CN107994935B - 一种稀疏码多址接入方法、基站、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种稀疏码多址接入方法、基站、装置及系统。所述方法包括：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。本发明实施例利用时域资源，使基站在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站，通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。

Description

一种稀疏码多址接入方法、基站、装置及系统
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种稀疏码多址接入方法、基站、装置及系统。
背景技术
第五代移动通信技术(5G)被要求提供更高的用户服务质量、更高的吞吐量和更低的延迟。非正交多址接入技术(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)相比于正交多址接入(OMA)可以支持更高的系统吞吐量，并支持更多的用户同时接入基站。在未来的5G通信系统中，多址接入系统要求能支持大规模的用户接入，例如物联网(Internet of Things)。稀疏码多址(Sparse code multiple access，SCMA)接入技术作为一种典型的非正交多址接入技术，允许多个用户设备共享信道资源，相比于传统的正交多址接入技术能够支持更多的用户接入，并且其频谱效率更高，具有满足5G系统需求的潜力。
在稀疏码多址接入系统中，用户设备采用随机接入方式与基站建立连接。当用户设备数量多于系统中的可分配码本数量时，系统无法给每个用户都分配互不相同的码本，所以系统中的码本会被多个用户设备同时使用。当两个或以上用户设备使用相同码本与基站进行连接时会产生严重的干扰，使得基站无法解码出对应用户设备所发送的信息，同时，由于采用了稀疏码多址接入技术，基站需要所有接入用户所分配的码本信息才能成功解码，当基站接收的码本信息不全时，将无法解码，影响服务质量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种稀疏码多址接入方法、基站、装置及系统。
第一方面，本发明实施例提供一种稀疏码多址接入方法，包括：
根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；
对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；
向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
第二方面，本发明又一实施例提供一种稀疏码多址接入方法，包括：
根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；
接收基站发送的可用码本信息；
将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；
确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
第三方面，本发明实施例提供一种基站，包括：
码本确定模块，用于根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；
码本分配模块，用于对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；
第一发送模块，用于向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
第一接收模块，用于接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
第四方面，本发明实施例提供一种稀疏码多址接入装置，包括：
用户设备划分模块，用于根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；
第二接收模块，用于接收基站发送的可用码本信息；
时隙划分模块，用于将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
时隙分配模块，用于对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；
第二发送模块，用于确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
第五方面，本发明实施例提供一种稀疏码多址接入系统，包括上述基站和上述稀疏码多址接入装置。
第六方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
第七方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下方法：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法，根据D2D连接对用户设备分组，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图；
图2为本发明又一实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的时隙划分结果示意图；
图4为本发明再一实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图；
图5为本发明实施例提供的基站结构示意图；
图6为本发明实施例提供的稀疏码多址接入装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的稀疏码多址接入系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的通信系统示意图；
图9为本发明实施例提供的用户组分配结果示意图；
图10为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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。
图1为本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤S11、根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；
具体地，一个稀疏码多址接入系统中存在一个基站和多个用户设备(UserEquipment，UE)，各用户设备之间可能存在设备到设备(Device to Device，D2D)连接，存在D2D连接的两个用户设备之间可以通过D2D链路进行D2D通信，实现用户间的协同，而无需经过基站。在本发明实施例中，预先将系统中的用户设备分为N个用户组，每个用户组中的用户设备之间存在D2D连接，一般地，距离较近的用户设备之间存在D2D连接，可以通过距离将用户设备进行分组。
例如图8为本发明实施例提供的通信系统示意图，如图8所示，该系统包括一个基站，12个用户设备，在该系统中，多个用户设备可以通过稀疏码多址接入技术和基站建立通信连接。图9为本发明实施例提供的用户组分配结果示意图，如图9所示，根据D2D连接，将两个用户设备分为一个用户组，图9中虚线部分示出了分组结果，属于虚线内的用户设备为同一个用户组，该系统中共包含1个基站和6个用户组。
基站根据自身的正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本。若每个用户组的用户设备数量较少，则系统的用户组的数量较多，此时基站需要根据正交频谱资源块设计更多的可用码本信息，其中每个码本信息承担的负载少；若每个用户组的用户设备数量较多，则系统中用户组组的数量较少，此时基站需要设计相对少的可用码本信息，每个码本信息所承担的负载大。
步骤S12、对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；
具体地，由于用户设备的通信需求是零星随机产生的，因此并不需要长期接入基站，所以无需给所有的用户设备分配不同的码本。基站对每个用户组分配一个可用码本信息，用户组中的多个用户设备共享该码本信息，这样，基站就可以支持多于可分配码本个数的用户设备的接入。
以具有1个基站和J＝12个用户设备的无线通信系统为例。在该系统中，多个用户设备可以通过稀疏码多址接入技术和基站建立通信连接。同时，相隔距离较短的用户设备对之间，可以使用D2D通信技术实现直接通信，并交换信息，实现用户设备间的协同。假设可用的正交频谱资源块的数量为K＝4，每个用户设备占用其中N＝2个正交频谱资源块。因此，系统的可用码本数量仅有C＝6个，因此每个码本需要被分配给2个用户设备共同使用，若系统中存在6个用户组，那么基站就可以将这6个可用码本分配给用户组，每两个用户设备共用一个可用码本。
步骤S13、向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
具体地，基站确定码本分配结果之后，向用户组发送其对应的可用码本信息，各用户组接收到该可用码本信息之后，需要给每个用户组内的用户设备分配不同的时隙，即在时域上正交。由于用户组内的用户设备可以通过D2D连接交换信息，进行协调，因此可以避免2个用户设备同时接入基站。将用户组划分为M个时隙，为每个用户设备分配一个时隙，其中M为用户组中用户设备的个数。一般地，系统中每个用户组划分的时隙个数均相同。图3为本发明实施例提供的时隙划分结果示意图，如图3所示，每个用户组中包含2个用户设备，因此将用户组的时隙划分为时隙A和时隙B，UE1-UE6分配的是时隙A，UE7-UE12分配的时隙B，一般地，用户设备只能在其分配的时隙里，向基站发送信号，这样可以避免使用同一可用码本的用户设备同时接入基站。
步骤S14、接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
具体地，在稀疏码多址接入技术要求基站与当前被服务用户设备间保持严格的同步。因此系统中的任意用户设备向基站发送信号都需要严格按照时隙发送。在同一时隙里，系统中的每个用户组均需要向基站发送信号，基站只有在接收到所有可用码本对应的信号之后，才能进行解码。例如，基站向6个用户组分配了6个可用码本，只有在每个时隙中，基站接收到这6个可用码本对应的用户设备发送的信号之后，才可以正确解码，即同一时隙中，每个用户组必须且只有一个用户设备接入基站。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法，根据D2D连接对用户设备分组，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
图2为本发明又一实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤S21、根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；
具体地，一个稀疏码多址接入系统中存在一个基站和多个用户设备，各用户设备之间可能存在D2D连接，存在D2D连接的两个用户设备之间可以通过D2D链路进行D2D通信，实现用户间的协同，而无需经过基站。在本发明实施例中，根据用户设备之间有无D2D连接，将系统中的用户设备分为N个用户组，每个用户组中的用户设备之间存在D2D连接，一般地，距离较近的用户设备之间存在D2D连接，可以通过距离将用户设备进行分组。
如图8所示，该系统包括一个基站，12个用户设备，在该系统中，多个用户设备可以通过稀疏码多址接入技术和基站建立通信连接。图9为本发明实施例提供的用户组分配结果示意图，如图9所示，根据D2D连接，将两个用户设备分为一个用户组，图9中虚线部分示出了分组结果，属于虚线内的用户设备为同一个用户组，该系统中共包含1个基站和6个用户组。
之后基站根据自身的正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本。若每个用户组的用户设备数量较少，则系统的用户组的数量较多，此时基站需要根据正交频谱资源块设计更多的可用码本信息，其中每个码本信息承担的负载少；若每个用户组的用户设备数量较多，则系统中用户组组的数量较少，此时基站需要设计相对少的可用码本信息，每个码本信息所承担的负载大。
然后基站为每个用户组分配一个可用码本信息。
步骤S22、接收基站发送的可用码本信息；
步骤S23、将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
步骤S24、对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；
具体地，各用户组接收到该可用码本信息之后，需要给用户组内的用户设备分配不同的时隙，即在时域上正交。由于用户组内的用户设备可以通过D2D连接交换信息，进行协调，因此可以避免2个用户设备同时接入基站。将用户组的时域划分为M个时隙，为每个用户设备分配一个时隙，其中M为用户组中用户设备的个数。一般地，系统中每个用户组划分的时隙个数均相同。
如图3所示，每个用户组中包含2个用户设备，因此将用户组的时隙划分为时隙A和时隙B，UE1-UE6分配的是时隙A，UE7-UE12分配的时隙B，一般地，用户设备只能在其分配的时隙里，向基站发送信号，这样可以避免使用同一可用码本的用户设备同时接入基站。
步骤S25、确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
具体地，在稀疏码多址接入技术要求基站与当前被服务用户设备间保持严格的同步。因此系统中的任意用户设备向基站发送信号都需要严格按照时隙发送。在同一时隙里，系统中的每个用户组均需要向基站发送信号，基站只有在接收到所有可用码本对应的信号之后，才能进行解码。例如，基站向6个用户组分配了6个可用码本，只有在每个时隙中，基站接收到这6个可用码本对应的用户设备发送的信号之后，才可以正确解码，即同一时隙中，每个用户组必须且只有一个用户设备接入基站。
具体地，确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个用户设备，该用户设备在所述时隙里，根据可用码本信息向基站发送信号。基站在同一时隙，能够接接收每个用户组其中的一个用户设备发送的信号，之后基站根据接收到的信号进行解码。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法，根据D2D连接对用户设备分组，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数，包括：
确定存在设备到设备D2D连接的设备组；
获取各设备组中每个用户设备的负载需求；
根据所述负载需求，均衡所述设备组的总负载，将所述设备组划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数。
具体地，根据有无D2D连接，将用户设备分为多个设备组，每个设备组内的用户设备之间存在D2D连接，例如可以根据距离确定D2D连接的设备组。在实际应用中如果有些用户组内的用户设备的负载都很高，那么用户组总负载过高，就可能超出码本承载能力，如果有些用户组内的用户设备的负载都很小，那么用户组总负载较小，这样在系统整体负载紧张的情况下，会造成一种浪费。因此，在本发明实施例中，获取各设备组中每个用户设备的负载需求，根据用户设备的负载需求，计算每个设备组的总负载，之后均衡设备组的负载，将负载偏大和偏小的用户设备组成一组，将设备组划分为N个用户组，使各用户组的总负载均衡。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法，根据用户设备的负载需求，均衡设备组的总负载，将设备组划分为N个用户组，提高了频谱资源利用效率，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号，包括：
确定同一时隙，各用户组对应的第一用户设备；
若判断获知在所述时隙里，所述第一用户设备有通信需求，则所述第一用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号；
若判断获知在所述时隙里，所述第一用户设备无通信需求，则判断所述用户组中是否存在有通信需求的第二用户设备；
若存在所述第二用户设备，则所述第二用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号；
若不存在所述第二用户设备，则所述第一用户设备在所述时隙里，向所述基站发送冗余码元信息。
具体地，在采用稀疏码多址接入技术的系统中，接收端需要得到全部发送用户设备的码本信息才能成功解码。因此，需要保证在每个时隙中都有N个用户设备向基站发送信号。在本发明实施例中，用户组为组内每一个用户设备分配了一个时隙，每个用户组内的用户设备在其对应的时隙向基站发送信号。为了便于区分，将与时隙对应的用户设备记为第一用户设备，将使用该时隙发送信号的其他用户设备记为第二用户设备。
具体地，当在该时隙里，第一用户设备有通信需求时，第一用户设备在该时隙里根据其所在的用户组的可用码本向基站发送信号。若在该时隙里，第一用户设备无通信需求，此时若该用户组里存在第二用户设备，该第二用户设备有通信需求，则第二用户设备在该时隙里根据其所在的用户组的可用码本向基站发送信号，而第一用户设备则保持空闲状态。同一用户组内的多个用户设备通过D2D连接，通过D2D链路实现通信。所以当任意用户组内的部分用户设备处于闲置状态时，这些用户设备可以通过D2D连接告知其他用户设备。若组内其他用户设备存在通信需求，则可以使用这些分配给闲置用户设备的时隙资源，向基站发送信号。若在该时隙里，该用户组的所有用户设备均无通信需求，由于基站必须接收所有可用码本对应的信号才能成功解码，因此即使在该用户组所有用户设备均无通信需求，也要向基站告知，因此，在本发明实施例中，当用户组中所有用户设备均无通信需求时，第一用户设备在该时隙里，向基站发送冗余码元，此外，第一用户设备也可以向基站发送预先规定的协议信令，告知基站自己所在的用户组没有通信需求，基站接到该信息之后，补充相应的码本信息，进行解码。
图4为本发明再一实施例提供的稀疏码多址接入方法流程示意图，如图4所示，所述方法包括：
步骤S41、通信系统中各用户设备向基站发送上行链路导频；
步骤S42、基站估计各用户设备的信道状态；
步骤S43、基站为用户组分配可用码本；
步骤S44、基站将可用码本信息发送至各用户设备；
步骤S45、各用户设备接收可用码本信息；
步骤S46、用户组为用户组内的各用户设备分配时隙；
步骤S47、各用户设备在其对应的时隙里，向基站发送信号；
步骤S48、基站接收同一时隙的各用户组的一个用户设备发送的信号并解码。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入方法，对于任意用户设备，可以其有通信需求时，在分配给自己的时隙里向基站发送信号；在自己没有通信需求时，保持空闲状态。在所有用户设备处于空闲状态时，向基站发送冗余码元，避免因用户闲置带来的带宽浪费，使基站能够成功解码。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
图5为本发明实施例提供的基站结构示意图，如图5所示，所述基站包括：码本确定模块51、码本分配模块52、第一发送模块53和第一接收模块54，具体地，
码本确定模块51用于根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；码本分配模块52用于对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；第一发送模块53用于向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；第一接收模块54用于接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
具体地，码本确定模块51根据自身的正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本，其中每个用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接，若每个用户组的用户设备数量较少，则系统的用户组的数量较多，此时码本确定模块51需要根据正交频谱资源块设计更多的可用码本信息，其中每个码本信息承担的负载少；若每个用户组的用户设备数量较多，则系统中用户组组的数量较少，此时码本确定模块51需要设计相对少的可用码本信息，每个码本信息所承担的负载大。之后，码本分配模块52为每个用户组分配一个可用码本，同一用户组内的用户设备共用一个可用码本。
第一发送模块53向用户组发送其对应的可用码本信息，各用户组接收到该可用码本信息之后，需要给每个用户组内的用户设备分配不同的时隙，即在时域上正交。由于用户组内的用户设备可以通过D2D连接交换信息，进行协调，因此可以避免2个用户设备同时接入基站。将用户组划分为M个时隙，为每个用户设备分配一个时隙，其中M为用户组中用户设备的个数。一般地，系统中每个用户组划分的时隙个数均相同。
第一接收模块54接收同一时隙各用户组的一个用户设备根据可用码本信息发送的信号。本发明实施例提供的基站，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的基站，根据D2D连接对用户设备分组，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
图6为本发明实施例提供的稀疏码多址接入装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：用户设备划分模块61、第二接收模块62、时隙划分模块63、时隙分配模块64和第二发送模块65，其中：
用户设备划分模块61用于根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；第二接收模块62用于接收基站发送的可用码本信息；时隙划分模块63用于将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；时隙分配模块64用于对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；第二发送模块65用于确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
具体地，用户设备划分模块61根据用户设备之间有无D2D连接，将系统中的用户设备分为N个用户组，每个用户组中的用户设备之间存在D2D连接，一般地，距离较近的用户设备之间存在D2D连接，可以通过距离将用户设备进行分组。之后基站根据自身的正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本。若每个用户组的用户设备数量较少，则系统的用户组的数量较多，此时基站需要根据正交频谱资源块设计更多的可用码本信息，其中每个码本信息承担的负载少；若每个用户组的用户设备数量较多，则系统中用户组组的数量较少，此时基站需要设计相对少的可用码本信息，每个码本信息所承担的负载大。然后基站为每个用户组分配一个可用码本信息。
第二接收模块62接收到该可用码本信息之后，需要给用户组内的用户设备分配不同的时隙，即在时域上正交。由于用户组内的用户设备可以通过D2D连接交换信息，进行协调，因此可以避免2个用户设备同时接入基站。时隙划分模块63将用户组的时域划分为M个时隙，时隙分配模块64为每个用户设备分配一个时隙，其中M为用户组中用户设备的个数。一般地，系统中每个用户组划分的时隙个数均相同。
第二发送模块65确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个用户设备，该用户设备在所述时隙里，根据可用码本信息向基站发送信号。基站在同一时隙，能够接接收每个用户组其中的一个用户设备发送的信号，之后基站根据接收到的信号进行解码。本发明实施例提供的装置，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入装置，根据D2D连接对用户设备分组，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。此外通过使用相同码本的用户设备间的协同，避免同时向基站发送信号。并且，同一用户组的用户设备之间存在D2D连接，因此用户设备之间可以通过对应的授权信道，直接交换信息，取消了向基站发送接入请求的过程，降低系统的信令开销。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述用户设备划分模块包括：
检测单元，用于确定存在设备到设备D2D连接的设备组；
获取单元，用于获取各设备组中每个用户设备的负载需求；
分组单元，用于根据所述负载需求，均衡所述设备组的负载，将所述设备组划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数。
具体地，检测单元根据有无D2D连接，将用户设备分为多个设备组，每个设备组内的用户设备之间存在D2D连接，例如可以根据距离确定D2D连接的设备组。在实际应用中如果有些用户组内的用户设备的负载都很高，那么用户组总负载过高，就可能超出码本承载能力，如果有些用户组内的用户设备的负载都很小，那么用户组总负载较小，这样在系统整体负载紧张的情况下，会造成一种浪费。因此，在本发明实施例中，获取单元获取各设备组中每个用户设备的负载需求，分组单元根据用户设备的负载需求，计算每个设备组的总负载，之后均衡设备组的负载，将负载偏大和偏小的用户设备组成一组，将设备组划分为N个用户组，使各用户组的总负载均衡。本发明实施例提供的装置，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的稀疏码多址接入装置，根据用户设备的负载需求，均衡设备组的总负载，将设备组划分为N个用户组，提高了频谱资源利用效率，为每个用户组内的用户设备分配一个可用码本信息，用户组为每个用户设备分配一个时隙，充分利用时域资源，使得基站可以在不同时隙中服务使用同一码本的多个用户设备，支持多于可分配码本数目的用户设备接入基站。
图7为本发明实施例提供的稀疏码多址接入系统的结构示意图，如图7所示，该系统包括基站71和稀疏码多址接入装置72，所述稀疏码多址接入系统中的基站71，其功能具体参照上述基站实施例，所述稀疏码多址接入系统中的稀疏码多址接入装置72，其功能具体参照上述稀疏码多址接入装置实施例，此处不再赘述。
图10为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图10所示，所述设备包括：处理器(processor)1001、存储器(memory)1002和总线1003；
其中，处理器1001和存储器1002通过所述总线1003完成相互间的通信；
处理器1001用于调用存储器1002中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；接收基站发送的可用码本信息；将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置等实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种稀疏码多址接入方法，其特征在于，包括：
根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；
对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；
向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
2.一种稀疏码多址接入方法，其特征在于，包括：
根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；
接收基站发送的可用码本信息；
将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；
确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数，包括：
确定存在设备到设备D2D连接的设备组；
获取各设备组中每个用户设备的负载需求；
根据所述负载需求，均衡所述设备组的总负载，将所述设备组划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号，包括：
确定同一时隙，各用户组对应的第一用户设备；
若判断获知在所述时隙里，所述第一用户设备有通信需求，则所述第一用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号；
若判断获知在所述时隙里，所述第一用户设备无通信需求，则判断所述用户组中是否存在有通信需求的第二用户设备；
若存在所述第二用户设备，则所述第二用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号；
若不存在所述第二用户设备，则所述第一用户设备在所述时隙里，向所述基站发送冗余码元信息。
5.一种基站，其特征在于，包括：
码本确定模块，用于根据正交频谱资源块数量和用户组个数N，确定N个可用码本信息，其中每个所述用户组内的用户设备之间存在设备到设备D2D连接；
码本分配模块，用于对每个所述用户组分配一个所述可用码本信息；
第一发送模块，用于向所述用户组中的每个所述用户设备发送所述可用码本信息，以供所述用户组将时域划分为M个时隙，对每个用户设备分配一个所述时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
第一接收模块，用于接收同一时隙各用户组的一个所述用户设备根据所述可用码本信息发送的信号。
6.一种稀疏码多址接入装置，其特征在于，包括：
用户设备划分模块，用于根据设备到设备D2D连接，将用户设备划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数；
第二接收模块，用于接收基站发送的可用码本信息；
时隙划分模块，用于将所述用户组的时域划分为M个时隙，其中M为所述用户组中用户设备的个数；
时隙分配模块，用于对所述用户组内每个所述用户设备分配一个所述时隙；
第二发送模块，用于确定在同一时隙里，各用户组中发送信号的一个所述用户设备，以供所述用户设备在所述时隙里，根据所述可用码本信息向所述基站发送信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用户设备划分模块包括：
检测单元，用于确定存在设备到设备D2D连接的设备组；
获取单元，用于获取各设备组中每个用户设备的负载需求；
分组单元，用于根据所述负载需求，均衡所述设备组的负载，将所述设备组划分为N个用户组，其中N为大于1的正整数。
8.一种稀疏码多址接入系统，其特征在于，包括如权利要求5所述的基站和如权利要求6或7所述的稀疏码多址接入装置。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一所述的方法。
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