CN107548094A - 传输用户序列的方法、网络设备和终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传输用户序列的方法、网络设备和终端设备,该方法包括:网络设备向终端设备发送第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;所述网络设备接收所述终端设备根据所述第一信息发送的第一用户序列;所述网络设备根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。因此,本发明提供的方法,网络设备可以灵活地指定网络设备服务的所有终端设备可以使用的用户序列空间的大小,从而能够调整用户序列空间的大小,提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,并且更具体地,涉及一种传输用户序列的方法、网络设备和终端设备。
背景技术
随着通信技术的快速发展,物联网(Internet of Things,IoT)技术越来越受到业内的关注。不同于移动宽带(Mobile Broad Band,MBB)业务,IoT的主要服务场景是海量和/或高可靠机器类型通信(Machine-TypeCommunications,MTC)。海量MTC的主要特点有海量连接、小数据包、低成本等。因此,IoT业务成为了蜂窝移动通信系统支撑的主要业务之一。
通常,上行的用户状态信息在系统共享的时频资源上复用传输,可以用于多种场景。例如,可以用于现有的长期演进(Long Term Evolution,LTE)协议的随机接入过程的随机接入信号(具体例如前导码(Preamble));或者用于上行数据传输前的用户检测参考信号(User Detection Reference Signal,UDRS);或者用于解调参考信号(DeModulation Reference Signal,DMRS)等。在这些场景中,用户会从一定数量的用户序列的集合中选取一条用户序列进行传输,该用户序列主要起到标识用户的作用;基站则对用户发送的用户序列进行检测,即用户检测过程,同时也可以根据用户序列进行信道估计或时频偏估计。
如果两个用户碰巧同时选择了同一条用户序列并发送,基站会认为该用户序列对应的只有一个接入用户,这种情况称作发生了碰撞。通常情况下,碰撞会导致后续的数据传输的失败,对通信系统性能产生很大的影响。将用户可选择的用户序列的集合称作用户序列空间,则用户序列空间的大小直接决定了用户之间的碰撞概率。用户序列空间越大,碰撞概率越小。现有的用户序列空间中的用户序列是相互正交的,且用户序列空间的大小受到用户序列长度的限制。
传统的蜂窝移动通信系统主要针对MBB业务设计,没有考虑海量连接的场景。MBB业务中,已经接入的用户数量和潜在的接入用户数量都相对有限。因此,系统在设计用户序列空间时,往往在协议中规定可用的用户序列的数量,只提供总数量较小且总数量固定的可用的用户序列。例如,在LTE系统的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)上,只提供54个Zadoff-Chu(ZC)序列用于竞争接入。
在IoT业务的海量连接的场景中,由于连接数量大、接入用户数量多,如果用户序列的集合的大小与MBB设计相同,则碰撞出现的概率会大大增加,即冲突概率大大增加。
发明内容
本申请提供一种传输用户序列的方法,可以灵活地指定用户序列空间的大小,能够提高系统工作效率。
第一方面,本申请提供了一种传输用户序列的方法,包括:网络设备向终端设备发送第一信令,第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;网络设备接收终端设备根据第一信息发送的第一用户序列;网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
其中,网络设备可以是小区的网络设备,可以是小区层面意义上的基站或者具有类似于基站的功能的网络设备,例如无线路由器和无线接入点(Access Point,AP)等。网络设备可以是为小区内移动或固定不动的终端设备提供无线接入、通信服务的网络设备。
网络设备服务的所有终端设备包括接入网络设备的终端设备和驻留在网络设备的终端设备等。包括接入网络设备的终端设备、通过该网络设备进行上行/下行通信的终端设备和驻留在该网络设备服务范围内并潜在可能进行接入、上行/下行通信的终端设备等。其中网络设备服务范围可以指其空口所覆盖的范围。
第一用户序列是第一用户序列空间中的一个用户序列。
第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,也可以描述为第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的所有用户序列,或者第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的所有终端设备使用的用户序列的并集。
第一方面提供的传输用户序列的方法,网络设备向终端设备发送指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,该第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,由此可以灵活地指定网络设备服务的所有终端设备可以使用的用户序列空间的大小,从而能够支持用户序列空间的大小的调整,进而提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:用于竞争性接入的用户序列和/或用于非竞争性接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间可以包括终端设备用于竞争性接入的用户序列和/或用于非竞争性接入的用户序列。对于终端设备可以使用的用户序列包括终端设备用于竞争性接入的用户序列和用于非竞争性接入的用户序列的情况,传输用户序列的方法可以包括:网络设备向终端设备发送第一信令,第一信令中包括用于竞争性接入的用户序列的数量的信息和用于非竞争性接入的用户序列的数量的信息,用于竞争性接入的用户序列和用于非竞争性接入的用户序列构成第一用户序列空间;网络设备接收终端设备根据用于竞争性接入的用户序列的数量和/或用于非竞争性接入的用户序列的数量发送的第一用户序列;网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:用于基于免调度接入的用户序列和/或用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间的用户序列包括用于基于免调度接入的用户序列和/或用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:用于自主(autonomous)接入的用户序列和/或用于网络设备引导(supervised)接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间的用户序列包括用于自主(autonomous)接入的用户序列和/或用于网络设备引导(supervised)接入的用户序列。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,第一空间子集和第二空间子集完全不同,第一空间子集包括的用户序列与第一用户序列空间的用户序列完全相同,第二空间子集的每一个用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于第二用户序列空间以外的用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度。
在第一方面的另一种可能的实现方式中,第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,第三空间子集和第四空间子集完全不同,第四空间子集的每一个用户序列与第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,第三用户序列空间的用户序列与第三空间子集包括的用户序列完全相同。
由第一用户序列空间扩展为第二用户序列空间,扩展后的第二用户序列空间的最大相干度大于或等于扩展前的第一用户序列空间的最大相干度。其中,最大相干度是指用户序列空间中任意两个用户序列的相干度的最大值。由第一用户序列空间减小为第三用户序列空间,减小后的第三用户序列空间的最大相干度小于或等于减小前的第一用户序列空间的最大相干度。
上述两种可能的实现方式,通过信令通知,可以灵活的扩展或缩小用户序列空间,并且扩展或缩小后的用户序列空间的最大相干度尽可能保持最小,可以保证用户检测或通信参数估计的准确性。
当扩展用户序列空间时,除直接通知扩展后的第二用户序列空间的用户序列的数量以外,还可以通知扩展后的第二用户序列空间相对于第一用户序列空间的用户序列的数量的变化量,因此在向终端设备发送第一信令之后,方法还可以包括:网络设备向终端设备发送第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量相对于第一用户序列空间的用户序列的数量的变化的第二信息,第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,第一空间子集和第二空间子集完全不同,第一空间子集包括的用户序列与第一用户序列空间的用户序列完全相同,第二空间子集的每一个用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于第二用户序列空间以外的用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度。
当缩小用户序列空间时,除直接通知缩小后的第二用户序列空间的用户序列的数量以外,还可以通知缩小后的第二用户序列空间相对于第一用户序列空间的用户序列的数量的变化量,因此,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还可以包括:网络设备向终端设备发送第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量相对于第一用户序列空间的用户序列的数量的变化的第三信息,第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,第三空间子集和第四空间子集完全不同,第三空间子集包括的用户序列与第三用户序列空间的用户序列完全相同,第四空间子集的每一个用户序列与第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于第三空间子集的任意两个用户序列的相干度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在网络设备向终端设备发送第一信令之前,方法还可以包括:网络设备根据当前网络负载和系统参数,确定第一用户序列空间的用户序列的数量,系统参数包括用户序列长度、碰撞概率容忍值、漏检概率容忍值、定时估计误差、信道估计误差、误码率、可用时频资源大小、可用计算资源大小、接收信号功率和信噪比中的至少一种。
在该可能的实现方式中,基于不同的应用场景,网络设备根据当前网络负载和系统参数确定第一用户序列空间的用户序列的数量,可以更准确的确定第一用户序列空间的大小,使得用户序列空间的大小更有利于提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
网络设备接收到第一用户序列后,可以应用于以下场景中:
第一用户序列为随机接入信号,网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,包括:网络设备根据随机接入信号,进行用户检测并执行对终端设备的随机接入过程。
第一用户序列为用户检测参考信号,网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,包括:网络设备根据用户检测参考信号,进行用户检测并确定终端设备进行数据传输时使用的时域资源、频域资源和码域资源中的至少一种。
第一用户序列为解调参考信号,网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,包括:网络设备根据解调参考信号,进行通信参数估计以用于数据解调,通信参数估计包括时偏估计、频偏估计和信道估计中的至少一种。
在第一方面的一种可能的实现方式中,网络设备向终端设备发送第一信令,包括:网络设备通过广播的形式,向终端设备发送第一信令。通过广播的形式发送第一信令,实现方式简单高效。
在第一方面的一种可能的实现方式中,第一用户序列是终端设备根据公式生成的,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。本实现方式的第一用户序列为RM序列,RM序列在大幅增加用户序列空间的同时,还能够获得极低的检测复杂度。
第二方面,本申请提供了一种传输用户序列的方法,包括:终端设备接收网络设备发送的第一信令,第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;终端设备根据第一信息,向网络设备发送第一用户序列。
在第二方面的一种可能的实现方式中,在终端设备接收网络设备发送的第一信令之后,方法还包括:终端设备接收网络设备发送的第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,第一空间子集和第二空间子集完全不同,第一空间子集包括的用户序列与第一用户序列空间的用户序列完全相同,第二空间子集的每一个用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于第二用户序列空间以外的用户序列与第一空间子集的用户序列的相干度。
在第二方面的另一种可能的实现方式中,第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,第三空间子集和第四空间子集完全不同,第四空间子集的每一个用户序列与第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;在终端设备接收网络设备发送的第一信令之后,方法还包括:终端设备接收网络设备发送的第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,第三用户序列空间的用户序列与第三空间子集包括的用户序列完全相同。
在第二方面的一种可能的实现方式中,终端设备根据第一信息,向网络设备发送第一用户序列,包括:终端设备根据第一信息指示的第一用户序列空间中的用户序列的数量,生成属于第一用户序列空间的第一用户序列;终端设备向网络设备发送第一用户序列。
在第二方面的一种可能的实现方式中,终端设备接收网络设备发送的第一信令,包括:终端设备接收网络设备通过广播的形式发送的第一信令。
在第二方面的一种可能的实现方式中,在终端设备根据第一信息,向网络设备发送第一用户序列之前,方法还包括:终端设备根据公式生成第一用户序列,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。本实现方式生成的第一用户序列为RM序列,RM序列在大幅增加用户序列空间的同时,还能够获得极低的检测复杂度。
第二方面以及第二方面各可能的设计的有益效果可以参照第一方面以及第一方面相应的特征对应的有益效果,此处不再进行赘述。
在第一方面和第二方面的可能的实现方式中,第一用户序列空间的任意两个用户序列的相干度可以大于或等于0且小于或等于第一阈值。当第一用户序列空间的任意两个用户序列的相干度均等于0时,第一用户序列是完全正交的。当第一用户序列空间中存在至少一对用户序列的相干度大于0时,第一用户序列空间为准正交的。
其中,第一阈值可以是根据用户序列长度确定的。
在第一方面和第二方面的可能的实现方式中,第一信令中还包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的种类的第四信息。其中,第一用户序列空间的用户序列的种类可以包括Reed-Muller序列或Zadoff-Chu序列。
本可能的实现方式使用Reed-Muller序列,在大幅增加用户序列空间的同时,还能够获得极低的检测复杂度。
在第一方面和第二方面的可能的实现方式中,第一信息包括第一用户序列空间的空间级数,或用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。其中,第一用户序列空间的空间级数可以指第一用户序列空间能够划分出的子空间的最大相干度的取值个数。
具体的实现方式可以为,网络设备向终端设备发送第一信令,可以包括:网络设备通过在系统信息块SIB中携带指示第一用户序列空间的空间级数,或携带用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值的第一信息,向终端设备发送第一信令。网络设备向终端设备发送第一信令,还可以包括:网络设备通过在SIB中携带用于指示第一用户序列空间的用户序列的种类的第四信息,向终端设备发送第一信令。
在第一方面和第二方面的可能的实现方式中,第一信息可以为用于指示第一用户序列空间的配置的索引,索引通过标准在网络设备和终端设备中预先约定,第一用户序列空间的配置包括第一用户序列空间的用户序列的数量。第一用户序列空间的配置还可以包括第一用户序列空间的用户序列的种类、第一用户序列空间的空间级数和第一用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。
上述两种可能的实现方式采用空间级数、量化值或索引来指示用户序列空间的大小,当第一信息为空间级数、量化值或索引时,可以使得第一信息占用的bit数很少,从而减小信令的开销,提高资源的利用率。
第三方面,本申请提供了一种传输用户序列的方法,包括:网络设备向终端设备发送第一信令,第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的正交性的第一信息;网络设备接收终端设备根据第一用户序列空间的正交性发送的第一用户序列;网络设备根据第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
在第三方面的一种可能的实现方式中,第一信息为第一用户序列空间内任意两个用户序列间的相干度的最大值。
在第三方面的另一种可能的实现方式中,第一信息为第一用户序列空间的空间级数,空间级数指第一用户序列空间能够划分出的子空间的最大相干度的取值个数。
在第三方面的一种可能的实现方式中,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,第二用户序列空间的正交性弱于或等于第一用户序列空间的正交性。
具体的实现方式可以为,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,第二用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值大于或等于第一用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值。
具体的实现方式还可以为,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第二信令,第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,第二用户序列空间的空间级数大于或等于第一用户序列空间的空间级数。
在第三方面的另一种可能的实现方式中,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:
网络设备向终端设备发送第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,第三用户序列空间的正交性强于或等于第一用户序列空间的正交性。
具体的实现方式可以为,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,第三用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值小于或等于第一用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值。
具体的实现方式还可以为,在网络设备向终端设备发送第一信令之后,方法还包括:网络设备向终端设备发送第三信令,第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,第三用户序列空间的空间级数小于或等于第一用户序列空间的空间级数。
第三方面以及第三方面各可能的设计的有益效果可以参照第一方面、第二方面以及第一方面、第二方面相应的特征对应的有益效果,此处不再进行赘述。
第四方面,本申请提供了一种网络设备,包括发送模块、接收模块和处理模块,用于实现上述方面中网络设备行为的功能。功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第五方面,本申请提供了一种网络设备,包括接收器、发射器和处理器,用于支持网络设备执行上述方法中相应的功能。接收器和发射器用于支持与终端设备之间的通信。网络设备还可以包括存储器,存储器用于与处理器耦合,其保存必要的程序指令和数据。
第六方面,本申请提供了一种终端设备,包括接收模块和发送模块,用于实现上述方面中终端设备行为的功能。功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。终端设备还可以包括生成模块以完成相应功能。
第七方面,本申请提供了一种终端设备,包括接收器和发射器,用于支持终端设备执行上述方法中相应的功能。接收器和发射器用于支持与网络设备之间的通信。终端设备还可以包括存储器,存储器用于与处理器耦合,其保存必要的程序指令和数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明应用的通信场景的示意图。
图2是本发明一个实施例的用户序列空间的空间级数的示意图。
图3是本发明一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。
图4是本发明另一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。
图5是本发明一个实施例的指示用户序列空间的大小的示意图。
图6是本发明另一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。
图7是本发明另一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。
图8是本发明一个实施例的用户序列空间的扩展的示意图。
图9是本发明一个实施例的用户序列空间的减小的示意图。
图10是本发明一个实施例的用户检测过程的示意性流程图。
图11是本发明一个实施例的基于竞争的随机接入过程的示意性流程图。
图12是本发明一个实施例的网络设备的示意性框图。
图13是本发明另一个实施例的网络设备的示意性框图。
图14是本发明一个实施例的终端设备的示意性框图。
图15是本发明另一个实施例的终端设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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。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。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中,部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
应理解,本发明实施例的技术方案可以应用于长期演进(Long TermEvolution,LTE)架构,还可以应用于通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System,UMTS)陆地无线接入网(UMTS Terrestrial RadioAccess Network,UTRAN)架构,或者全球移动通信系统(Global System forMobile Communication,GSM)/增强型数据速率GSM演进(Enhanced Data Ratefor GSM Evolution,EDGE)系统的无线接入网(GSM EDGE Radio AccessNetwork,GERAN)架构。在UTRAN架构或/GERAN架构中,MME的功能由服务通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)支持节点(Serving GPRS Support,SGSN)完成,SGW\PGW的功能由网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node,GGSN)完成。本发明实施例的技术方案还可以应用于其他通信系统,例如公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork,PLMN)系统,甚至未来的5G通信系统或5G之后的通信系统等,本发明实施例对此不作限定。
本发明各个实施例涉及终端设备。终端设备可以指用户设备(UserEquipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol,SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络或5G之后的网络中的终端设备等,本发明实施例对此不作限定。
终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network,RAN)与一个或多个核心网进行通信,或者可以通过自组织或免授权的方式接入分布式的点对点(Ad-Hoc)模式网络以及用户部署的子网络,终端设备还可以通过其他方式接入网络进行通信,本发明实施例对此不作限定。
本发明各个实施例还涉及网络设备。网络设备可以是用于与终端设备进行通信的设备,例如,可以是GSM系统或CDMA中的基站(Base TransceiverStation,BTS),也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB,NB),还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional Node B,eNB或eNodeB),或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络或5G之后的网络中的网络侧设备或未来演进的PLMN网络中的网络设备等。
本发明实施例的网络设备可以是小区的网络设备,可以是小区层面意义上的基站或者与具有类似于基站的功能的网络设备。网络设备可以是为小区内移动或固定的终端设备提供无线接入、通信服务的网络设备。
此外,本发明的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储器件(例如,硬盘、软盘或磁带等),光盘(例如,压缩盘(CompactDisk,CD)、数字通用盘(Digital Versatile Disk,DVD)等),智能卡和闪存器件(例如,可擦写可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外,本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于,无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
随着通信技术的快速发展,物联网(Internet of Things,IoT)技术越来越受到业内的关注。不同于移动宽带(Mobile Broad Band,MBB)业务,IoT的主要服务场景是海量和/或高可靠机器类型通信(Machine-TypeCommunications,MTC)。海量MTC的主要特点有海量连接、小数据包、低代价等。因此,IoT业务成为了蜂窝移动通信系统支撑的主要业务之一。
通常,上行的用户状态信息在系统共享的时频资源上复用传输,可以用于多种场景。例如,可以用于现有的长期演进(Long Term Evolution,LTE)协议的随机接入过程的随机接入信号(具体例如前导码(Preamble));或者用于上行数据传输前的UDRS;或者用于解调参考信号(DeModulationReference Signal,DMRS)等。图1示出了本发明一个实施例的通信场景的示意图。在这些场景中,用户会从一定数量的用户序列的集合中选取一条用户序列进行传输,该用户序列主要起到标识用户的作用;基站则对用户发送的用户序列进行检测,即用户检测过程,同时也可以根据用户序列进行信道估计或时频偏估计。
如果两个用户碰巧同时选择了同一条用户序列并发送,基站会认为该用户序列对应的只有一个接入用户,这种情况称作发生了碰撞。如图1所示,有两个用户同时选择了用户序列7,则这两个用户就发生了碰撞。通常情况下,碰撞会导致后续的数据传输的失败,对通信系统性能产生很大的影响。将用户可选择的用户序列的集合称作用户序列空间,则用户序列空间的大小直接决定了用户之间的碰撞概率。用户序列空间越大,碰撞概率越小。现有的用户序列空间中的用户序列是相互正交的,且用户序列空间的大小受到用户序列长度的限制。
传统的蜂窝移动通信系统主要针对MBB业务设计,没有考虑海量连接的场景。MBB业务中,已经接入的用户数量和潜在的接入用户数量都相对有限。因此,系统在设计用户序列空间时,往往只提供总数量较小且总数量固定的可用的用户序列。例如,在LTE系统的物理随机接入信道(PhysicalRandom Access Channel,PRACH)上,只提供54个Zadoff-Chu(ZC)序列用于竞争接入。
在IoT业务的海量连接的场景中,由于连接数量大、接入用户数量多,如果用户序列的集合的大小与MBB设计相同,则碰撞出现的概率会大大增加,即冲突概率大大增加。为了减小随机接入过程中的冲突概率,现有的方案是增加用户序列所占用的时频资源(即增加用户序列长度)来增加所支持的用户序列的数量。但增加用户序列长度,一方面会导致用于上行数据传输的时频资源的减少,不利于IoT业务的海量连接和小数据包传输。另一方面,用户序列长度数量的增加,会导致基站解调用户序列的复杂度,从而使时延增加。
用户序列广泛应用于无线终端的随机接入过程、信道估计、时偏估计和频偏估计等场景。在这些应用中,例如随机接入过程的第一步通常是用户检测(或者称为用户识别)。多个用户在共享的时频资源中各自发送标识自身的用户序列,不同用户发送的信号在空中叠加,基站通过接收这些混叠的信号判断当前有哪些无线终端在请求接入。现有的方案中,用户序列空间中的用户序列被设计成具有正交性的,这样即使用户发送的信号在基站混叠,基站也可以通过用户序列的正交性,将各个用户发送的信号分离开来,达到用户检测的目的。
为了支持更低的接入时延,用户在接入之前希望能不进行协调调度,即进行免调度(Grant-free)的通信。这时用户随机地从用户序列空间中选择一个用户序列作为自身的发送序列。这里,用户序列空间对应于上文的用户序列的集合,可选的用户序列的集合等等。
现有的方案中,主要使用Zadoff-Chu(ZC)序列作为用户序列,采用多个ZC序列形成用户序列空间。ZC序列可以较好地满足用户检测所需要的正交性。用户序列空间中不同的ZC序列由一个基序列进行循环移位产生,其中一个基序列由一个根指数生成。长度为N的基序列可以有N种循环移位,从而产生N条ZC序列。通过同一个根序列循环移位产生的N条ZC序列满足完美的正交特性,即N条ZC序列中的任意两条ZC序列的相干度为0。因此,ZC序列作为用户序列,具有较好的用户检测性能,被广泛应用于LTE系统等通信系统中。
正在研究中的第5代移动通信应当具备高吞吐量、低时延、大连接的特性。其中,大连接就是针对IoT业务中的海量终端连接的需求提出的。此时,现有协议和现有方案中的用户检测设计主要具有以下几个问题。
(1)用户序列空间小:长度为N的基序列通常最多支持N个不同的用户序列。这时,如果同时接入用户数量较大,它们各自随机选择自身序列时会产生“碰撞”,即两个或两个以上用户选择了同一条用户序列。表1示出了不同大小的用户序列空间、不同接入用户数量下的碰撞概率。可以看出,接入用户数量相同时,用户序列空间越大,用户的碰撞概率越低。
表1随机选择用户序列时,用户序列空间的大小、接入用户数量和碰撞概率之间的关系
(2)用户序列空间不支持灵活扩展:在现有的LTE系统中,用户序列长度一旦确定,就相应的确定了相应的用户序列空间的大小。当接入用户数量很少时,如果使用较大的用户序列空间(对应于较大的用户序列长度),就会造成时频资源的浪费;当接入用户数量很多时,如果使用较小的用户序列空间,则碰撞概率高。这样的设计缺乏灵活性。
(3)检测复杂度高:ZC序列的相关性检测需要对用户序列空间的所有用户序列做相关,复杂度是用户序列长度N的平方。在N较大时,实时检测会产生较高的计算开销。
基于现有的方案中存在的以上问题,本发明实施例提供了一种传输用户序列的方法。该方法包括:网络设备向终端设备发送第一信令,相应地,终端设备接收网络设备发送的第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集。所述网络设备接收所述终端设备根据所述第一信息发送的第一用户序列,相应地,所述终端设备根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列。所述网络设备根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
应理解,本发明实施例的网络设备可以是小区的网络设备,可以是小区层面意义上的基站或者与具有类似于基站的功能的网络设备,例如无线路由器和无线接入点等。网络设备可以是为小区内移动或固定的终端设备提供无线接入、通信服务的网络设备。网络设备服务的所有终端设备包括接入网络设备的终端设备和驻留在网络设备的终端设备等。包括接入网络设备的终端设备、通过该网络设备进行上行/下行通信的终端设备和驻留在该网络设备服务范围内并潜在可能进行接入、上行/下行通信的终端设备等。其中网络设备服务范围可以指其空口所覆盖的范围。
第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,也可以描述为第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的所有用户序列,或者第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的所有终端设备使用的用户序列的并集。
应理解,现有的方案中,第一用户序列空间的用户序列的数量(也称为用户序列空间的大小)是协议确定好的,或者至少是在系统初始化时,网络设备(例如基站)和终端设备(例如,用户设备(User Equipment,UE))双方协商好并保持不变的。因此,现有的方案中,网络设备不会向终端设备发送第一信令,由第一信令指示第一用户序列空间的用户序列的数量。
本发明实施例提供的传输用户序列的方法,网络设备向终端设备发送指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,该第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,由此可以灵活地指定网络设备服务的所有终端设备可以使用的用户序列空间的大小,从而能够支持用户序列空间的大小的调整,进而提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
应理解,第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,也可以描述为第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的所有用户序列,或者第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的所有终端设备使用的用户序列的并集。
供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集可以包括:用于竞争性接入的用户序列和/或用于非竞争性接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间可以包括终端设备用于竞争性接入的用户序列和/或用于非竞争性接入的用户序列。
或者,供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集可以包括:用于基于免调度接入的用户序列和/或用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间的用户序列包括用于基于免调度接入的用户序列和/或用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。
或者,供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集可以包括:用于自主(autonomous)接入的用户序列和/或用于网络设备引导(supervised)接入的用户序列。或者说,第一用户序列空间的用户序列包括用于自主(autonomous)接入的用户序列和/或用于网络设备引导(supervised)接入的用户序列。
在一些场景中,例如免授权通信的场景,第一用户序列空间有可能只包括竞争性接入(基于网络设备调度接入、网络设备引导接入)的用户序列。在一些场景中,例如基站调度的通信的场景,第一用户序列空间有可能只包括非竞争性接入(基于免调度接入、自主接入)的用户序列。在一些场景中,第一用户序列空间有可能既包括竞争性接入的用户序列又包括非竞争性接入的用户序列。
应理解,本发明实施例中,所述第一用户序列空间的任意两个用户序列的相干度大于或等于0且小于或等于第一阈值。当第一用户序列空间的任意两个用户序列的相干度均等于0时,第一用户序列空间是完全正交的,即第一用户序列空间内的任意两个用户序列是正交的。
为了解决海量连接下用户序列容易发生碰撞的问题,所使用的用户序列空间中的用户序列可以是准正交的,即不是完全的正交的。
此时,所述第一用户序列空间的用户序列可以是准正交的,所述准正交是指所述第一用户序列空间的任意两个用户序列的相干度大于或等于0且小于或等于第一阈值,并且所述第一用户序列空间中存在至少一对用户序列的相干度大于0。
具体而言,如上文所述,用户序列长度对系统用于进行上行数据传输的时频资源的大小是有影响的。因而,本发明实施例可以是在现有的方案的用户序列长度N不变的情况下(即相对于现有技术的方案,无需分配额外的时频资源),使用准正交码(例如准正交的Reed-Muller序列)作为用户序列。准正交的用户序列不局限于固定的正交用户序列空间大小,因此可以产生更大的序列空间。
用户序列空间(简称用户空间、序列空间)的大小是指用户可使用的用户序列的集合中不同用户序列的总数量。换而言之,用户序列空间大小是指用户序列空间中包括的所有用户序列的数量。这与现有的LTE协议中随机接入信道(Random Access CHannel,RACH)配置的分组内序列数量是有区别的。
准正交是指用户序列空间的任意两个用户序列的相干度大于或等于0且小于或等于第一阈值ε,并且用户序列空间中存在至少一对用户序列的相干度大于0。本发明实施例允许用户序列之间不完全正交,但应最大限度地保持用户序列空间的正交性。应注意,用户序列空间中可以包含正交的子用户序列空间。长度为N的用户序列s1和s2的相干度的定义可以如下:
其中s(i)为序列的第i位。
第一阈值ε的设置根据系统参数决定,例如可以是根据用户序列长度N确定的。具体地,第一阈值ε可以取值
本发明实施例的方法采用准正交的用户序列空间时,用户序列空间增大,可以降低用户间的碰撞概率,并且能够不改变用户序列的长度,无需分配额外的时频资源。
本发明实施例中另外一种传输用户序列的方法,可以包括:网络设备向终端设备发送第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的正交性的第一信息;所述网络设备接收所述终端设备根据所述第一用户序列空间的正交性发送的第一用户序列;所述网络设备根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
相比于前述的方案,该方案中网络设备通知终端设备第一用户序列空间的正交性而非用户序列的数量,这种方式也可以使网络设备和终端设备相互确定要使用的用户序列空间的大小。
其中,指示第一用户序列空间的正交性的第一信息可以为所述第一用户序列空间内任意两个用户序列间的相干度的最大值;也可以为所述第一用户序列空间的空间级数,所述空间级数指所述第一用户序列空间能够划分出的子空间的最大相干度的取值个数。
下面详细说明可以使用准正交的用户序列扩展用户序列空间的原理。
如果只使用正交的用户序列空间,长度为N的用户序列最多能产生大小为N的用户序列空间,所支持的用户数量受限。而使用准正交的用户序列空间,即用户序列空间中的用户序列非完全正交的,所支持的用户数量可以大幅增加,从而达到减少碰撞概率的目的。表2示出了用户序列空间的级数、用户序列空间的大小、满足要求的用户序列以及用户序列间最大的相干度。如表2所示,长度为N的准正交的用户序列可产生远大于N的用户序列空间。
表2用户序列空间的举例
其中,Kerdock集合、DG(m,1)集合和DG(m,r)集合等均为构造RM序列用到的参数。DG集合全称为Delsarte-Goethals Set,m为与用于序列长度相关的参数。1级用户序列空间为正交的用户序列空间,2级及2级以上用户序列空间为准正交的用户序列空间,用户序列空间从1级至r+2级,级数逐渐升高,高级用户序列空间包含低级用户序列空间。
如表2所示,随着用户序列空间的扩大,虽然碰撞概率会大幅降低,但用户之间的正交性也越来越差,即用户间干扰越大(表现为用户序列之间相干度的上升)。根据上文描述的基于正交性的用户检测的准确度会由于引入非完全正交的用户序列而降低。图2示出了本发明实施例的用户序列空间的空间级数的示意图。如图2所示,用户序列空间的空间级数越大,碰撞概率越低,同时用户序列空间中用户序列的正交性越低,用户检测成功率越低。因而本发明实施例中,可以对获得大用户序列空间下海量连接(低碰撞概率)和高可靠(高检测成功率)进行折衷。
本发明实施例中,网络设备可以根据当前网络负载和系统参数,确定所述第一用户序列空间的用户序列的数量,所述系统参数包括用户序列长度、碰撞概率容忍值、漏检概率容忍值、定时估计误差、信道估计误差、误码率、可用时频资源大小、可用计算资源大小、接收信号功率和信噪比中的至少一种。
具体而言,以常见的网络设备基站为例进行说明。基站确定用户序列空间的用户序列的数量可以通过算法实现。算法的输入包括接入用户数量(例如平均接入用户数量或当前接入用户数量)k,用户序列长度N,系统性能参数可以包括至少一种以下参数但不限于:
碰撞概率容忍值
漏检概率容忍值
可用时频资源大小(例如RACH)
可用计算资源大小(例如用于计算的硬件资源,发送端和/或接收端的硬件资源所能承受的算法)
接收信号功率
信号与干扰和噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)或其他衡量接收信道质量的参数
定时估计误差
信道估计误差
误码率或误块率
其他与用户序列空间的大小选择相关的系统参数…
算法的输出可以包括以下至少一种但不限于:
用户序列空间的大小C,即用户序列空间的用户序列的数量
用户序列的种类(RM序列、ZC序列等)
用户序列空间的级数L
在具体的例子中,为使系统总体性能最佳,系统性能参数由具体的应用场景决定。例如,当用户序列的应用场景为用户随机接入的盲检测时,假设检测算法性能理想,则接入用户数量k、用户序列长度N和碰撞概率容忍值为必要的输入参数。用户序列空间的大小可由以下方式确定:
由于k个用户在大小为C的用户序列空间中随机接入时,碰撞概率为
因此用户序列空间的大小C应满足以下公式
通常情况下,除了碰撞性能,同时还需要考虑检测性能,即漏检概率。因为用户序列长度N越长,用户序列之间的干扰(相干度)越低,因此漏检概率与用户序列长度N相关。漏检概率为信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)的函数:
pmiss(k,N,C,SNR)=Q(SINR)
其中,Q()为Q函数,Q函数又称为误差函数,是信号处理中用于估计检测性能的通用函数。SINR=falg(k,N,C,SNR)为信号与干扰和噪声比,falg与检测算法相关,SNIR与接入用户数k成正比,N和C共同决定了用户间两两的干扰值,SNR决定了噪声值。
因此用户序列空间的大小C应满足以下公式
基于不同的应用场景,网络设备根据当前网络负载和系统参数确定第一用户序列空间的用户序列的数量,可以更准确的确定第一用户序列空间的大小,使得用户序列空间的大小更有利于提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
本发明实施例中,可以通过综合考虑检测算法的实际性能(由用户序列空间的大小,信噪比等共同决定),以及可用计算资源或算法复杂度(算法复杂度随用户序列空间增大而线性增加)等多重因素,来共同确定最佳的用户序列空间的大小。网络设备还可以通过设置条件来确定用户序列空间的大小。例如,可以根据经验在网络设备中预先设置一定的条件,该条件可以是与网络负载或其他系统参数相关的,当网络负载或其他系统参数符合一定的条件时,将用户序列空间的大小确定为相应的数值。网络设备还可以设置接口,使得网络管理员可以通过该接口设定用户序列空间的大小。用户序列空间的大小还可以是人为划分之后存储在网络设备上的,本发明实施例对用户序列空间的大小的具体确定方式不作限定。
实验证明,通过合理的设计,将用户序列空间相对现有的方案急剧扩大(例如:128长的序列,将空间扩大120倍)时,只有小幅检测性能损失用户间碰撞概率则大大降低。
而后,基站根据需求,通知UE第一用户序列空间的大小,或者通知UE实时扩展或减小用户序列空间,还可以通知UE用户序列空间的级数、用户序列的种类等等。UE根据第一用户序列空间的用户序列的数量向基站发送第一用户序列。其中,第一用户序列是第一用户序列空间中的一个用户序列。基站根据第一用户序列进行用户检测和/或通信参数估计。
基站通过向UE发送第一信令通知UE用户序列空间的大小,UE据此向基站发送用户序列,可以有多种形式。其中一种形式为半静态的形式,具体的,图3是本发明一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。该方法的步骤可以如图3所示。
S301,基站统计输入参数。具体地,基站可以在一定的周期内统计网络负载和系统参数,例如可以包括接入用户数量、系统性能参数和用户序列长度等输入参数。可选地,该周期可以为广播周期。
S302,基站确定输出参数。具体地,基站确定当前的用户序列空间的大小,还可以确定用户序列的种类等。
S303,基站将包括输出参数的信息的第一信令发送给所有UE,可选地,基站可以通过广播的形式发送第一信令。相对应地,UE接收网络设备发送的所述第一信令。具体地,对于随机接入过程,基站可以通过类似于LTE协议中36.331中规定的系统信息块(System Information Blocks,SIB)SIB2承载该信息,对于用作导频序列、同步序列或解调参考信号需要另外添加信令或复用已有信令,第一信令的具体形式和内容将在下文中详细展开。
随机接入过程SIB2可以承载信息如下:
PRACH-ConfigInfo::=SEQUENCE{
……
prach-IndexOfSequenceSpaceUsed
prach-NumOfSequenceSpaceUsed
prach-LevelOfSequenceSpaceUsed
Prach-TypeOfSequenceUsed
……
}
S304,UE根据基站发送的第一信令,在指定的用户序列空间内随机选择或生成用户序列。
具体而言,UE选择或生成用户序列,可以通过两种方法。
一种是离线生成系统可能使用的最大的用户序列空间中的所有用户序列,并保存于UE中。使用时,UE根据指示的用户序列空间的大小,选择相应用户序列子空间中的一个用户序列,发送给基站。
另一种是在线生成用户序列。使用时,UE根据指示的用户序列空间的大小,以一定的计算方法直接生成规定的用户序列空间中的一个用户序列,并用该用户序列,生成上行的信号。相应地。UE根据所述第一用户序列空间的用户序列的数量,向所述网络设备发送第一用户序列,可以包括:根据所述第一用户序列空间中的用户序列的数量,生成属于所述第一用户序列空间的所述第一用户序列;向所述网络设备发送所述第一用户序列。
S305,UE向基站发送用户序列。相应地,基站接收UE发送的用户序列。
S306,基站根据用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
S307,UE进行上行数据传输。相应地,基站接收UE传输的数据。
S308,基站对数据进行解调和译码。
另外一种形式是自适应调整的形式,其与半静态形式的区别在于,当按照系统参数确定用户序列空间的大小不按周期通知UE,而是在用户序列空间的大小发生变化或变化大于预设的阈值时通知UE。由此,在系统参数长时间保持不变或变化小于预设的阈值的情况下,不向UE发送第一信令,可以节省信令的开销。
应理解,本发明实施例中,系统可以为每一可选的用户序列空间的大小配置特定的用户序列,使得网络设备和终端设备知晓用户序列空间的大小对应的用户序列空间包括哪些用户序列。该配置可以是预先存储在系统中的,例如,可以将各大小的用户序列空间及其包括的用户序列通过列表的方式存储在网络设备和终端设备中;或者可以为各大小的用户序列空间的每一个用户序列空间存储一个用户序列,该用户序列空间中的其它用户序列根据此用户序列算出。该配置也可以通过信令进行通知,例如网络设备通过信令通知终端设备各大小的用户序列空间对应的用户序列,本发明实施例对此不作限定。
图4是本发明一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。下面结合图4给出一个上述情况下的具体的例子的流程。
S401,对系统进行用户序列空间的初始化,初始化用户序列空间的大小C=C0。
S402,UE选择用户序列空间的用户序列进行随机接入。
S403,基站统计当前的系统参数。例如,可以包括接入用户数量、信噪比、漏检概率、碰撞概率等等。
S404,基站根据系统参数评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的系统性能。其中,评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的系统性能可以通过解析法,也可以通过统计法。
解析法是根据数学公式预估所需优化的系统性能,并选择使得系统性能更佳的用户序列空间的大小。例如,当前的应用场景为随机接入时,用户碰撞和用户漏检都会造成接入失败,因此我们可以评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的接入性能pfailure=pcol+pmiss。这里接入性能以接入失败概率参数pfailure表示,pfailure为碰撞概率参数pcol与漏检概率pmiss的和。其中,
pmiss=Q(SINR)=Q(falg(k,N,C,SNR)),
统计法是根据历史系统性能统计查找、比较相似输入参数时,不同用户序列空间的大小对应的系统性能,并选择使得系统性能更佳的用户序列空间的大小。
S405,根据评估结果确定扩展用户序列空间是否能够使得系统性能的提升超过第二阈值。是,执行S406;否,保持用户序列空间不变,执行S402。
S406,基站将用户序列空间的大小扩展为C=C+Δ1,并向UE发送信令,信令中至少包括用于指示新的用户序列空间的用户序列的数量的信息。可选地,基站发送信令可以通过广播的形式。
S407,根据评估结果确定减小用户序列空间是否能够使得系统性能的提升超过第三阈值。是,执行S408;否,保持用户序列空间不变,执行S402。应理解,S405与S407的执行无先后顺序的限定。
S408,基站将用户序列空间的大小减小为C=C-Δ2,并向UE发送信令,信令中至少包括用于指示新的用户序列空间的用户序列的数量的信息。可选地,基站发送信令可以通过广播的形式。
应理解,本发明实施例中,可选地,网络设备可以通过广播的形式,向终端设备发送第一信令。相应地,终端设备接收网络设备通过广播的形式发送的第一信令。当然,网络设备和终端设备之间也可以通过其他的方式,例如单播或组播的方式传输信令,本发明实施例对此不作限定。
还应理解,本发明实施例可以应用在IoT业务的海量接入场景,此时用户序列空间的大小C可能会是很大的数值,导致基站向UE发送的第一信令中的第一信息带来较大的信令资源开销。本发明实施例可以采用比特量化用户序列空间的大小并发送量化值的方法。相应地,所述第一信息包括所述第一用户序列空间的空间级数,或用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。第一信息还可以包括单位量化值对应的用户序列的数量,简称为粒度。当然单位量化值对应的用户序列的数量(粒度)也可以通过系统或者协议约定,本发明实施例对此不作限定。
具体而言,当第一用户序列空间的用户序列的数量是一个级数的用户序列空间的所有用户序列时,第一信息可以是第一用户序列空间的级数L,由于L级空间所拥有的可用序列数为NL,因此较小的L就可以指示非常大的空间范围,可以只使用几个比特,大大节省了信令开销。
另外一种情况是,由于当L增加时,每一级用户序列空间包括的用户序列的数量呈指数上升,在某些应用场景下可能无法提供精确调控用户序列空间大小所需要的粒度,即第一用户序列空间的用户序列的数量是一个级数的用户序列空间的部分用户序列。此时,可以对每级用户序列空间内的用户序列的数量进行进一步量化,如下表3所示。
表3用户序列空间大小的量化方法
在终端设备(用户)始终保持唤醒状态的一些应用场景中,例如5G的增强型移动宽带(enhanced Mobile Broadband,eMBB)技术或5G的(ultra-Reliable and Low-Latency Communications,uRLLC)技术中,可以通过只在用户序列空间的配置发生变化的情况下发送信令,以减少信令的开销。以信令中包括用户序列空间的大小的情况为例,在终端设备首次接入时,基站通过下行信令发送C0,指示终端设备接入时使用的用户空间;而在首次接入后,基站只在用户序列空间的大小发生变化时,通过广播信令发送CΔ通知变化,如用户序列空间的大小的配置无变化,则基站不重复广播信令。上述基于用户序列空间的大小的变化的信令指示方式也适用于指示用户序列的种类、用户序列空间的空间级数等。本发明实施例中的具体指示方式,可在标准中作出规定。
在本发明实施例中,基站可以通过计算自行决定当前使用的用户序列空间的大小。为了统一和简化操作方式,基站也可以通过从预配置的多个用户序列空间中选择一个用户序列空间的方式来确定用户序列空间的大小。预配置的多个用户序列空间可以通过标准的形式进行规定。在标准中,可以建立用户序列空间的配置与索引之间的对应关系。用户序列空间的配置包括所述用户序列空间的用户序列的数量,还可以包括用户序列空间的用户序列的种类、用户序列空间的空间级数和用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。
对应地,所述第一信息可以为用于指示所述第一用户序列空间的配置的索引,所述索引通过标准在所述网络设备和所述终端设备中预先约定,所述第一用户序列空间的配置包括所述第一用户序列空间的用户序列的数量。所述第一用户序列空间的配置还可以包括所述第一用户序列空间的用户序列的种类、所述第一用户序列空间的空间级数和所述第一用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。
在一个具体的例子中,可以列出如表4所示的用户序列空间的大小的配置方案。
表4用户序列空间的大小的配置方案
用户序列空间的配置的索引可以简称为用户序列索引(User SequenceIndex,USI)。用户序列空间的配置包括用户序列空间的用户序列的数量,还可以包括用户序列空间的用户序列的种类、用户序列空间的空间级数和用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。可选地,用一个索引指示用户序列空间的用户序列的数量、用户序列的种类、用户序列空间的空间级数和用户序列的长度,可以节省信令资源。
在一个具体的例子中,用户序列索引指示的内容可以如表5所示。表5中的各项内容也可以在标准以外规定,例如通过信令等通知,本发明实施例对此不作限定。
表5用户序列索引指示的内容(可以由标准约定)
根据应用场景对性能的需求,标准可以使用不同数量的用户序列索引,以实现对用户序列空间的不同粒度的控制。如果用户序列索引的列表中只包括2种使用模式,则第一信令需要1bit即可指示基站选择的用户序列空间对应的用户序列索引;如果用户序列索引的列表中包括4种使用模式,则第一信令需要2bit指示基站选择的用户序列空间对应的用户序列索引;如果用户序列索引的列表中包括多于4种使用模式,则第一信令需要至少3bit指示基站选择的用户序列空间对应的用户序列索引。用户序列索引所需的bit数也可以在标准中规定。
为节省信令开销,用户序列索引的发送也可以通过前文描述的基于用户序列空间的配置的变化的信令指示方式,此处不再进行赘述。
本发明实施例采用空间级数、量化值或索引来指示用户序列空间的大小,当第一信息为空间级数、量化值或索引时,可以使得第一信息占用的bit数很少,从而减小信令的开销,提高资源的利用率。
应理解,当使用比特化的量化值时,系统需要通过标准或信令规定量化值以及单位量化值对应的用户序列的数量,即粒度,以统一收发两端对空间大小的理解。例如,可以如图5规定前3个比特指示当前空间大小值的粒度,后9个比特指示用户序列空间的大小的量化值。最终,用户序列空间的大小C为:用户序列空间的大小的量化值×粒度。例如,对于用户序列空间C满足N2≤C≤N3,该用户序列空间的级数为3,粒度为N2,量化值为量化值占用的比特数为log2N。由此,可以用较少的比特数指示用户序列空间的非常大的动态范围,可以适用于IoT业务的海量连接场景。
在本发明实施例中,所述第一用户序列空间的用户序列的种类可以为Reed-Muller序列(RM序列)或Zadoff-Chu序列(ZC序列),当然本发明实施例并不局限于此。
对于准正交的用户序列空间,当系统使用RM序列时,所述第一用户序列空间的用户序列包括根据至少两个生成矩阵生成的Reed-Muller序列。
下面以一个具体的例子说明系统使用RM序列形成用户序列空间并进行用户处理的流程。在该例子中,基站采用自适应调整用户序列空间的大小的方案控制当前的用户序列空间;UE则采用在线生成用户序列的方案。实际的实施过程中可以使用但不局限于该例子中用户序列空间的控制方法以及用户序列生成方法。图6是本发明另一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。该例子的方法包括以下步骤。
S601,基站统计输入参数。具体地,基站可以在一定的周期内统计接入用户数量、系统性能参数和用户序列长度等输入参数。可选地,该周期可以为广播周期。
S602,基站根据系统参数评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的系统性能。
S603,基站根据评估结果确定是否需要调整用户序列空间,应理解,这里主要是指调整用户序列空间的大小。
S604,基站向UE发送第一信令,其中,第一信令包括调整后的用户序列空间的大小C广播。可选地,基站可以通过广播的形式发送第一信令。
S605,UE比较C广播与C本地的大小。当C广播>C本地时,执行S606;当C广播<C本地时,执行S607。
S606,新增用于生成RM序列的生成矩阵。
S607,删除用于生成RM序列的部分生成矩阵。
S608,根据可用的生成矩阵,生成RM序列。具体而言,在可用的生成矩阵集合中选择一个P矩阵,再选择一个b,生成RM序列。
S609,UE向基站发送用户序列,即生成的RM序列。
S610,基站根据用户序列,进行用户和/或通信参数估计。
其中,基站指示UE可使用的用户序列空间的大小,UE可以按照约定的方式选取满足一定正交性的用户序列的集合(例如可以是某个级数的用户序列空间的子集或子空间),并在其中选取自己的用户序列发送。
其中,各级RM序列空间序列的生成方法如下:
第一步:生成m×m二进制P矩阵集合{P1,…,PM}
第1级用户序列空间为Kerdock Set中任意一个P矩阵(对应大小为N的正交的用户序列空间)。
第2级用户序列空间为Kerdock Set中所有N=2m个P矩阵(对应大小为N2的准正交的用户序列空间,包含第1级用户序列空间)。
……
第L级空间的P矩阵的集合为:生成大小为M=2m(L-2)的P矩阵集合,即Delsarte-Goethals(m,r)Set,其中r=L-1。
第二步:生成长度为m的二进制向量b的集合:{b1,…,bN}
第三步:根据下式对所有(P,b)对生成长度为N=2m的RM序列
其中,项为可选项,作用为幅度归一化参数A。实际中,可以使用公式k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,其幅度归一化参数A可由上层功率控制决定。其中的P可以称为生成矩阵,b可以称为生成向量。
应理解,第L级用户序列空间包含所有低级用户序列空间。
第四步:通过以上方法共可以产生2m(L-1)条长度为N的RM序列,可以采用以下方法对所有用户序列进行排序:为了增强检测性能,低级用户序列空间在前,高级用户序列空间在后。在同一级用户序列空间中,为了增强宽带信道估计性能,做快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT)后平均峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)小的子空间(子集)在前,平均PAPR大的子空间在后。
在扩展用户序列空间时,例如,可以取调整步长Δ=N(正交的用户序列空间的大小)。首先使用第1级用户序列空间(完全正交的用户序列空间)中的用户序列。然后在第2级用户序列空间的N个正交的用户序列中扩展;当使用完所有第2级用户序列空间中的正交空间后,继续在第3级空间中扩展,以此类推。
具体地,例如使用长度为32的RM序列,并且C≤1024(即使用第2级用户序列空间Kerdock Set),则32个正交的用户序列子空间的排序如下: 其中的序号为下文的细则中的高m(r+1)位对应的P矩阵的序号(每个P矩阵对应一个正交的用户序列子空间)。用户序列扩展时,可以按该顺序扩展正交的用户序列子空间,用户序列减小时,按该顺序的逆序减小用户序列的子空间。
又如使用长度为64的RM序列,并且C≤4096(即使用第2级用户序列空间Kerdock Set),则64个正交子空间的排序如下: 其中的序号为下文的细则中的高m(r+1)位对应的P矩阵的序号(每个P矩阵对应一个正交的用户序列子空间)。
第五步:用户序列空间的大小为C的第一用户序列空间所包括的用户序列即为排序后前C条用户序列。
RM序列生成细则如下:
其中,产生各级RM序列空间所需要的P矩阵可由以下嵌套空间中选取:
其中DG为Delsarte-Goethals Set的简称DG(m,0)又称为Kerdock Set。
Kerdock Set共包含2m个P矩阵,由以下步骤生成:
Tr[xya]=(x0…xm-1)P0(a)(y0…ym-1)T
其中为的元素x到二元域F2的映射。所有计算都在有限域中。
因此,P矩阵的第i行,第j列元素可以这样得到:
1.使x0…xm-1向量的第i位为1,其余均为0;使y0…ym-1向量的第j位为1,其余均为0。
2.将这两个长度为m的二元域F2向量分别映射为的元素x和y;并计算Tr[xya]。
3.Kerdock Set中第a个P矩阵的第i行,第j列元素即为Tr[xya]。中共2m个元素a一一对应了2m个P矩阵。
DG(m,r)共包含2m(r+1)个P矩阵,由以下方法生成:
由于一共有r+1个元素a0,a1,…,ar,每个a又有2m个取值,因此共可产生2m(r+1)个P矩阵。
由上式可见,每个P矩阵为Pt,t=0,1,…,r的线性组合,因此DG(m,r)包括所有低阶集。这里Pt可由下式得到:
具体计算的Pt方法与Kerdock Set中的P0类似,此处不再赘述。
序列生成的原顺序(排序前)方法:
综上所述,DG(m,r)包含的共2m(r+1)个P矩阵和2m个b向量共可产生2m(r+2)条RM序列。由DG(m,r)产生的共2m(r+2)条RM序列由m(r+2)长的二进制序号表示,映射方法如下:
1.将m(r+2)长的序号分为最低m位,和其余m(r+1)位
2.最低m位对应的向量即为b向量
3.其余m(r+1)位转换为r+1长2m进制向量,其中每个元素映射为的元素at,t=0,1,…,r后再映射为Pt,t=0,1,…,r;最后根据DG(m,r)的生成方法计算出线性组合后的P矩阵。
4.根据RM序列生成式,由P矩阵和b向量计算得到RM序列。
本发明实施例的方法使用Reed-Muller(RM)码构造的准正交序列,在大幅增加用户序列空间的同时,还能够获得极低的检测复杂度。
这是由于基于RM序列的用户检测使用快速Hadamard变换,所需乘法次数是ZC序列(逐次做相关)的另外非常重要的一点是:由于RM序列只在{±1,±i}中取值,因此做相关时的每次乘法只需要改变符号(bit翻转即可),而无需像ZC序列那样做浮点复数乘法,因此其每次乘法的复杂度与ZC序列相比又大幅降低(甚至可以忽略不计)。因此使用RM序列在进行用户检测(大空间搜索)时,不会明显增加复杂度。用户检测的乘法次数比较具体如表6所示。最终检测复杂度主要来自于乘法次数×每次乘法复杂度。表6仅列出了乘法次数的统计而没有考虑每次乘法的复杂度。由于RM序列每次乘法(bit翻转)复杂度和ZC(浮点复数乘法)相比,几乎可以忽略不计,因此RM序列的整体检测复杂度还要远低于表6的估计。
表6用户检测的乘法次数
用户序列长度 | 用户检测的乘法次数(RM序列/ZC序列) |
64 | 9.38% |
128 | 5.47% |
256 | 3.13% |
对于准正交的用户序列空间,当系统使用RM序列时,所述第一用户序列空间的用户序列包括根据至少两个根指数生成的Zadoff-Chu序列。
下面以一个具体的例子说明系统使用ZC序列形成用户序列空间并进行用户处理的流程。在该例子中,基站采用自适应调整用户序列空间的大小的方案控制当前的用户序列空间;UE则采用在线生成用户序列的方案。实际的实施过程中可以使用但不局限于该例子中用户序列空间的控制方法以及用户序列生成方法。图7是本发明另一个实施例的传输用户序列的方法的示意性流程图。该例子的方法包括以下步骤。
S701,基站统计输入参数。具体地,基站可以在一定的周期内统计接入用户数量、系统性能参数和用户序列长度等输入参数。可选地,该周期可以为广播周期。
S702,基站根据系统参数评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的系统性能。
S703,基站根据评估结果确定是否需要调整用户序列空间,应理解,这里主要是指调整用户序列空间的大小。在需要调整用户序列空间时执行S704,在不需要调整用户序列空间时不执行后续的步骤,执行S701和S702,等待下一周期继续评估扩展用户序列空间和/或减小用户序列空间后的系统性能。
S704,基站向UE发送第一信令,其中,第一信令包括调整后的用户序列空间的大小C广播。可选地,基站可以通过广播的形式发送第一信令。
S705,UE比较C广播与C本地的大小。当C广播>C本地时,执行S706;当C广播<C本地时,执行S707。
S706,新增用于生成ZC序列的根指数。
S707,删除用于生成ZC序列的部分根指数。
S708,根据可用的根指数,生成ZC序列。具体而言,在可用的根指数集合中选择一个根指数,产生基序列并选择一个循环移位,从而生成ZC序列。
S709,UE向基站发送用户序列,即生成的ZC序列。
S710,基站根据用户序列,进行用户和/或通信参数估计。
各级ZC序列空间序列的生成方法如下:
第一步:生成可用的根指数(roots)集合{r1,…,rN}
第1级用户序列空间为1到N中任意一个r(对应大小为N的正交的用户序列空间)
第2级空间为1到N中所有r(对应大小为N2的准正交的用户序列空间,其中包含第1级正交的用户序列空间)
第二步:从0到N-1中选择一个作为循环移位值
第三步:对于所有可选的根指数集合,以及所有的循环移位值,先根据下式生成长度为N的ZC基序列,然后进行相应的循环移位得到用户序列
其中,ceil()表示上取整。对于ZC序列,可用通过将用户序列长度N设为素数来达到相干度的要求。ZC序列只支持第2级用户序列空间,扩展性不如RM序列。
在本发明实施例中,如果使用长度为N的ZC序列,则用户序列空间的大小为C时,使用的根指数个数为ceil(C/N)。将所有可用的根指数(通常,为了保证较好的性能,可规定根指数需要与序列长度互质)排序标号,从{1,…,ceil(C/N)}。在扩展空间时依次选择根指数r,生成长度为N的ZC基序列。由此,可以依次产生N×ceil(C/N)条序列,其中前C条ZC序列形成的用户序列空间即为第一用户序列空间。
上文中描述的扩展用户序列空间可以对应于用户序列空间扩大的这一动态的过程。图8是本发明一个实施例的用户序列空间的扩展的示意图。如图8所示,用户序列空间由第一用户序列空间扩展为第二用户序列空间。从信令角度来看,这一过程对应于本发明实施例的方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第二信令(参见图3的S309)。所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
如图8所示第一空间子集中的用户序列与第二空间子集的用户序列的相干度大于或等于第一空间子集中的两个用户序列的相干度。第一空间子集中的用户序列与第二空间子集的用户序列的相干度小于或等于第一空间子集中的用户序列与其它的空间子集中的用户序列的相干度。
可以理解,如果这里第一用户序列空间的对应的空间级数为M,则第二空间子集包括空间级数大于或等于M的用户序列。
由第一用户序列空间扩展为第二用户序列空间,扩展后的第二用户序列空间的最大相干度大于或等于扩展前的第一用户序列空间的最大相干度。其中,最大相干度是指用户序列空间中任意两个用户序列的相干度的最大值。
由第一用户序列空间扩展为第二用户序列空间,网络设备也可以通过以下方法通知终端设备。在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,所述第二用户序列空间的正交性弱于或等于所述第一用户序列空间的正交性。
具体的方式可以是,在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,所述第二用户序列空间内任意两个用户序列间的相干度的最大值大于或等于所述第一用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值。
具体的方式也可以是,在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的正交性的第二信息,所述第二用户序列空间的空间级数大于或等于所述第一用户序列空间的空间级数。
上文中描述的减小用户序列空间可以对应于用户序列空间减小的这一动态的过程。图9是本发明一个实施例的用户序列空间的减小的示意图。如图9所示,用户序列空间由第一用户序列空间减小为第三用户序列空间。从信令角度来看,这一过程对应于本发明实施例的方法还包括:
所述网络设备向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同;其中,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度。
如图9所示第三空间子集中的用户序列与第四空间子集的用户序列的相干度大于或等于第三空间子集中的两个用户序列的相干度。第三空间子集中的用户序列与第四空间子集的用户序列的相干度小于或等于第三空间子集中的用户序列与其它的空间子集中的用户序列的相干度。
由第一用户序列空间减小为第三用户序列空间,减小后的第三用户序列空间的最大相干度小于或等于减小前的第一用户序列空间的最大相干度。
由第一用户序列空间减小为第二用户序列空间,网络设备也可以通过以下方法通知终端设备。在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,所述第三用户序列空间的正交性强于或等于所述第一用户序列空间的正交性。
具体的方式可以是,在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,所述第三用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值小于或等于所述第一用户序列空间内两两用户序列间的相干度的最大值。
具体的方式也可以是,在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:所述网络设备向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的正交性的第三信息,所述第三用户序列空间的空间级数小于或等于所述第一用户序列空间的空间级数。
上述方案中,通过信令通知,可以灵活的扩展或缩小用户序列空间,并且扩展或缩小后的用户序列空间的最大相干度尽可能保持最小,可以保证用户检测或通信参数估计的准确性。
由于准正交序列之间会产生一定的干扰,这会影响用户检测性能。基站使用基于干扰消除的逐次用户检测方法,可以最大限度地抑制非正交性带来的用户检测性能损失。具体过程如图10示出的用户检测过程的示意性流程图。
S1001,对当前接收到的信号进行用户检测或信道估计。
S1002,消除检出的序列的干扰。应理解,本发明实施例的干扰的消除可以基于现有的技术,此处进行赘述。
S1003,判断剩余的能量是否为噪声能量,当为噪声能量时检测结束。当不为噪声能量时,执行S1001。
作为本发明一个具体的实施例,所述第一用户序列为随机接入信号,所述根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,可以包括:根据所述随机接入信号,进行用户检测并执行对所述终端设备的随机接入过程。
在蜂窝移动通信系统中,随机接入(Random Access)指UE在开始和网络通信之前的接入过程。随机接入通常用于识别新接入的用户,并且为还未得到或已经失去上行同步的用户实现上行定时同步,从而进行上行正交资源的调度。
用户初始化为基于竞争的随机接入过程。在这个过程中,用户随机地选择接入前导序列(Preamble)。由于初始化接入时各个用户各自独立选择序列,因此存在多个用户同时传输相同前导序列的可能性,导致接入冲突。图11示出了基于竞争的随机接入过程的示意性流程图。
S1101,基站确定输出参数。对应于前文的实施例的步骤S302。
S1102,基站发送当前的用户序列空间的大小,必要时还可以发送用户序列的种类。例如,在一些场景中,基站为了与现有的流程和技术兼容而指定使用ZC序列。再如,系统可以规定在用户序列空间小于预设的阈值时使用ZC序列,在用户序列空间大于预设的阈值时使用RM序列,等等。应理解,上述两种指示用户序列的种类的场景仅为举例而非限定。
S1103,UE在指定用户序列空间内选择并发送随机接入前导序列,或者称为随机接入信号。当基站发送用户序列的种类时,UE根据基站发送的用户序列的种类,在指定用户序列空间内选择并发送随机接入前导序列。
其中,S1101至S1103区别于现有的LTE协议中的随机接入方案,因为基站需要指示当前使用的用户序列空间的大小,并且UE在系统指定的物理随机接入信道(Physical Random Access CHannel,PRACH)上向基站发送随机接入前导序列。
S1104,基站进行用户检测。
S1105,基站根据随机接入前导序列的检测结果,发送随机接入响应(Random Access Response,RAR)。
S1106,没有冲突的UE传送确切的随机接入过程消息,如跟踪区域更新或者调度请求等。
S1107,基站端发送竞争解决消息。
PRACH的资源配置决定了用于随机接入和数据传输的资源分配。分配给PRACH的资源越多,则用于数据传输的资源就越少。随机接入前导序列可以区分同一PRACH时频资源上的不同用户。如果存在多于1个用户在同一PRACH时频资源上传输相同的随机接入前导序列,则发生冲突,导致随机接入失败。在本实施例中,由于使用了扩展的用户序列空间,因此用户间的冲突概率大幅降低,接入性能比现有方案明显提升。
作为本发明另一个具体的实施例,所述第一用户序列为用户检测参考信号,所述根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,可以包括:根据所述用户检测参考信号,进行用户检测并确定所述终端设备进行数据传输时使用的时域资源、频域资源和码域资源中的至少一种。
该具体的实施例可以应用于免调度的上行用户检测的应用场景中。本发明实施例描述了一种基于稀疏码分多址(Sparse Coded Multiple Access,SCMA)的免调度(Grant-free)上行传输时,本发明实施例使用可扩展空间的序列作为用户导频(pilot)。当然,实际实施中并不局限于SCMA免调度上行传输的应用。
SCMA上行传输前,UE会通过从基站指示的可用的用户序列空间中选择一个作为自身的导频。这里的导频通常具有两个作用,一是作为用户标识告诉基站该用户即将传输上行数据,二是告诉基站即将传输的数据使用的SCMA码本,即使用的时频资源。这种免调度传输方式的好处是:无需通过和基站来回发送信令来分配时频资源,既节省了序列开销,又缩短了时延。但这种免调度传输方式依然存在如果两个用户同时选择了同一个序列作为导频,基站端就无法分辨两个用户,通常也无法正确解调它们的上行数据的问题。由于本发明实施例允许使用扩展的用户序列空间,因此可以大幅降低用户间的导频碰撞概率,从而提升了免调度SCMA系统的上行传输效率。
作为本发明另一个具体的实施例,所述用户序列为解调参考信号,所述第一用户序列为解调参考信号,所述根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计,可以包括:根据所述解调参考信号,进行通信参数估计以用于数据解调,所述通信参数估计包括时偏估计、频偏估计和信道估计中的至少一种。
该具体的实施例可以应用于时频偏估计和信道估计的应用场景。在蜂窝移动通信系统中,由于接收端采用相干解调,因此需要尽量准确地估计传输时延或定时提前TA(Timing Advance)、频偏、以及信道估计。由于本发明实施例描述的准正交序列具有较好的正交性,特别是RM序列具有相邻移位正交的特性,适用于多径信道估计,因此也可以作为解调参考信号DMRS。
一个发送帧中通常嵌入两条DMRS,每条DMRS占据了所有的子载波。通过两条DMRS间的相位差和不同子载波上的相位差,可以估计不同用户的时偏、频偏以及信道响应等信道参数。在免调度上行传输系统中,UE从指定的序列空间中各自选择一条序列作为DMRS。这时,如果不同UE选择了同一个序列,则接收端无法准确估计TA、频偏以及信道响应。由于本发明实施例允许使用扩展了的序列空间,因此可以大幅降低用户间的DMRS碰撞概率,从而可以提升免调度系统的信道参数估计准确度,进而提升传输效率。
上文中结合图1至图11,详细描述了根据本发明实施例的传输用户序列的方法,下面将结合图12至图15,详细描述根据本发明实施例的网络设备和终端设备。
图12示出了根据本发明实施例的网络设备1200的示意性框图。如图12所示,该网络设备1200包括:
发送模块1210,用于向终端设备发送第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
接收模块1220,用于接收所述终端设备根据所述发送模块1210发送的所述第一信息发送的第一用户序列;
处理模块1230,用于根据所述接收模块1220接收的所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
因此,本发明实施例的网络设备向终端设备发送指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,该第一用户序列空间的用户序列包括供网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集,由此可以灵活地指定网络设备服务的所有终端设备可以使用的用户序列空间的大小,从而能够支持用户序列空间的大小的调整,进而提高用户检测或通信参数估计的准确性,提高系统工作效率。
可选地,作为一个实施例,所述发送模块1210还用于:在向所述终端设备发送第一信令之后,向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
可选地,作为一个实施例,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;所述发送模块1210还用于:在向所述终端设备发送第一信令之后,向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
可选地,作为一个实施例,所述发送模块1210具体用于:通过广播的形式,向所述终端设备发送所述第一信令。
可选地,作为一个实施例,所述第一用户序列是所述终端设备根据公式生成的,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
应注意,本发明实施例中,接收模块1220可以由接收器实现,发送模块1210可以由发射器实现,处理模块1230可以由处理器实现。如图13所示,网络设备1300可以包括处理器1310、接收器1320、发射器1330和存储器1340。其中,存储器1340可以用于存储处理器1310执行的代码等。
网络设备1300中的各个组件通过总线系统1350耦合在一起,其中总线系统1350除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
图12所示的网络设备1200或图13所示的网络设备1300能够实现前述图1至图11的实施例中所实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
应注意,本发明上述方法实施例可以应用于处理器中,或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本发明实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmableROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicRAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(souble sata rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
图14示出了根据本发明实施例的终端设备1400的示意性框图。如图14所示,该终端设备1400包括:
接收模块1410,用于接收网络设备发送的第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
发送模块1420,用于根据所述接收模块1410接收的所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列。
可选地,作为一个实施例,所述接收模块1410还用于:在接收所述网络设备发送的第一信令之后,接收所述网络设备发送的第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
可选地,作为一个实施例,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;所述接收模块1410还用于:在接收所述网络设备发送的第一信令之后,接收所述网络设备发送的第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
可选地,作为一个实施例,所述终端设备1400还包括生成模块1430用于:在所述发送模块根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列之前,根据公式生成所述第一用户序列,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
可选地,作为一个实施例,所述终端设备1400还包括生成模块1430用于:根据所述第一信息指示的所述第一用户序列空间中的用户序列的数量,生成属于所述第一用户序列空间的所述第一用户序列。
可选地,作为一个实施例,所述接收模块1410具体用于:通过广播的形式,接收所述网络设备发送的所述第一信令。
应注意,本发明实施例中,接收模块1410可以由接收器实现,发送模块1420可以由发射器实现,生成模块1430可以由处理器实现。如图15所示,网络设备1500可以包括处理器1510、接收器1520、发射器1530和存储器1540。其中,存储器1540可以用于存储处理器1510执行的代码等。
终端设备1500中的各个组件通过总线系统1550耦合在一起,其中总线系统1550除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
图14所示的终端设备1400或图15所示的终端设备1500能够实现前述图1至图11的实施例中所实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本发明实施例的范围。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,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,所述单元的划分,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,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。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。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (38)
1.一种传输用户序列的方法,其特征在于,包括:
网络设备向终端设备发送第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
所述网络设备接收所述终端设备根据所述第一信息发送的第一用户序列;
所述网络设备根据所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括用于指示所述第一用户序列空间的配置的索引,所述索引在所述网络设备和所述终端设备中预先约定,所述第一用户序列空间的配置包括所述第一用户序列空间的用户序列的数量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间的配置还包括所述第一用户序列空间的用户序列的种类、所述第一用户序列空间的空间级数和所述第一用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括所述第一用户序列空间的空间级数,或
用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:
用于竞争性接入的用户序列和用于非竞争性接入的用户序列。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:
用于基于免调度接入的用户序列和用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列是所述终端设备根据公式生成的,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:
所述网络设备向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;在所述网络设备向终端设备发送第一信令之后,所述方法还包括:
所述网络设备向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一信令中还包括用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的种类的第四信息。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间的用户序列的种类包括Reed-Muller序列或Zadoff-Chu序列。
12.一种传输用户序列的方法,其特征在于,包括:
终端设备接收网络设备发送的第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
所述终端设备根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括用于指示所述第一用户序列空间的配置的索引,所述索引在所述网络设备和所述终端设备中预先约定,所述第一用户序列空间的配置包括所述第一用户序列空间的用户序列的数量。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间的配置还包括所述第一用户序列空间的用户序列的种类、所述第一用户序列空间的空间级数和所述第一用户序列空间的用户序列的长度中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括所述第一用户序列空间的空间级数,或
用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:
用于竞争性接入的用户序列和用于非竞争性接入的用户序列。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集包括:
用于基于免调度接入的用户序列和用于基于所述网络设备调度接入的用户序列。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法,其特征在于,在所述终端设备根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列之前,所述方法还包括:
所述终端设备根据公式生成所述第一用户序列,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法,其特征在于,在所述终端设备接收网络设备发送的第一信令之后,所述方法还包括:
所述终端设备接收所述网络设备发送的第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
20.根据权利要求12至18中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;在所述终端设备接收网络设备发送的第一信令之后,所述方法还包括:
所述终端设备接收所述网络设备发送的第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一信令中还包括用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的种类的第四信息。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一用户序列空间的用户序列的种类包括Reed-Muller序列或Zadoff-Chu序列。
23.根据权利要求12至22中任一项所述的方法,其特征在于,所述终端设备根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列,包括:
所述终端设备根据所述第一信息指示的所述第一用户序列空间中的用户序列的数量,生成属于所述第一用户序列空间的所述第一用户序列;
所述终端设备向所述网络设备发送所述第一用户序列。
24.一种网络设备,其特征在于,包括:
发射器,用于向终端设备发送第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
接收器,用于接收所述终端设备根据所述发射器发送的所述第一信息发送的第一用户序列;
处理器,用于根据所述接收器接收的所述第一用户序列,进行用户检测和/或通信参数估计。
25.根据权利要求24所述的网络设备,其特征在于,所述第一信息包括用于指示所述第一用户序列空间的配置的索引,所述索引在所述网络设备和所述终端设备中预先约定,所述第一用户序列空间的配置包括所述第一用户序列空间的用户序列的数量。
26.根据权利要求24所述的网络设备,其特征在于,所述第一信息包括所述第一用户序列空间的空间级数,或
用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的网络设备,其特征在于,所述第一用户序列是所述终端设备根据公式生成的,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的网络设备,其特征在于,所述发射器还用于:
在向所述终端设备发送第一信令之后,向所述终端设备发送第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
29.根据权利要求24至27中任一项所述的网络设备,其特征在于,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;所述发射器还用于:
在向所述终端设备发送第一信令之后,向所述终端设备发送第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
30.根据权利要求24至29中任一项所述的网络设备,其特征在于,所述第一用户序列空间的用户序列的种类包括Reed-Muller序列或Zadoff-Chu序列。
31.一种终端设备,其特征在于,包括:
接收器,用于接收网络设备发送的第一信令,所述第一信令中包括用于指示第一用户序列空间的用户序列的数量的第一信息,所述第一用户序列空间的用户序列包括供所述网络设备服务的终端设备使用的用户序列的全集;
发射器,用于根据所述接收器接收的所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列。
32.根据权利要求31所述的终端设备,其特征在于,所述第一信息包括用于指示所述第一用户序列空间的配置的索引,所述索引在所述网络设备和所述终端设备中预先约定,所述第一用户序列空间的配置包括所述第一用户序列空间的用户序列的数量。
33.根据权利要求31所述的终端设备,其特征在于,所述第一信息包括所述第一用户序列空间的空间级数,或
用于指示所述第一用户序列空间的用户序列的数量的量化值。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括处理器用于:
在所述发射器根据所述第一信息,向所述网络设备发送第一用户序列之前,根据公式生成所述第一用户序列,其中,x=bin(k),k的取值为0,1,...,2m-1,bin(k)为对k取二进制向量表示,A为幅度归一化参数,P为生成矩阵,b为生成向量。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的终端设备,其特征在于,所述接收器还用于:
在接收所述网络设备发送的第一信令之后,接收所述网络设备发送的第二信令,所述第二信令中包括用于指示第二用户序列空间的用户序列的数量的第二信息,所述第二用户序列空间包括第一空间子集和第二空间子集,所述第一空间子集和所述第二空间子集完全不同,所述第一空间子集包括的用户序列与所述第一用户序列空间的用户序列完全相同,所述第二空间子集的每一个用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度小于或等于所述第二用户序列空间以外的用户序列与所述第一空间子集的用户序列的相干度。
36.根据权利要求31至34中任一项所述的终端设备,其特征在于,所述第一用户序列空间包括第三空间子集和第四空间子集,所述第三空间子集和所述第四空间子集完全不同,所述第四空间子集的每一个用户序列与所述第三空间子集的用户序列的相干度大于或等于所述第三空间子集的任意两个用户序列的相干度;所述接收器还用于:
在接收所述网络设备发送的第一信令之后,接收所述网络设备发送的第三信令,所述第三信令中包括用于指示第三用户序列空间的用户序列的数量的第三信息,所述第三用户序列空间的用户序列与所述第三空间子集包括的用户序列完全相同。
37.根据权利要求31至36中任一项所述的终端设备,其特征在于,所述第一用户序列空间的用户序列的种类包括Reed-Muller序列或Zadoff-Chu序列。
38.根据权利要求31至37中任一项所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括处理器用于:
根据所述第一信息指示的所述第一用户序列空间中的用户序列的数量,生成属于所述第一用户序列空间的所述第一用户序列。
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