式可以是高阶调制方式，例如调制阶数大于2的调制方式，并且可以是例如QPSK、16QAM或64QAM等。第一调制方式的选择可以由数据发送设备800(具体地，调制装置801)执行并且通过通信装置804通知给MTC服务器，也可以由MTC服务器执行并且通知给数据发送设备800。可替换地，可以在MTC服务器和UE中预先设定第一调制方式。
分解装置802可以将第一码元流分解为预定数量(N)的第二码元流。每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的。
可以按照上文所述的方式确定N。此外，可以由MTC服务器确定N，并且通过诸如RRC信令的半静态信令或其他信令将指示N的信息发送给数据发送设备800，使得数据发送设备800(具体地，通信装置804)通过RRC信令接收该指示N的信息。可替换地，可以由数据发送设备800确定N，并且将其通过适当的信令通知给MTC服务器。此外，可以按照上文所述的方式确定各个第二码元流的调制方式，其中各个第二码元流的调制方式可以相同，也可以不同。可以由MTC服务器确定各个第二码元流的调制方式，并且通过诸如RRC信令的各种信令将其通知给数据发送设备800。也可以由数据发送设备800(具体地，分解装置802)确定各个第二码元流的调制方式，并且通过信令将其通知给MTC服务器。
分解装置802可以根据所述预定数量N和各个第二码元流的调制方式进行第一码元流的分解。例如，分解装置802可以在上文中参照图2描述的方式进行该分解，在这里为简单起见而省略其详细描述。
处理装置803可以对N个第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流。每个第二码元流对应于码分复用的一个层。在本实施例中，所述处理可以包括重复和码分复用。简单地说，处理装置803可以对N个第二码元流分别以预定单元为单位重复预定次数，以产生N个重复码元流。然后，可以对这N个重复码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
具体地，处理装置803可以对每个第二码元流分别以预定单元(即，预定重复单元)为单位重复预定次数(即，预定重复次数NR)，以产生对应的一个重复码元流。所述预定重复单元可以是码元，也可以是子帧。在每个重复码元流中，NR个重复单元形成一个重复组。如上文所述，可以由MTC服务器确定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数NR，并且可以通过诸如RRC信令的半静态信令或其他信令将指示所述预定重复单元的信息和/或指示所述预定重复次数的信息通知给数据发送设备800，使得数据发送设备800(具体地，通信装置804)通过所述信令接收指示所述预定重复单元的信息和/或指示所述预定重复次数的信息。可替换地，可以由数据发送设备800(具体地，处理装置803)确定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数，并且将其通过信令通知给MTC服务器。或者，也可以在MTC服务器和数据发送设备800中预先设定所述预定重复单元和/或所述预定重复次数。
在获得N个重复码元流之后，处理装置803可以将这N个重复码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。具体地，处理装置803可以将每个重复码元流中的重复组内的每个重复单元乘以对应的扩频序列，以产生对应的码分复用层的数据流，然后将各个码分复用层的数据流组合，从而产生所述码分复用的数据流。可以按照上文所述的方式确定每个重复码元流中的重复组内的每个重复单元对应的扩频序列，在这里为了避免重复而省略其详细描述。
通信装置804可以与MTC服务器通信，以发送或接收信息/数据。例如，通信装置804可以接收指示所述第一调制方式的信息和指示各个第二码元流的调制方式的信息。通信装置804还可以通过RRC信令或其它信令接收指示所述预定数量N的信息和/或指示所述重复次数NR的信息。
此外，通信装置804还可以对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。可以根据实际需要来选择要进行的处理，例如资源单元映射处理以及/或者生成SC-FDMA信号的处理等等。在这种情况下，可以在通信装置804设置对应的单元(未示出)来执行这些处理。
此外，如上文所述，数据发送设备800(具体地，其中的各个装置)可以根据MTC服务器的通知来决定是否对第一码元流执行上述操作。所述通知可以是显式的或隐式的。在显式通知的情况下，MTC服务器可以向数据发送设备800发送指示是否进行码分复用的信息。在这种情况下，通信单元804可以接收所述指示是否进行码分复用的信息。数据发送设备800可以在接收到指示进行码分复用的信息时执行上述操作，而在接收到指示不进行码分复用的信息时不执行上述操作。如上文所述，可以将指示是否进行码分复用的信息包含在PDCCH中。具体地，可以将所述信息包含在PDCCH的DCI(例如DCI格式0，UL许可)中。在隐式通知的情况下，数据发送设备800可以如上文所述，利用MTC服务器向UE发送的MCS索引来通知是否进行码分复用。
在上述发送设备中，可以将以高阶调制方式调制的码元流转换为以低阶调制方式调制的多个码元流，然后使用码分复用的方式发送所述多个码元流。由于低阶调制的码元流比高阶调制的码元流的可靠性更高，并且在码分复用时通过正交扩频序列引入了正交性，因此，可以提高数据发送的可靠性，减少重复发送次数。
如上文所述，MTC服务器可以执行参照图2描述的数据发送方法，以便处理要发送的数据，产生码分复用的数据流，并且在对该码分复用的数据流进行处理之后发送处理后的数据流。在这种情况下，可以在UE中设置数据接收设备，以从所接收的数据恢复MTC服务器发送的数据。
下面，参照图9来描述根据本发明实施例的数据接收设备。在这里，以该接收设备位于UE中为例来进行描述。然而，该数据接收设备在经过适当的调整之后，也可以应用于MTC服务器。
如图9所示，数据接收设备900包括通信装置901、处理装置902、组合装置903和解调装置904。
通信装置901可以接收所述数据并且对所接收的数据进行处理，以获得码分复用的数据流。所述处理可以包括OFDM解调或资源单元解映射等。在这种情况下，可以在通信装置901中设置对应的单元(未示出)来执行这些处理。
此外，如上文所述，数据接收设备900可以根据MTC服务器的通知来确定所接收的数据是否产生于码分复用的比特流，从而确定是否应当执行下文所述的各个操作。所述通知可以是显式的或隐式的。在显式通知的情况下，MTC服务器可以向UE(具体地，数据接收设备900)发送指示是否进行了码分复用的信息。通信装置901可以接收该信息。当接收到指示进行了码分复用的信息时，数据接收设备900可以确定所接收的数据产生于码分复用的比特流，从而确定执行下述操作，而在接收到指示没有进行码分复用的信息时不执行下述操作。如上文所述，可以将指示是否进行了码分复用的信息包含在PDCCH中，例如，可以将指示是否进行了码分复用的信息包含在PDCCH的DCI(例如DCI格式1A，DL许可)中。在隐式通知的情况下，数据接收设备900可以按照上文所述的方式，根据MTC服务器通知的MCS索引确定所接收的数据是否产生于码分复用的比特流。
处理装置902可以对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量(N)的第三码元流。简单地说，处理装置902可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生N个解复用数据流，然后可以分别从所述N个解复用数据流中提取被作为预定单元(预定重复单元)重复了预定次数(预定重复次数，NR)的码元流，作为N个第三码元流。如上文所述，数据接收设备900(具体地，通信装置901)可以通过RRC信令从基站接收指示N的信息和指示NR的信息。此外，数据接收设备900可以按照上文所述的方式获知所述预定单元。如上文所述，所述预定单元可以是码元或子帧。
具体地，处理装置902可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生N个解复用数据流。例如，可以将所述码分复用的比特流分别乘以按照上文所述的方式生成的扩频序列(即上文所述的矩阵中的各个扩频序列)，从而产生N个解复用比特流。然后，处理装置902可以按照在上文中参照图7描述的方式，分别从每个解复用数据流中提取被作为预定重复单元重复了NR次的码元流，作为对应的一个第三码元流。例如，处理装置902可以提取该解复用数据流中的每NR个重复单元(对应于一个重复组)的数据，将该重复组的数据相对于NR求平均以确定作为该重复组的基本单元的数据，然后将每个重复组的基本单元的数据组合，从而获得一个码元流，即与该解复用数据流对应的第三码元流。
组合装置903可以将N个第三码元流组合为第四码元流，其中，所述第四码元流是以具有比每个第三码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的。换言之，将N个低阶调制的码元流组合为一个高阶调制的码元流。具体地，组合装置903可以按照上文所述的方式，根据每个第三码元流的调制方式以及第四码元流的调制方式来进行上述组合操作。
解调装置904可以将所述第四码元流解调，以产生解调的数据流。对于所述解调的数据，如果需要，还可以对其进行解扰等处理，以恢复从MTC服务器发送的数据。在这种情况下，可以在解调装置904中设置对应的单元(未示出)来执行所述处理。
[变型]
类似地，在MTC系统的背景中描述的上述数据发送设备和数据接收设备也可以应用于非MTC系统。在该变型中，上述数据发送设备的处理装置803和数据接收设备的处理装置902执行的操作略有不同，而其它装置可以保持不变。下面，将仅对不同之处进行描述，而省略对相同内容的描述。
对于数据发送设备，当处理装置803对N个第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流时，所述处理可以包括码分复用而不包括对数据进行重复的操作。在这种情况下，处理装置803可以对N个第二码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
对于数据接收设备，当处理装置902对所述码分复用的数据流进行处理以产生N个码元流时，所述处理可以包括解复用操作而不包括上述消除重复数据的操作，即，处理装置902可以对所述码分复用的数据流进行解复用，以直接获得N个码元流。
在上文中描述了本发明的实施例，应当认识到，这些描述只是说明性的，而非限制性的。例如，尽管在上文中采用了“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等编号，但是应当理解，这样的编号只是为了区分相应的对象，而非限制这些对象本身或其顺序。在必要时，可以按照其它方式对各个对象进行编号。
尽管已经示出和描述了本发明的示例实施例，本领域技术人员应当理解，在不背离权利要求及其等价物中限定的本发明的范围和精神的情况下，可以对这些示例实施例做出各种形式和细节上的变化。

Claims (16)

1.一种数据发送方法，包括：
以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流；
将所述第一码元流分解为预定数量的第二码元流，每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的；
对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流，其中，对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流的步骤包括：
对所述预定数量的第二码元流分别以预定单元为单位重复预定次数，以产生预定数量的重复码元流，以及
对所述预定数量的重复码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流；
通过无线资源控制信令接收指示所述预定次数的信息；以及
对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流的步骤包括：
对所述预定数量的第二码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定单元是码元或子帧。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，还包括：
通过下行链路控制信道接收指示进行码分复用的信息，并且通过无线资源控制信令接收指示所述预定数量的信息。
5.一种数据接收方法，包括：
接收所述数据并且处理所接收的数据，以获得码分复用的数据流；
对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的第一码元流，其中，对所述码分复用的数据流进行处理以产生预定数量的第一码元流的步骤包括：
对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生预定数量的解复用数据流，以及
分别从所述预定数量的解复用数据流中提取被作为预定单元重复了预定次数的码元流，作为所述预定数量的第一码元流；
通过无线资源控制信令接收指示所述预定次数的信息；
将所述预定数量的第一码元流组合为第二码元流，其中，所述第二码元流是以具有比每个第一码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的；以及
将所述第二码元流解调，以产生解调的数据流。
6.如权利要求5所述的方法，其中，对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的第一码元流的步骤包括：
对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生预定数量的解复用数据流，作为所述预定数量的第一码元流。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述预定单元是码元或子帧。
8.如权利要求5至7之一所述的方法，还包括：
通过物理下行链路控制信道接收指示进行了码分复用的信息，并且通过无线资源控制信令接收指示所述预定数量的信息。
9.一种数据发送设备，包括：
调制装置，被配置为以第一调制方式调制所述数据，以产生第一码元流；
分解装置，被配置为将所述第一码元流分解为预定数量的第二码元流，每个第二码元流是以具有比第一调制方式低的调制阶数的调制方式调制的；
处理装置，被配置为对所述预定数量的第二码元流进行处理以产生码分复用的数据流，其中，所述处理装置被配置为对所述预定数量的第二码元流分别以预定单元为单位重复预定次数以产生预定数量的重复码元流，并且对所述预定数量的重复码元流进行码分复用以产生所述码分复用的数据流；以及
通信装置，被配置为对码分复用的数据流进行处理，以发送处理后的数据流，
其中，所述通信装置还被配置为通过无线资源控制信令接收指示所述预定次数的信息。
10.如权利要求9所述的发送设备，其中，所述处理装置被配置为对所述预定数量的第二码元流进行码分复用，以产生所述码分复用的数据流。
11.如权利要求9所述的发送设备，其中，所述预定单元是码元或子帧。
12.如权利要求9至11之一所述的发送设备，其中，所述通信装置还被配置为通过下行链路控制信道接收指示进行码分复用的信息，并且通过无线资源控制信令接收指示所述预定数量的信息。
13.一种数据接收设备，包括：
通信装置，被配置为接收所述数据并且处理所接收的数据，以获得码分复用的数据流；
处理装置，被配置为对所述码分复用的数据流进行处理，以产生预定数量的第一码元流，其中，所述处理装置被配置为对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生预定数量的解复用数据流，并且分别从所述预定数量的解复用数据流中提取被作为预定单元重复了预定次数的码元流，作为所述预定数量的第一码元流；
组合装置，被配置为将所述预定数量的第一码元流组合为第二码元流，其中，所述第二码元流是以具有比每个第一码元流的调制方式高的调制阶数的调制方式调制的；以及
解调装置，被配置为将所述第二码元流解调，以产生解调的数据流，
其中，所述通信装置还被配置为通过无线资源控制信令接收指示所述预定次数的信息。
14.如权利要求13所述的接收设备，其中，所述处理装置被配置为对所述码分复用的数据流进行解复用，以产生预定数量的解复用数据流，作为所述预定数量的第一码元流。
15.如权利要求13所述的接收设备，其中，所述预定单元是码元或子帧。
16.如权利要求13至15之一所述的接收设备，其中，所述通信装置还被配置为通过物理下行链路控制信道接收指示进行了码分复用的信息，并且通过无线资源控制信令接收指示所述预定数量的信息。
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