CN109155791B - 用于灵活稀疏码多址接入码本设计、传输和检测的方法 - Google Patents

Abstract

将前向纠错编码应用于与第一数据层相关联的第一输入比特流以生成第一编码比特流。将第一编码比特流映射至K₁个二进制流。将第一特定于层的特定于流的调制器集合应用于K₁个二进制流以生成K₁个独立复值符号流。使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送符号流。T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T₁<N₁。针对与第二数据层相关联的第二输入比特流，也可以使用第二特定于层的特定于流的调制器集合和第二特定于层的签名来执行相同的过程，第二特定于层的签名与第一特定于层的签名可以在稀疏模式和/或稀疏程度方面不同。

Description

用于灵活稀疏码多址接入码本设计、传输和检测的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月20日提交的题为“Method and System for FlexibleSparse Code Multiple Access”的序列号为62/339,275的美国临时申请以及于2016年8月19日提交的题为“Method for Flexible Sparse Code Multiple Access CodebookDesign，Transmission and Detection”的序列号为62/377,019的美国临时申请的权益，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及数字通信，并且更具体地涉及用于扩展信号并且复用要发送的多个信号的方法和装置。

背景技术

在多个时间/频率资源上扩展信号是为了实现更高的多样性、可靠性以及对干扰和信道变化的鲁棒性的目的而进行的。

码分多址(code division multiple access，CDMA)是一种多址技术，在该技术中，数据符号在正交码或接近正交码序列上扩展。常规的CDMA编码是两步过程，其中，在应用扩展序列之前将二进制码映射至正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)符号。CDMA可以被认为是通过根据扩展序列使用不同的幅度和相位对QAM符号的重复的形式。

常规的CDMA编码可以提供相对高的吞吐量。然而，可能需要用于实现更高吞吐量的新技术/机制以满足下一代无线网络不断增长的需求。低密度扩展(Low densityspreading，LDS)是用于复用不同层数据的CDMA的一种形式。LDS在时间或频率上在特定于层的非零位置上使用相同符号的重复。作为示例，在LDS正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing，OFDM)中，星座点在LDS块的非零频率音调(tone)上重复。当许多(例如，多于扩展长度)LDS信号被复用在一起时，这种稀疏扩展有助于降低解码复杂度。

在稀疏码多址接入(sparse code multiple access，SCMA)中，多维码本被用于在音调上扩展数据，而不必重复符号。在SCMA中，多维扩展码本是稀疏的，因此检测可以变得更简单。SCMA允许使用来自较大集合的音调的子集对数据进行编码，以在被视为错误率与吞吐量之间折衷时提高整体性能。SCMA的特性之一是可以由多个音调形成更大且更复杂的星座。然而，尽管这可以增加吞吐量，但是它还消耗宝贵的计算资源，并且可以在低复杂度的接收器的情况下次优地执行。

因此，仍然需要非正交多址接入解决方案，该非正交多址接入解决方案由于高效的多维调制而保持良好的性能，并且对于解决各种下一代应用场景和多用户复用而言是灵活的。

发明内容

本公开内容的一个方面提供了一种发送器中的方法。在一个实施方式中，该方法包括将前向纠错(forward error correction，FEC)编码应用于与第一数据层相关联的第一输入比特流以生成第一编码比特流。然后，将第一编码比特流映射至K₁个二进制流。将第一特定于层的特定于流的调制器集合应用于K₁个二进制流以生成K₁个独立复值符号流。使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送K₁个独立复值符号流。T₁个资源元素可以通过长度为N₁的第一特定于层的签名(signature)来定义，其中，1≤T1<N1。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，可以至少部分地基于以下中的至少一个来选择第一特定于层的签名和第一特定于层的特定于流的调制器集合中的至少一个：与第一数据层相关联的层索引；应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率；以及目标频谱效率。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，N₁个资源元素中的T₁个资源元素可以包括N₁个OFDM音调中的T₁个音调。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，通过正交幅度调制(QAM)映射器来应用特定于流的调制器。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，将第一编码比特流映射至K₁个二进制流可以包括将第一编码比特流映射至K₁个二进制流，使得至少一个编码比特被映射至K₁个二进制流中的多于一个二进制流，并且K₁个二进制流彼此均不相同。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，将第一编码比特流映射至K₁个二进制流可以包括将第一编码比特流划分为K₁个不相交(disjoint)的二进制流。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，该方法还可以包括在传输之前将特定于流的发送功率分配给K₁个独立复值符号流。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，该方法还可以包括在传输之前将特定于流的相位旋转分配给K₁个独立复值符号流。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，该方法还可以包括将与第二数据层相关联的第二编码比特流映射至K₂个二进制流。可以将第二特定于层的特定于流的调制器集合应用于K₂个二进制流以生成K₂个独立复值符号流。另外，可以使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送K₂个独立复值符号流。T₂个资源元素可以通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T₂≤N₂。第一特定于层的签名和第二特定于层的签名可以在稀疏模式和/或稀疏程度方面不同。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，第一特定于层的特定于流的调制器集合和第二特定于层的特定于流的调制器集合可以在以下方面不同：每个集合中的特定于流的调制器的序列和/或在每个集合中的不同特定于流的调制器的比例。

在发送器中的方法的任何前述实施方式中，该方法还可以包括在传输之前将特定于层的发送功率和特定于层的相位旋转中的至少一个分配给独立复值符号流。

本公开内容的另一方面提供了一种装置，该装置包括比特映射器、第一特定于层的特定于流的调制器集合以及发送器。比特映射器将与第一数据层相关联的第一编码比特流映射至K₁个二进制流。第一特定于层的特定于流的调制器集合基于K₁个二进制流来生成K₁个独立复值符号流。发送器使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送K₁个独立复值符号流，T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T₁<N₁。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括控制器，该控制器至少部分地基于以下来配置比特映射器和第一特定于层的特定于流的调制器集合：与第一数据层相关联的层索引，应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率和/或目标频谱效率。

在该装置的任何前述实施方式中，N₁个资源元素中的T₁个资源元素可以包括N₁个音调中的T₁个音调。

在该装置的任何前述实施方式中，特定于流的调制器可以是正交幅度调制(QAM)映射器。

在该装置的任何前述实施方式中，比特映射器可以将第一编码比特流映射至K₁个二进制流，使得至少一个编码比特被映射至K₁个二进制流中的多于一个二进制流，并且K₁个二进制流彼此均不相同。

在该装置的任何前述实施方式中，比特映射器可以将第一编码比特流划分为K₁个不相交的二进制流。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括功率缩放器，其在工作上耦合在调制器与发送器之间，功率缩放器用于在传输之前将特定于流的发送功率分配给K₁个独立复值符号流。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括相位旋转器，其在工作上耦合在调制器与发送器之间，相位旋转器在传输之前将特定于流的相位旋转分配给K₁个独立复值符号流。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括第二比特映射器和在工作上耦合至第二比特映射器的第二特定于层的特定于流的调制器集合。在这样的实施方式中，第二比特映射器可以将与第二数据层相关联的第二编码比特流映射至K₂个二进制流，并且第二特定于层的特定于流的调制器集合可以基于K₂个二进制流来生成K₂个独立复值符号流。发送器在工作上耦合至第二特定于层的特定于流的调制器集合，并且使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送K₂个独立复值符号流。T₂个资源元素可以通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T2≤N2。第一特定于层的签名和第二特定于层的签名可以在稀疏模式和/或稀疏程度方面不同。

在该装置的任何前述实施方式中，第一特定于层的特定于流的调制器集合和第二特定于层的特定于流的调制器集合可以在以下方面不同：每个集合中的特定于流的调制器的序列和/或在每个集合中的不同的特定于流的调制器的比例。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括：第一功率缩放器，其在工作上耦合在第一特定于层的特定于流的调制器集合与发送器之间，用于在传输之前将第一特定于层的特定于流的发送功率的向量分配给K₁个独立复值符号流；以及第二功率缩放器，其在工作上耦合在第二特定于层的特定于流的调制器集合与发送器之间，用于在传输之前将第二特定于层的特定于流的发送功率的向量分配给K₂个独立复值符号流。

在该装置的任何前述实施方式中，该装置还可以包括：第一相位旋转器，其操作性地耦合在第一特定于层的特定于流的调制器集合与发送器之间，用于在传输之前将第一特定于层的特定于流的相位旋转的向量分配给K₁个独立复值符号流；以及第二相位旋转器，其在工作上耦合在第二特定于层的特定于流的调制器集合与发送器之间，用于在传输之前将第二特定于层的特定于流的相位旋转的向量分配给K₂个独立复值符号流。

本公开内容的又一方面提供了一种接收器中的方法。在一个实施方式中，该方法包括接收这样的信号，该信号包括使用共享资源的特定于层的资源元素的集合发送的至少一个特定于层的独立复值符号流的集合。将逐资源元素的最大后验概率(maximum aposteriori probability，MAP)算法应用于接收到的信号以生成输入比特对数似然比(loglikelihood ratio，LLR)，将输入比特对数似然比(LLR)馈送至FEC解码器以生成输出比特LLR。然后，可以基于来自FEC解码器的与第一数据层相关联的输出比特LLR来确定与第一数据层相关联的第一输入比特流。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，将逐资源元素的MAP算法应用于接收到的信号可以包括：基于输出比特LLR和输入比特LLR计算外赋LLR；以及基于外赋LLR来计算用于MAP算法的下一迭代的先验概率。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，将逐资源元素的MAP算法应用于接收到的信号可以包括：针对每个资源元素，仅对活跃层的子集应用MAP算法，从而将其他层视为干扰。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，仅将MAP算法应用于活跃层的子集可以包括：使用基于资源元素的选择以针对每个资源元素来选择活跃层的子集。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，使用基于资源元素的选择以针对每个资源元素来选择活跃层的子集可以包括：针对每个资源元素，基于活跃层的信号与干扰加噪声比(signal to interference plus noise ratio，SINR)来选择活跃层的子集。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，仅将MAP算法应用于活跃层的子集可以包括：使用基于层的选择以针对所有资源元素来选择活跃层的子集。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，使用基于层的选择以针对所有资源元素来选择活跃层的子集可以包括：基于资源元素上的活跃层的平均SINR或平均标准化容量来选择活跃层的子集。

在接收器中的方法的任何前述实施方式中，该方法还可以包括基于接收器的复杂度约束和用于生成特定于层的独立复值符号流的集合的特定于流的调制器的阶数中的至少一个来选择活跃层的子集中的活跃层的数目。

本公开内容的又一方面提供了一种装置，该装置包括接收器、FEC解码器集合以及量化器。接收器被配置成将逐资源元素的最大后验概率(MAP)算法应用于接收到的信号，该接收到的信号包括使用共享资源的特定于层的资源元素的集合发送的至少一个特定于层的独立复值符号流的集合。接收器生成输入比特对数似然比(LLR)，输入比特对数似然比(LLR)被馈送至FEC解码器，FEC解码器基于输入比特LLR来生成输出比特LLR。量化器基于来自FEC解码器的与第一数据层相关联的输出比特LLR来确定与第一数据层相关联的第一输入比特流。

在该装置的任何前述实施方式中，接收器可以被配置成：基于输出比特LLR和输入比特LLR计算外赋LLR；以及基于外赋LLR来计算用于MAP算法的下一迭代的先验概率。

在该装置的任何前述实施方式中，针对每个资源元素，接收器可以被配置成仅将MAP算法应用于活跃层的子集，从而将其他层视为干扰。

在该装置的任何前述实施方式中，接收器可以使用基于资源元素的选择以针对每个资源元素来选择活跃层的子集。

在该装置的任何前述实施方式中，针对每个资源元素，接收器可以基于活跃层的SINR来选择活跃层的子集。

在该装置的任何前述实施方式中，接收器可以使用基于层的选择以针对所有资源元素来选择活跃层的子集。

在该装置的任何前述实施方式中，接收器可以基于资源元素上的活跃层的平均SINR或平均标准化容量来选择活跃层的子集。

在该装置的任何前述实施方式中，接收器可以基于接收器的复杂度约束和用于生成特定于层的独立复值符号流的集合的特定于流的调制器的阶数中的至少一个来选择活跃层的子集中的活跃层的数目。

对于本领域普通技术人员来说，在阅读了本公开内容的各种实施方式的以下描述之后，本公开内容的各方面和特征将变得明显。

附图说明

将参照附图更详细地描述实施方式。

图1是其中实施方式可以被实现的示例系统的框图。

图2示出了存储码本映射和码本定义的数据库。

图3A和图3B示出了稀疏的特定于层的签名的示例。

图4示出了被配置成针对特定于层的签名来选择音调的签名选择器。

图5示出了被配置成使用联合星座(constellation)、使用与签名相关联的音调的子集对二进制数据进行编码的编码器。

图6示出了根据本公开内容的实施方式的被配置成使用独立星座、使用与签名相关联的音调的子集对二进制数据进行编码的编码器。

图7是根据本公开内容的实施方式的针对输入数据比特的不同子集使用不同音调来实现比特映射和调制技术的装置的框图。

图8示出了根据本公开内容的实施方式的用于六层的8点SCMA码本的示例。

图9是根据本公开内容的另一实施方式的实现比特映射和调制技术的装置的框图。

图10示出了根据本公开内容的另一实施方式的用于六层的码本的示例，其中，不同的层具有不同的目标频谱效率。

图11是根据本公开内容的另一实施方式的实现比特映射和调制技术的装置的框图。

图12是根据本公开内容的另一方面的比特映射、调制和多用户信号复用技术的框图。

图13是根据本公开内容的实施方式的用于上行链路传输的比特映射和调制技术的框图。

图14是根据本公开内容的另一实施方式的接收器装置的框图。

图15A示出了根据本公开内容的另一方面的针对最大后验预测(MAP)接收器对层的基于层的选择的示例。

图15B示出了根据本公开内容的另一方面的针对最大后验预测(MAP)接收器对层的基于音调的选择的示例。

图16是对于本发明的实施方式的针对上行链路传输块错误率(block errorrate，BLER)与信噪比(signal to noise ratio，SNR)的模拟结果的曲线图。

图17A是根据实施方式的发送器中的示例操作的流程图。

图17B是根据实施方式的接收器中的示例操作的流程图。

图18是其中实施方式可以被实现的示例装置的框图。

图19是其中实施方式可以被实现的另一示例装置的框图。

图20是可以用于实现本文公开的实施方式的示例处理系统的框图。

图21是示例通信系统的框图。

具体实施方式

首先应该理解，尽管下面提供了本公开内容的一个或更多个实施方式的说明性实现方式，但是可以使用任何数目的技术来实现所公开的系统和/或方法，而无论这些技术是目前已知的还是以后开发的。本公开内容绝不应限于下面示出的包括本文中所示出和描述的设计和实现方式的说明性实现方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围内以及它们的等同物的全部范围内进行修改。

电信系统中对更高数据速率的需求不断增加。同时，需要更多的传输灵活性和对网络损伤的鲁棒性。用于信号扩展和多用户信号复用的有效信令设计的改进是可以有助于满足这些需求的方面。

本公开内容的各方面提供了用于扩展的有效信令设计。信号扩展可以提供更多的可靠性、多样性和对网络损伤的鲁棒性。多用户信号复用可以提供更多的频谱效率、调度灵活性、对信道状态信息(channel state information，CSI)反馈准确度的鲁棒性、对信道老化的鲁棒性以及对可能由UE移动性引起的问题的鲁棒性。

本文阐述的实施方式表示足以实践所要求保护的主题的信息。在根据附图阅读了以下描述后，本领域技术人员将理解所要求保护的主题的构思，并且将认识到未在本文中特别提出的这些构思的应用。应当理解的是，这些构思和应用落入本公开内容和所附权利要求的范围内。

此外，将认识到，本文中所公开的执行指令的任何模块、部件或设备可以包括或者以其他方式访问用于存储信息——例如计算机/处理器可读指令、数据结构、程序模块和/或其他数据——的一个或更多个非暂态计算机/处理器可读存储介质。非暂态计算机/处理器可读存储介质的示例的非穷尽性列举包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，例如磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、诸如光盘只读存储器(CD-ROM)、数字视频光盘或数字多功能光盘(即DVD)、Blu-ray Disc^TM或其他光学存储器的光盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术。任何这样的非暂态计算机/处理器存储介质可以是设备的一部分或者可访问或可连接至设备。用于实现本文所描述的应用或模块的计算机/处理器可读/可执行指令可以由这样的非暂态计算机/处理器可读存储介质存储或以其他方式保持。

在讨论本公开内容的示例实施方式之前，将讨论发送和接收在多个时间/频率资源上扩展的数据的各种功能方面以提供一些另外的背景。

本公开内容的某些方面着重于发送器的编码功能。特别地，编码是通过将所接收的二进制数据流变换为发送符号流来实现的。在本公开内容中，参考了二进制数据，然而通常可以使用M进制数据。图1是根据本公开内容的某些实施方式的可以用于实现某些设备和方法的系统的框图。特别地，示出了用于对针对各种用户设备(user equipment，UE)的多个数据流进行编码的发送器/编码器。具体地，发送器/编码器接收针对用户UE1、UE2、UE3、UE4等中的每个用户的二进制(或M进制数据)。发送器/编码器可以包括被配置成执行各种功能的适当的硬件和/或软件，所述各种功能例如对每个流的二进制数据进行前向纠错(FEC)编码，将每个流的前向纠错数据编码和调制为符号流，并且将多个符号流复用为复合/分层输出信号以传输至一个或更多个接收设备例如UE。输出信号通过发送器的输出接口输出，并且通过在一个或更多个链路和/或节点上建立的通信信道而传播至接收器的输入接口。

一般来讲，可以说发送器/编码器通过以下方式对来自每个输入流的数据进行编码：针对该流将该数据映射至发送符号序列，并且对于多个流这可以并行完成。然后将得到的符号序列复用为信号以通过共享资源信道进行传输。

发送符号是根据星座图对一组比特进行编码的调制信号。调制发生在共享资源的一个或更多个资源元素(例如，频率或音调)的集合上。用于调制的星座图的参数和音调的集合可以被称为“码本”。一般来讲，不同的发送器/编码器利用不同的码本以便于在接收器/解码器处进行区分。

接收器/解码器可以包括被配置成执行基本上是由发送器执行的功能的相反功能的各种功能的适当的硬件和/或软件，所述各种功能例如将复合/分层信号解复用为多个符号流，将符号流解调/解码为二进制数据并且对解码二进制数据进行纠错，以产生二进制数据流。

为了实现正确的解码和解调，接收器/解码器需要知道哪些码本被用于哪些流。因此，接收器/解码器需要获得UE与码本之间的关联(被称为“码本映射”)以及码本本身的定义(被称为“码本定义”，并且包括用于调制的星座图的参数和音调的标识)。该信息被称为“码本控制数据”，并且可以通过控制信道从发送器/编码器发送至接收器/解码器。该信息可以根据需要进行更新。在一些情况下，接收器/解码器可以对码本本身执行盲解码(blinddecoding)，因此可以不需要码本从发送器/编码器至接收器/解码器的这样的传输。

如图2所示，码本映射和码本定义可以作为数据库或其他对象存储在发送器/编码器处的存储器中或者存储在可由发送器/编码器访问的存储器中。应当认识到，码本可以随时间改变(即，它们可以是动态的)，或者码本可以保持静态，但是它们与不同UE的关联可以随时间改变(码本跳变)。

码本定义可以将每个码本与码本标识符(例如，码本1、码本2等)和相关联的音调签名(例如，签名1、签名2等)——即用于与所讨论的码本有关的调制方案的音调的集合——相关联。通常，在共享资源中可以存在N个可用音调以供选择，但是用于调制针对特定UE的数据的星座可以仅使用T个音调。当T<N时，N个音调中的T个音调被称为音调的“稀疏集合”。例如，图3A示出了其中N等于25并且T等于3的示例。在该示例中，签名1利用音调4、7和15，签名2利用音调3、10和12，等等。一般来讲，T<N表示稀疏集合，但是构成稀疏子集的内容的定义可以被调整，并且在不同的实施方式中该定义可以用于表示T<0.5N、T<0.25N或T<0.1N(举几个非限制性示例来说)。应当认识到，可用音调的集合(包括音调的标识和/或它们的总数目)可以随时间改变。

在某些情况下，每个签名可以存在不同数目的音调。例如，签名可以使用音调的稀疏集合中的N个音调中的T₁或T₂个音调。具体参照图3B，N等于25；T₁等于3并且T₂等于4。在该示例中，签名5(T₁＝3)利用音调4、7和15，签名6(T₂＝4)利用音调3、10、

12和24，签名7(T₁＝3)利用音调6、13和22，以及签名8(T₂＝4)利用音调1、8、17和20。

为了抵抗干扰，每个UE可以被分配签名，签名即将由针对该UE的发送符号占用的不同的音调的稀疏集合。这并不一定要求在多于一个签名中可以不出现音调。实际上，在给定初始可用音调集合的情况下，存在多种方式来设计签名以满足操作要求。一种这样的方式是在网络中的任何合适的位置处使用处理器或其他硬件和/或软件来实现签名选择器。图4中示出了签名选择器的框图。签名选择器可以接收关于可用音调的数目(N)、需要创建的签名的数目、每个签名的音调的数目(T)以及所谓的“分离约束”的信息。分离约束可以包括例如任何对签名中的可允许重叠音调的数目和/或来自不同签名的两个非重叠音调之间的最小“距离”(按照中间未使用的音调的数目)。除了前述内容以外或者替代前述内容，可以施加其他分离约束，例如同一签名内的两个音调之间最接近可允许接近度。基于上述信息，签名选择器确定所需的签名数目，这在图4中被表示为将签名映射至音调的集合的表。

在某些情况下，发送器可以被分配多个签名。例如，针对单个UE的二进制(或M进制)数据可以被分成多个组成流，使用如上所述的不同的签名和/或不同的码本对每个组成流进行编码。

签名的集合可以被视为是已经离线设计并且具有一些特性(例如，对非零音调的数目以及它们之间的成对重叠的限制)的序列的集合。可以使用许多可能的方法来设计签名。例如，可能希望使签名的集合上的成对联合音调的数目最小化，以使成对的灾难性冲突的概率最小化，成对的灾难性冲突可能在多个UE使用相同或重叠的音调来传输数据的情况下发生。一种解决方案是使用已经在码分多址(CDMA)的背景下使用的光正交码(opticalorthogonal code，OOC)的变型。(参见Chung等人，“Optical Orthogonal Codes:Design,Analysis and Application”，IEEE Trans.On Information Theory，第35卷，第3期，1989年5月，在此通过引入并入本文)。(n,k,λ)的OOC是包含n-k个零和k个一的长度为n的序列族，序列之间的成对重叠与序列的循环移位最多为λ。然而，不是在评估序列的可行性之前考虑序列的循环移位，而是实际上可以将OOC序列的所有循环移位用作不同的签名本身，这与光学CDMA不同。例如，对于25个音调的块，可以具有100个不同的3个非零音调的序列，使得每对序列最多以一个非零音调(4个OOC×25循环移位)重叠：{0,1,6}，{0,2,9}，{0,3,11}，{0,4,13}。当k＝2时，(n,2,1)的OOC的循环移位相当于n个音调中的2个非零位置的所有组合的集合。

使用上述方法，虽然由于允许一些重叠而导致签名不是正交的，但是签名是唯一的，这使得接收器能够对活跃签名进行盲检测。例如，盲检测可以基于功率检测，该功率检测基于接收到的信号功率来识别活跃音调并且将活跃音调的集合与签名进行匹配。

实际上，签名可以被离线设计并且存储在使用它们的各种设备(发送器/编码器和接收器/解码器)上。因此，接收器将知道签名的集合。发送器可以选择它将使用的签名，或者可以通过网络节点例如基站或中央单元将签名分配给发送器。

再次参照图2，现在讨论“星座详情”字段。回顾一下，在该示出的实施方式中，星座详情字段被示为具有“联合”或“独立”的值。考虑到这一点，考虑与某个稀疏音调子集相关联的签名例如签名1。存在使用这些音调对二进制数据进行编码的至少两种方式。用于使用与签名相关联的音调的子集(对应于“星座详情”字段中的“联合”的值)对二进制数据进行编码的一种常规方式利用多维度调制技术，该多维度调制技术使用根据签名中的整个音调的集合创建的“巨星座(mega-constellation)”或“联合星座”。例如，因为1个音调签名可以是二维的(例如，正交幅度调制(QAM)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)等)，所以2个音调签名可以是四维的，并且3个音调签名可以是6维的，等等。一般来讲，联合星座越大，则可以通过该星座编码的输入数据比特的数目越大。这相当于通过将数据映射至一系列符号来对数据进行编码，每个符号在签名中的所有音调上被“扩展”。这是在常规SCMA中利用的调制技术。

图5示出了被配置成使用联合星座、使用与签名(签名1)相关联的音调的子集对二进制数据进行编码的编码器的示例。图5示出了在编码器处接收到的二进制数据。编码器可以访问包括码本映射的数据库(例如，参见图2)，该码本映射指示所接收的二进制数据与联合星座(码本1)相关联。编码器还从数据库知道码本1的签名是签名1(其对应于音调4、7和15，参见图3A)以及码本1字段的“星座详情”字段用值“联合”填充。这与关于码本1的其他可能的信息一起使得编码器能够以针对签名1的三个音调(音调4、7和15)的单个联合星座将二进制数据编码为一系列符号。联合星座可以具有任何合适的维度，并且星座中的任何点都被投影到所有三个音调上。

本公开内容的一些实施方式利用替代调制技术通过针对输入数据中的不同比特子集使用不同的音调——即“独立地”使用音调(因此对应于“星座详情”字段中的“独立”的值)——来使用多个音调对二进制数据进行编码。通过实际比较，可以使用3个音调来创建具有2⁶＝64个符号的星座，或者各自具有4个点的三个星座。这相当于通过将数据映射至签名中的三个不同的音调子集(每个子集一个音调)来对数据进行编码。事实上，数据可以被认为分成三个数据子集，每个这样的子集被独立地映射至相应符号子序列，每个符号由签名中的不同音调来表示，即每个符号不是在签名中的所有音调或所有非零音调上“扩展”。这意味着，在接收器处，可以使用逐音调的解调来解码发送符号，这可以显著地降低与解码接收信号相关联的计算成本。

图6示出了根据本公开内容的实施方式被配置成使用独立星座、使用与签名(签名2)相关联的音调子集对二进制数据进行编码的编码器的示例。图6示出了在编码器处接收到的二进制数据。编码器可以访问包括码本映射的数据库(例如，参见图2)，该码本映射指示所接收的二进制数据与三个独立星座(码本2)相关联。编码器还从数据库知道码本2的签名是签名2(其对应于音调3、10和12，参见图3A)，并且码本2字段的“星座详情”字段用值“独立”填充。这与关于码本2的其他可能的信息一起使得编码器能够使用针对签名2的三个音调(音调3、10和12)的三个独立星座将二进制数据编码为一系列符号。独立星座可以具有任何合适的维度，并且每个独立星座中的任何点被投影到所述音调中的仅一个音调上。例如，为了使用三个音调对8个数据比特进行编码，可以使用三个二维星座，其中，使用两个QPSK调制将两个2个数据比特的子集映射至两个二维空间(每个维度上1个比特)，并且使用16-QAM调制将一个4个数据比特的子集映射至二维空间(每个维度上2个比特)。

应当认识到，在独立星座的情况下，可能但非必须地，可以使用相同或不同的调制技术来创建输出符号。例如，在存在与三个独立星座相关联的三个音调的情况下，这三个星座可以用于相同类型的调制(例如，QPSK、QAM等)，或者针对每个音调使用的调制类型可以存在差异(例如，如图6所示的示例中所示，针对两个音调使用QPSK并且针对另一音调使用QAM，等等)，或者针对关于特定音调的调制方案使用的功率水平或相位旋转可以存在差异。虽然这里没有提供可能的调制技术的完整列表，但是本领域技术人员将认识到，任何调制技术均被涵盖，包括但不限于PSK和QAM调制(例如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM等)。

当然，尽管上面使用了术语“独立”，但是这并不排除符号流的不同音调之间携带的符号之间存在的相关性。该相关性可以由发送器/编码器处的前向纠错(FEC)编码器引入。这种相关性的示例可以在映射至符号流的不同音调的输入比特流之间具有冗余比特。

还应当认识到，当3个或更多个音调与签名相关联时，不一定要将星座设计限制为“全部联合”或“全部独立”。事实上，N个音调(其中N至少为3)可以以本领域技术人员可以想到的任何合适的方式分为2个至(N-1)之间的更多个星座。当然，当针对N个音调存在N个星座时，则这是前面描述的“独立”星座详情的情况，以及在针对所有N个音调设计了单个星座的情况下，这是前面另外描述的“联合”星座详情的情况。

当然，不同的签名不需要全部具有相同数目的音调。另外，一些签名可以有单个音调，并且其他签名可以具有多于一个音调。对于单个音调的签名，这将导致无法设计具有“联合”星座的码本，这是因为仅存在单个音调。

另外，签名不需要与不同的接收器例如UE或基站相关联。例如，针对接收器的二进制(或M进制)数据可以被分成多个组成流，使用如上所述的不同的签名和/或不同的码本对每个组成流进行编码。

应当认识到，与在独立星座的情况下相比，在联合星座的情况下，每个音调具有一定数目的更大的“投影”。因此，对于给定的数据流，选择使用联合星座还是独立星座来编码该流的灵活性具有更好地适应不同接收器之间的净负荷差异的潜在优点，这是因为可以使用更鲁棒的编码方案对较低带宽的接收器进行编码。特别地，将认识到，在两个音调上使用4比特设计的联合16点星座(16＝2⁴)可以编码与两个独立的4点星座(例如QPSK)相同的比特数。联合星座的优点是通过在两个音调上进行扩展而实现的频率多样性。另外，当切换至独立星座时，可以如前所述降低解码复杂度。

根据本公开内容的实施方式的用于发送的方法包括将FEC编码例如turbo编码应用于与第一数据层相关联的输入比特流以生成第一编码比特流。将第一编码比特流映射至K个二进制流。将特定于层的特定于流的调制的集合应用于K个二进制流以生成K个独立复值符号流。将K个独立复值符号流映射至共享资源的N个资源元素中的T个资源元素，T个资源元素通过长度为N的特定于层的签名来定义，其中1≤T≤N。

图7是根据本公开内容的一方面的实现信号扩展技术的装置的框图，将参照图7来描述用于针对输入数据中的不同比特子集使用不同音调对二进制数据进行编码的编码器590的总体框架的示例。编码器590包括二进制FEC编码器510、耦合至二进制FEC编码器的比特映射器530、耦合至比特映射器的特定于层的特定于流的调制器550₁、550₂...550_K的集合550以及耦合至调制器的符号映射器570。图7中的部件可以在被配置成执行如本文所公开的操作的电路中实现。这些部件可以使用硬件、固件、部件或其一些组合来实现，该部件执行存储在一个或更多个非暂态计算机或处理器可读介质上的软件，上面提供了非暂态计算机或处理器可读介质的示例。可能适合于实现任何或所有这些部件的电子设备尤其包括微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)以及其他类型的“智能”集成电路。

与数据层相关联的比特流或序列500被示出为表示要被发送至对于下行链路通信的预期接收器例如UE的输入二进制比特。对于从UE到基站或网络节点的上行链路通信，还可以实现或替代地实现实施方式。因此，在本文中将UE作为接收器的说明性示例来提及。基站、网络节点或其他网络设备也可以是或者替代地是发送信号的预期接收器。比特序列500的输入比特被馈送至二进制FEC编码器510以生成编码比特流或编码比特序列520。然后，使用比特映射器530将编码比特序列520映射至K个二进制序列540₁、540₂...540_K。二进制序列540_1-K包括编码比特520的子集。这些子集由比特映射器530确定。所述子集可以重叠，即它们可以具有一些共同的元素。比特映射器530还确定每个二进制序列540_1-K中的编码比特的顺序。比特映射器530可以在编码比特520被映射至二进制序列540_1-K之前交织、置乱或以其他方式改变编码比特520的顺序。在另一实施方式中，可以在二进制FEC编码器510与比特映射器530之间设置并且耦合单独的比特级交织器/置乱器。在其他实施方式中，比特映射器530执行任何比特级交织，并且单独的比特级置乱器耦合在FEC编码器510与比特映射器之间。

使用特定于层的特定于流的调制器550₁、550₂...550_K的集合550将二进制序列540_1-K映射至K个独立复值符号流560₁、560₂...560_K。

复值符号流560₁、560₂...560_K的集合由符号映射器570映射至共享资源中的T个资源元素例如OFDM音调，以生成要被发送的输出符号580。符号映射器570将K个独立复值符号流映射至共享资源的N个资源元素中的T个资源元素，T个资源元素通过长度为N的特定于层的签名来定义，其中，1≤T＜N。

在一些实施方式中，控制器592可以被配置成控制FEC编码器510、比特映射器530、特定于流的调制器550₁、550₂...550_K的集合550和/或符号映射器570。例如，控制器592可以通过检查数据库594来确定与输入比特流500相关联的数据层，数据库594包括用于配置前述部件的规则、信息或准则。例如，数据库594可以存储特定于层的配置信息，所述特定于层的配置信息针对一个或更多个层中的每个层来标识特定于层的签名以及要用于发送与该层相关联的数据的特定于层的特定于流的调制器的集合。对于一个或更多个层，部件的配置可以进一步基于另外的标准，例如FEC编码器510的FEC速率和/或目标频谱效率。例如，针对较高的FEC速率和/或较高的目标频谱效率，可以使用更稀疏的签名和/或更高阶的调制。通过发信号通知与输入比特流相关联的层索引和调制和编码方案(MCS)和/或频谱效率，可以在接收器侧获得用于将复值符号流映射至共享资源的资源元素的特定于层的签名以及与特定于层的特定于流的调制器的集合有关的信息。

在一些实施方式中，发送功率可以不均等地分配给复值符号流。在一些实施方式中，分配给复值符号流的发送功率可以是层索引的函数，即是特定于层的，和/或用于生成特定复值符号流的每个特定于流的调制器的函数，例如，QPSK符号可以被分配比BPSK符号更高的发送功率。在一些实施方式中，功率分配还可以是用于对输入比特流进行编码的FEC速率的函数。在一些实施方式中，功率分配还可以是签名的稀疏程度和/或特定于流的调制器的集合中的不同调制器的比例的函数。在一些实施方式中，可以使用长度为K的特定于层的功率缩放向量来将发送功率分配给复值符号流。

在一些实施方式中，可以将不同的相位旋转应用于复值符号流以获得更好的接收器性能。应用于不同调制信号的不同相位旋转还可以是特定于层的。在一些实施方式中，相位旋转还可以是用于对输入比特流进行编码的FEC速率的函数。在一些实施方式中，相位旋转还可以是签名的稀疏程度和/或特定于流的调制器的集合中的不同调制器的比例的函数。在一些实施方式中，可以使用长度为K的特定于层的相位旋转向量将相位旋转应用于复值符号流。

将不均等的发送功率和/或相位旋转应用于不同的复值符号流的一个目的是在多个层被复用在一起时优化接收器处的解码性能。

在一个实施方式中，编码比特流520包括编码比特b₁₁b₁₂b₁₃，并且比特映射器530生成两个流540_1-2，两个流540_1-2包括具有比特b₁₁的第一流和包括比特b₁₂b₁₃的第二流。在这种情况下，所述流是不相交的，因为每个流的比特没有重叠。在该示例中，调制器550₁可以是BPSK调制器，并且调制器550₂可以是QPSK调制器。将认识到，可以通过使用特定于层的稀疏模式和调制器550_1-2的配置的不同组合来定义8点SCMA码本。

图8示出了用于六层的8点SCMA码本的示例，该8点SCMA码本使用与扩展因子(spreading factor，SF)为4的即T＝2，N＝4的常规SCMA码本相同的稀疏模式。使用这些码本，独立的BPSK信号和QPSK信号通过针对每层的非零音调传输。跨层的BPSK调制器和QPSK调制器的序列被混洗(shuffle)以使冲突模式更均匀，即BPSK调制器和QPSK调制器的序列是特定于层的。

如上所述，在一些实施方式中，可以将不均等的发送功率和/或相位旋转分配给BPSK信号和QPSK信号，以获得更好的接收器性能。

图9是实现比特映射和调制以实现用于图8中所示的层1的8点SCMA码本的装置的框图。与图7中的装置类似，图9中的装置包括：比特映射器730、耦合至比特映射器的特定于层的特定于流的调制器750₁、750₂的集合750以及耦合至调制器的符号映射器770。上面提供的图7中的部件的示例实现方式也适用于图9中的相应部件。上面参照图7所述的部件的操作也适用于图9中的相应部件。

在图9中，比特映射器730将输入比特720映射至比特流740_1-2，使得比特b₁₁和b₁₄被映射至比特流740₁，并且比特b₁₂、b₁₃、b₁₅和b₁₆被映射至比特流740₂。特定于层的特定于流的调制器750₁和750₂的集合750被配置成使得：第一特定于流的调制器750₁将BPSK调制应用于比特流740₁以生成复值符号流760₁，并且第二特定于流的调制器750₂将QPSK调制应用于比特流740₂以生成复值符号流760₂。如所示出的，比特流740_1-2包括不同长度的分段b₁₁b₁₄和b₁₂b₁₃b₁₅b₁₆，所述长度在比率上与调制器750₁、750₂的调制阶数成比例。符号映射器770根据图8中的层1的特定于层的签名的非零元素将独立复值符号流映射至共享资源的第一音调和第三音调。注意，通过根据层4或层5的特定于层的签名重新配置符号映射器770，还可以使用比特映射器730和调制器750₁和750₂的相同的配置来实现层4或层5。

在图8所示的示例中，六个层中的每个层具有相同的稀疏程度(4个元素中有2个非零元素)，但是具有不同的稀疏模式，并且每个层具有相同两种调制即一种BPSK调制和一种QPSK调制的一些混洗组合。这意味着每个层具有相同的频谱效率(spectral efficiency，SE)。

图10示出了用于六层的码本的示例，其中，不同的层具有不同的目标频谱效率。不同的频谱效率是利用不同的稀疏程度和/或不同的特定于流的调制的集合的结果。在该示例中，层5具有非常低的目标SE，因此它仅被分配了一个非零音调和低QAM水平(QPSK)。层3具有低的目标SE，因此它被分配了两个非零音调和低QAM水平(QPSK)。层1和层4具有中等的目标SE，因此它们被以QPSK和16-QAM的组合分配了两个非零音调，然而，在层1和层4中，两种调制的序列是不同的。层2具有高的目标SE，因此它被以高QAM(16-QAM)分配了两个非零音调。第6层具有非常高的目标SE，因此它被以高QAM(16-QAM)分配了所有资源元素(无稀疏性)。在一些实施方式中，可以存在对不同调制信号的不均等的功率分配和/或可以将不同的相位旋转应用于不同的调制信号以获得更好的接收器性能。

图11是实现比特映射和调制以实现用于图10中所示的层4的码本的装置的框图。与图7中的装置类似，图11中的装置包括比特映射器930、耦合至比特映射器的特定于层的特定于流的调制器950₁、950₂的集合950以及耦合至调制器的符号映射器970。上面提供的图7中的部件的示例实现方式也适用于图11中的相应部件。上面参照图7所述的部件的操作也适用于图11中的相应部件。

在图11中，比特映射器930将输入比特920映射至比特流940_1-2，使得比特b₁₁和b₁₀被映射至比特流940₁，并且比特b₁₃、b₁₂、b₁₄和b₁₁被映射至比特流940₂。特定于层的特定于流的调制器950₁和950₂的集合950被配置成使得：第一特定于流的调制器950₁将QPSK调制应用于比特流940₁以生成复值符号流960₁，并且第二特定于流的调制器950₂将16-QAM调制应用于比特流940₂以生成复值符号流960₂。这里同样，比特流940_1-2包括具有不同长度的分段b₁₁b₁₀和b₁₃b₁₂b₁₄b₁₁，所述长度在比率上与调制器950₁、950₂的调制阶数成比例。符号映射器970根据图10中的层4的特定于层的签名的非零元素将独立复值符号流映射至共享资源的第三音调和第四音调。

注意，在图11中，比特映射器930将输入比特920映射至比特流940_1-2，使得比特b₁₁对于两个比特流而言是公共的，并且比特b₁₃、b₁₂、b₁₄和b₁₀在比特流之间不相交。因此，比特映射器930提供信号扩展，这是因为比特b₁₁在两个音调上扩展。

尽管图9和图11仅示出了比特映射器、耦合至比特映射器的调制器以及耦合至调制器的符号映射器，但是在其他实施方式中，可以设置例如其他部件，例如二进制FEC编码器、比特级交织器/置乱器。

图12是根据本公开内容的另一方面的信号扩展和多用户信号复用装置的框图，现在将参照图12来讨论用于下行链路传输的信号扩展和传输复用的示例。在接入点1001中，首先将T个特定于层的输入比特流1000₁...1000_T馈送至表示二进制FEC、调制和扩展的块1090₁...1090_T中(使用如上所述的特定于层的比特映射、调制和符号映射)。然后，每个输出符号流可以可选地被馈送至特定于层的功率缩放器1096_1-T，功率缩放器应用功率缩放向量以使用实值向量来缩放输入符号以生成功率缩放符号。每个符号流可以可选地被馈送至特定于层的相位旋转器1098_1-T，相位旋转器应用相位旋转向量以将相位旋转应用于功率缩放符号以生成功率缩放且相位旋转的符号。功率缩放且相位旋转的符号由加法器1002加在一起，并且生成复用符号流，该复用符号流由发送链1004通过天线1006发送，以由UE 1014_1-T通过天线1012_1-T接收。上面提供的图7中的部件的示例实现方式也适用于图12中的部件。这样的实现方式也可以适用于UE 1014_1-T。天线1006、1012_1-T可以包括任何各种类型的一个或更多个物理天线元件以及接入点1001处的适当的发送电路或模块以及UE 1014_1-T处的至少适当的接收电路或模块。

图13是根据本公开内容的另一方面的信号扩展装置的框图，现在将参照图13来讨论用于上行链路传输的信号扩展和传输的示例。该示例包括与接入点1101进行上行链路传输的两个UE 1114₁和1114₂。如上所述，在一些实施方式中，UE可以被分配多于一个层。为了说明的目的，在该示例中，第一UE 1114₁被分配了两个层并且向接入点1101发送两个数据流。第二UE 1114₂仅被分配了一个层并且向接入点1101发送一个数据流。在第一UE 1114₁中，首先将两个特定于层的输入比特流1100₁和1100₂馈送至表示二进制FEC、调制和扩展的块1190₁和1190₂中(使用如上所述的特定于层的比特映射、调制和符号映射)。来自块1190₁和1190₂的输出符号流由加法器1102加在一起，并且生成复用符号流，该复用符号流由发送链1104₁通过天线1112₁发送以由接入点1101通过天线1106接收。在第二UE 1114₂中，首先将单个特定于层的输入比特流1100₃馈送至表示二进制FEC、调制和扩展的块1190₃中(使用如上所述的特定于层的比特映射、调制和符号映射)。来自块1190₃的输出符号流由发送链1104₂通过天线1112₂发送以由接入点1101通过天线1106接收。上面提供的图7中的部件的示例实现方式也适用于图13中的部件。天线1106、1112_1-2可以包括任何各种类型的一个或更多个物理天线元件以及UE 1114_1-2处的适当的发送电路或模块和接入点1101处的至少适当的接收电路或模块。

图14是根据本公开内容的另一方面的接收器装置的框图，将参照图14来描述用于解码与多个发送器相对应的数据流的接收器的示例。这样的接收器可以用于例如在接入点中对与多个UE相对应的上行链路数据流进行解码。示例装置包括：最大后验预测(MAP)接收器1202；二进制FEC解码器1204，其具有耦合至MAP接收器的输出端的输入端；量化器1206，其具有耦合至FEC解码器的输出端的输入端；减法器1208，其具有耦合至FEC解码器的输出端的第一输入端集合和耦合至MAP接收器的输出端的第二输入端集合；星座概率计算器，其具有耦合至减法器的输出端的输入端和耦合至MAP接收器的输入端的输出端。图14中的部件可以在被配置成执行本文所公开的操作的电路中实现，并且上面描述了示例。

接收到的信号1200被馈送至MAP接收器1202中。在该示例中，接收到的信号1200包括使用三个特定于层的资源元素的集合发送的三个特定于层的独立复值符号流的集合。MAP接收器1202将逐音调的MAP算法应用于接收到的信号以生成编码比特对数似然比(LLR)1203。将编码比特LLR馈送至FEC解码器1204以生成解码比特LLR 1205。量化器1206基于来自FEC解码器1204的解码比特LLR 1205来确定输入比特流1212。减法器1208用于通过从输出比特LLR 1205减去输入比特LLR 1203来计算外赋(extrinsic)LLR 1207。星座概率计算器1210基于外赋LLR 1207来计算用于MAP接收器1202的MAP解码器的先验概率，以用于MAP算法的下一迭代。

对于每个音调，MAP接收器1202在应用MAP算法时使用音调上的活跃层以及活跃层对应的调制水平(以及功率和相位旋转，如适用的话)的知识。

在图14所示的示例中，MAP算法被应用于给定音调上的所有活跃层。在一些实施方式中，使用连续干扰消除(successive interference cancellation，SIC)策略，其中，MAP算法仅应用于活跃层的子集，从而将其他层视为干扰。在一个实施方式中，基于音调的选择被用于针对每个资源元素来选择活跃层的子集。在基于音调的选择中，在每个音调处，基于活跃层的信号与干扰加噪声比(SINR)或数据吞吐量容量来选择活跃层的子集。例如，MAP算法可以仅应用于特定音调上的具有最高SINR的活跃层的子集(例如，在给定音调上的三个活跃层中，MAP算法可以仅应用于具有最高SINR的两个活跃层)。在另一实施方式中，基于层的选择被用于针对每个资源元素来选择活跃层的子集。在基于层的选择中，基于资源元素上的活跃层的平均SINR或平均标准化容量来选择所有音调的活跃层的子集。

图15A和图15B分别描绘了基于层的选择和基于音调的选择的应用的示例。如图15A所示，在每个音调上，MAP算法仅应用于层2和层3的活跃元素，从而将层1的元素视为干扰。相比之下，在图15B中，在每个音调上分别选择相应活跃层的子集，例如，在第一音调上，MAP算法应用于层2和层3的活跃元素，从而将层1的活跃元素视为干扰，而在第六音调上，MAP算法应用于层1和层2的活跃元素，从而将层3的活跃元素视为干扰。通常，针对MAP考虑的层的数目可以取决于接收器的复杂度约束和/或层的调制阶数。

现在参照图16来呈现模拟结果。图16是在不具有UE或接收器(receiver，Rx)相关性的情况下针对两个不同的频谱效率(0.25和0.375)的本公开内容的实施方式(标识为SCMA 842)与常规SCMA(标识为SCMA 84)相比的上行链路(uplink，UL)块错误率(BLER)与信噪比(SNR)的模拟结果的图。

如图16所示，根据本公开内容的实施方式的新SCMA解决方案提供了与具有较低解码复杂度的常规SCMA码本相当的性能。

通过上面的示例描述了各种实施方式。图17A是根据本公开内容的实施方式的发送器中的示例操作的流程图。

在1502处，发送器将前向纠错(FEC)编码应用于与第一数据层相关联的第一输入比特流以生成第一编码比特流。在1504处，发送器将第一编码比特流映射至K₁个二进制流。还如本文其他地方所述，映射可以包括对编码比特流进行交织和/或置乱。在其他实施方式中，可以与映射分开地提供交织和置乱中的任一者或两者。在1506处，发送器将第一特定于层的特定于流的调制器的集合应用于K₁个二进制流以生成K₁个独立复值符号流。在1508处，发送器使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送符号流。T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T1<N1。

示例操作的其他变型可以包括以各种方式中的任一种方式执行所示出的操作和/或执行附加的操作或更少的操作。

例如，可以至少部分地基于与输入比特流相关联的至少一个通信参数来选择第一特定于层的签名和/或第一特定于层的特定于流的调制器的集合。通信参数可以例如是与第一数据层相关联的层索引、应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率和/或目标频谱效率。

在一些实施方式中，资源元素可以是OFDM音调。

在1506处应用的特定于流的调制器可以通过QAM映射器来应用。

在一些实施方式中，在1504处的映射可以涉及映射第一编码比特流，使得至少一个编码比特被映射至K₁个二进制流中的多于一个二进制流，并且K₁个二进制流彼此均不相同。在其他实施方式中，在1504处的映射涉及映射第一编码比特流，涉及将第一编码比特流划分为K₁个不相交的二进制流。

这些操作还可以涉及在1508处的传输之前将特定于流的发送功率和/或特定于流的相位旋转分配给K₁个独立复值符号流。在一些实施方式中，在K₁个独立复值符号流中的至少一些复值符号流之间可以存在不均等的功率分配。例如，与使用相对低阶的特定于流的调制器生成的至少一个独立复值符号流相比，使用相对高阶的特定于流的调制器生成的至少一个独立复值符号流可以被分配更高的发送功率。

在一些实施方式中，在1502处的FEC编码还可以涉及将FEC编码应用于与第二数据层相关联的第二输入比特流以生成第二编码比特流。类似地，1504处的映射还可以涉及将第二编码比特流映射至K₂个二进制流，在1506处可以将第二特定于层的特定于流的调制器的集合应用于K₂个二进制流以生成K₂个独立复值符号流，并且在1508处可以使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送K₂个独立复值符号流。T₂个资源元素可以通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T₂≤N₂。第一特定于层的签名和第二特定于层的签名可以在稀疏模式和稀疏程度中的至少一个方面不同。K₁可以与K₂相同或不同。类似地，N₁可以与N₂相同或不同。在一些实施方式中，其中，第一符号流和第二符号流从同一发送器发送，通过在重叠的音调上添加符号来将第一符号流和第二符号流复用在一起。在一些实施方式中，第一特定于层的特定于流的调制器的集合与第二特定于层的特定于流的调制器的集合在每个集合中的特定于流的调制器的序列和每个集合中的不同的特定于流的调制器的比例中的至少一个方面不同。在一些实施方式中，在1508处的传输之前，将特定于层的发送功率和/或特定于层的相位旋转应用于独立复值符号流。例如，在一个实施方式中，第一特定于层的特定于流的发送功率的集合被应用于K₁个独立复值符号流，并且第二特定于层的特定于流的发送功率的集合被应用于K₂个独立复值符号流。

在图17B中以示例的方式示出了示例性的接收器/解码器侧的操作。在1550处，接收器接收这样的信号，该信号包括使用共享资源的特定于层的资源元素的集合发送的至少一个特定于层的独立复值符号流集合。在1552处，接收器将逐资源元素的MAP算法应用于接收到的信号以生成输入比特LLR。在1554处，输入比特LLR被馈送至FEC解码器以生成输出比特LLR。在一些实施方式中，在1552处应用的MAP算法涉及基于输出比特LLR和输入比特LLR计算外赋LLR，并且基于外赋LLR计算用于MAP算法的下一迭代的先验概率。在1556处，基于来自FEC解码器的与第一数据层相关联的输出比特LLR来确定与第一数据层相关联的第一输入比特流。在1552处使用的MAP算法是可以在本公开内容的实施方式中使用的估计算法的一个说明性示例。在其他实施方式中，可以使用其他估计算法，例如线性最小均方误差(Minimum Means Square Error，MMSE)算法。

在一些实施方式中，1552处的应用逐资源元素的MAP算法涉及对于每个资源元素仅在活跃层的子集上应用MAP算法，从而将其他层视为干扰。例如，在一些实施方式中使用基于资源元素的选择以针对每个资源元素来选择活跃层的子集。基于资源元素的选择可以基于例如活跃层的SINR。在其他实施方式中，使用基于层的选择以针对所有资源元素来选择活跃层的子集。例如，在基于层的选择中，可以基于资源元素上的活跃层的平均SINR或平均标准化容量来选择活跃层的子集。在一些实施方式中，基于接收器的复杂度约束和/或用于生成特定于层的独立复值符号流的集合的特定于流的调制器的阶数来选择应用MAP算法的活跃层的子集中的活跃层的数目。

图18是其中实施方式可以被实现的示例装置的框图。装置1600包括耦合至输入1602的调制器/编码器1604。装置1600还包括耦合至奇偶校验调制器/编码器1604的发送器1606。在示出的实施方式中，装置1600还包括耦合至发送器1606用于通过无线信道发送信号的天线1608。在一些实施方式中，发送器1606包括RF发送链的部件。图18中还示出了耦合至调制器/编码器1604并且耦合至发送器1606的存储器1612。

在实施方式中，调制器/编码器1604在被配置成实现本文所公开的特征的电路例如处理器中实现。调制器/编码器1604可以包括例如如图7、图9、图11、图12、图13中任一个所示的部件。在调制器/编码器1604的基于处理器的实现方式中，用于配置处理器以执行本文所公开的操作的处理器可执行指令存储在非暂态处理器可读介质中。在例如存储器1612中，非暂态介质可以包括一个或更多个固态存储器设备和/或具有可移动和可能可移除存储介质的存储器设备。

因此，装置可以包括处理器和耦合至处理器的存储指令的存储器例如1612，所述指令在由处理器执行时使处理器执行如本文所公开的方法。

图18概括了包括如下部件的装置：二进制FEC编码器，其用于将FEC编码应用于与第一数据层相关联的第一输入比特流以生成第一编码比特流；比特映射器，其在工作上耦合至二进制FEC编码器，用于将第一编码比特流映射至K₁个二进制流；第一特定于层的特定于流的调制器的集合，其耦合至比特映射器，用于基于K₁个二进制流来生成K₁个独立复值符号流；以及发送器，其在工作上耦合至第一特定于层的特定于流的调制器的集合，用于使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送K₁个独立复值符号流，T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T1<N1。这些部件表示调制器/编码器1604和发送器1606的一个示例实现方式。

比特映射器可以被配置成对编码比特流进行交织和/或置乱。在其他实施方式中，可以与比特映射器分离地在例如比特级交织器/置乱器中实现交织和置乱中的任一者或两者。

上面参照图17A或图17B中的编码、调制、传输和/或相关特征描述的任何变型可以应用于装置实现方式中。例如，由比特映射器将编码比特映射成的二进制流可以是但不一定是不相交的。比特映射器可以被配置成在二进制流中划分编码比特。

在一些实施方式中，调制器/编码器1604可以包括控制器，该控制器用于至少部分地基于与输入比特流相关联的至少一个通信参数来配置比特映射器和第一特定于层的特定于流的调制器的集合。通信参数可以包括例如与第一数据层相关联的层索引、应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率和/或目标频谱效率。

调制器/编码器1604可以包括多个特定于流的QAM映射器以应用具有格雷或非格雷标记(Gray labeling)的QAM映射。特定于流的QAM映射器可以具有不同的阶数。

调制器/编码器1604可以包括功率缩放器，该功率缩放器在工作上耦合在特定于流的调制器与发送器1606之间，用于在传输之前将特定于流的发送功率分配给K₁个独立复值符号流。功率缩放器可以在K₁个独立复值符号流中的至少一些复值符号流之间不均等地分配发送功率。例如，功率缩放器可以分配发送功率，使得与使用相对低阶的特定于流的调制器生成的至少一个独立复值符号流相比，使用相对高阶的特定于流的调制器生成的至少一个独立复值符号流被分配较高的发送功率。

调制器/编码器1604可以包括相位旋转器，该相位旋转器在工作上耦合在特定于流的调制器与发送器1606之间，用于在传输之前将特定于流的相位旋转分配给K₁个独立复值符号流。

在一些实施方式中，调制器/编码器1604可以包括：第二FEC编码器，其用于将FEC编码应用于与第二数据层相关联的第二输入比特流以生成第二编码比特流；第二比特映射器，其在工作上耦合至第二FEC编码器，用于将第二编码比特流映射至K₂个二进制流；以及第二特定于层的特定于流的调制器的集合，其在工作上耦合在第二比特映射器与发送器之间，用于基于K₂个二进制流来生成K₂个独立复值符号流。在这样的实施方式中，发送器1606可以使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送K₂个独立复值符号流，T₂个资源元素通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T₂≤N₂。第一特定于层的签名与第二特定于层的签名可以在稀疏模式和稀疏程度中的至少一个方面不同。第一特定于层的特定于流的调制器的集合与第二特定于层的特定于流的调制器的集合在每个集合中的特定于流的调制器的序列和/或每个集合中的不同特定于流的调制器的比例方面不同。

在一些实施方式中，调制器/编码器1604包括第一功率缩放器和第二功率缩放器，第一功率缩放器和第二功率缩放器用于在传输之前分别将第一特定于层的特定于流的发送功率向量和第二特定于层的特定于流的发送功率向量分配给K₁个独立复值符号流和K₂个独立复值符号流。

在一些实施方式中，调制器/编码器1604包括第一相位旋转器和第二相位旋转器，第一相位旋转器和第二相位旋转器用于在传输之前分别将第一特定于层的特定于流的相位旋转向量和第二特定于层的特定于流的相位旋转向量分配给K₁个独立复值符号流和K₂个独立复值符号流。

图19是其中实施方式可以被实现的另一示例装置的框图。装置1700包括接收器1704，该接收器1704耦合至用于从无线信道接收信号的天线1702，并且耦合至解调器/解码器1706。图19中还示出了耦合至接收器1704并且耦合至解调器/解码器1706的存储器1712。

在一些实施方式中，接收器1704包括RF接收链的部件。接收器1704经由天线1702接收包括要被解码的数据流的信号。解调器/解码器1706被配置成实现如本文所公开的接收器解码器侧的特征。在1720处输出解码比特以用于进一步的接收器处理。

在一些实施方式中，类似于如上所述的图18中的装置1600，装置1700在1612处、1712处包括非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括用于由处理器执行以进行以下操作的指令：实现和/或控制图18中的调制器/编码器1604的操作；实现和/或控制图19中的解调器/解码器1706的操作；和/或以其他方式控制本文描述的方法的执行。在一些实施方式中，处理器可以是通用计算机硬件平台的部件。在其他实施方式中，处理器可以是专用硬件平台的部件。例如，处理器可以是嵌入式处理器，并且指令可以被提供为固件。一些实施方式可以通过仅使用硬件来实现。在一些实施方式中，用于由处理器执行的指令可以以软件产品的形式来体现。在1612、1712处，该软件产品可以存储在非易失性或非暂态存储介质中，该介质可以是例如光盘只读存储器(CD-ROM)、通用串行总线(USB)闪存盘或可移除硬盘。

在实施方式中，解调器/解码器1706在被配置成实现本文所公开的特征的电路中实现。解调器/解码器1706可以包括例如如图14所示的部件。接收器1704和/或解调器/解码器1706可以完全或部分地以存储在存储器1712中的软件或模块来实现，并且由装置1700的处理器执行。

因此，装置可以包括处理器和耦合至处理器的存储指令的存储器例如1712，所述指令在由处理器执行时使处理器执行如本文所公开的方法，或者与本文中所公开的传输/编码操作相对应的接收/解码操作。

通信设备可以包括装置1600、装置1700或者发送器和接收器二者以及调制器/编码器和解调器/解码器二者。这样的通信设备可以是用户设备或通信网络设备。

图19概括了包括以下部件的装置：接收器，其被配置成将逐资源元素的MAP算法应用于接收到的信号以生成编码比特LLR，接收到的信号包括使用共享资源的特定于层的资源元素集合发送的至少一个特定于层的独立复值符号流集合；前向纠错(FEC)解码器的集合，其在工作上耦合至接收器，用于基于编码比特LLR来生成解码比特LLR；以及量化器，其在工作上耦合至FEC解码器的集合，用于基于来自FEC解码器的与第一数据层相关联的解码比特LLR来确定与第一数据层相关联的第一输入比特流。这些部件表示接收器1704和解调器/解码器1706的一个示例实现方式。

图18和图19是可以用于实现本文所公开的实施方式的装置的概括框图。图20是可以用于实现本文所公开的实施方式的示例处理系统的框图。

可以使用示例处理系统1800或者处理系统1800的变型来实现装置1600、装置1700或二者。处理系统1800可以是例如服务器或移动设备或者任何合适的处理系统。可以使用适合于实现本公开内容中描述的实施方式的其他处理系统，所述其他处理系统可以包括与下面讨论的那些部件不同的部件。尽管图20示出了每个部件的单个实例，但是处理系统1800中可以存在每个部件的多个实例。

处理系统1800可以包括一个或更多个处理设备1805例如处理器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用逻辑电路或者它们的组合。处理系统1800还可以包括一个或更多个输入/输出(input/output，I/O)接口1810，所述接口可以实现与一个或更多个适当的输入设备1835和/或输出设备1840对接。处理系统1800可以包括一个或更多个网络接口1815，以用于与网络(例如，内联网、因特网、P2P网络、WAN和/或LAN)或其他节点进行有线或无线通信。网络接口1815可以包括用于网络内通信和/或网络间通信的有线链路(例如，以太网电缆)和/或无线链路(例如，一个或更多个天线)。网络接口1815可以经由例如一个或更多个发送器或发送天线以及一个或更多个接收器或接收天线来提供无线通信。在该示例中，示出了可以用作发送器和接收器二者的单个天线1845。然而，在其他示例中，可以存在用于发送和接收的单独的天线。处理系统1800还可以包括一个或更多个存储单元1820，其可以包括大容量存储单元例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器和/或光盘驱动器。

处理系统1800可以包括一个或更多个存储器1825，其可以包括易失性或非易失性存储器(例如，闪存、随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))。非暂态存储器1825可以存储用于由处理设备1805执行例如以实现本公开内容中描述的示例的指令。存储器1825可以包括例如用于实现操作系统和其他应用/功能的其他软件指令。在一些示例中，一个或更多个数据集和/或模块可以由外部存储器(例如，与处理系统1800进行有线通信或无线通信的外部驱动器)来提供，或者可以由暂态或非暂态计算机可读介质来提供。非暂态计算机可读介质的示例包括RAM、ROM、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、CD-ROM或其他便携式存储器存储装置。

可以存在在处理系统1800的部件之间提供通信的总线1830。总线1830可以是包括例如存储器总线、外围总线或视频总线的任何合适的总线架构。在图20中，输入设备1835(例如，键盘、鼠标、麦克风、触摸屏和/或小键盘)和输出设备1840(例如，显示器、扬声器和/或打印机)被示出为在处理系统1800的外部。在其他示例中，输入设备1835和/或输出设备1840中的一个或更多个可以作为处理系统1800的部件被包括。

图21是其中本公开内容的实施方式可以被实现的示例通信系统的框图。图21中的示例通信系统1900包括接入网1902和核心网1904。接入网1902包括通过网络通信链路1932、1934、1936进行通信的网络设备1910、1912、1914以及在所示示例中通过接入通信链路1938、1939与网络设备1914通信的用户设备1922、1924。接入网1902通过另一网络通信链路1940与核心网1904通信。与接入网1902一样，核心网1904可以包括与接入网1902中的网络设备1910、1912、1914中的一个或更多个装置通信的网络设备。然而，在具有接入网1902和核心网1904的通信系统中，核心网本身可能不直接向用户设备提供通信服务。

通信系统1900仅意在作为说明性的示例。接入网1902可以包括网络设备的多于或少于三个装置，例如网络设备可以如所示出地全部彼此直接通信或者可以并非全部彼此直接通信。另外，接入网1902中的网络设备的多于一个装置可以向用户设备提供通信服务。可以存在耦合至核心网1904的多于一个接入网1902。还应当认识到，本公开内容不以任何方式限制于具有接入网/核心网结构的通信系统。

考虑到接入网1902，各种实现方式中的任一种都是可行的。网络设备1910、1912、1914以及这样的网络设备为其提供通信服务的用户设备1922、1924的确切结构是取决于实现方式的。图18至图20中的装置1600、1700、1800是可以在用户设备1922、1924和/或网络设备1910、1912、1914处实现的通信设备的示例。

向用户设备1922、1924提供通信服务的网络设备1914至少包括物理接口和通信电路，以通过接入链路1938、1939支持与用户设备的接入侧通信。在接入通信链路1938、1939是无线链路的情况下，接入侧物理接口可以是例如天线或天线阵列的形式。在有线接入通信链路1938、1939的情况下，接入侧物理接口可以是到有线通信介质的端口或连接器。可以在网络设备1914处提供多个接入侧接口以例如支持相同类型或不同类型的多个接入通信链路1938、1939。耦合至接入网设备1914处的一个或更多个接入侧物理接口的通信电路的类型取决于接入通信链路1938、1939的一种或更多种类型和用于与用户设备1922、1924通信的一个或更多个通信协议。

网络设备1910、1912、1914还包括网络侧物理接口或者可能多个网络侧物理接口以及通信电路，以使得能够与接入网1902中的其他网络设备进行通信。网络设备1910、1912、1914中的至少一些装置还包括一个或更多个网络侧物理接口和通信电路，以使得能够通过通信链路1940与核心网设备进行通信。在网络设备1910、1912、1914与核心网1904之间可以存在多个通信链路。接入网1902中的网络侧通信链路1932、1934、1936与到核心网1904的通信链路1940可以是相同类型的通信链路。在这种情况下，网络设备1910、1912、1914处的相同类型的物理接口和相同的通信电路可以支持接入网1902内的接入网设备之间的通信以及接入网1902与核心网1904之间的通信。替代地，可以在网络设备1910、1912、1914处提供不同的物理接口和通信电路以用于接入网1902内的通信以及接入网1902与核心网1904之间的通信。

核心网1904中的网络设备在结构上可以与网络设备1910、1912、1914类似。然而，如上所述，核心网1904中的网络设备可能不直接向用户设备提供通信服务，因此可能不包括用于接入通信链路的接入侧物理接口或者相关联的接入侧通信电路。核心网1904中的网络设备处的物理接口和通信电路可以支持与接入网1902中相同的一个或更多个类型的网络通信链路、一个或更多个不同类型的网络通信链路或者前述两种情况皆可。

正如网络设备1910、1912、1914和核心网1904中的网络设备处的物理接口的确切结构取决于实现方式一样，相关联的通信电路也与取决于实现方式。通常，可以使用硬件、固件、执行软件的部件或其一些组合来实现这样的通信电路。上面提供了可能适合于实现通信电路的电子设备的示例。

用户设备1922、1924的每个装置包括与网络设备1914处的接入侧物理接口和通信电路兼容的物理接口和通信电路，以使得用户设备能够与网络设备进行通信。可以在用户设备1922、1924处提供相同类型或不同类型的多个物理接口。用户设备1922、1924还可以包括诸如输入/输出设备的部件，通过该部件使用户设备的功能可供用户使用。例如，在无线通信设备例如智能手机的情况下，这些功能不仅可以包括通信功能，而且还可以包括不需要涉及通信的其他本地功能。可以由同一网络设备1914服务不同类型的用户设备1922、1924，例如作为示例的不同的智能电话。

通信链路1932、1934、1936、1938、1939、1940和核心网1904中的通信链路中的任一个都可以潜在地是无线通信链路或者包括无线通信链路。这样的通信链路倾向于在接入网1902内比在核心网1904中被更频繁地使用，尽管核心网级的无线通信链路是可行的。

通过基于层索引、频谱效率和其他通信参数例如FEC速率来适当地设计稀疏模式和QAM调制器集合，本公开内容的实施方式可以潜在地提供比常规SCMA解决方案更多的灵活性。此外，由于可以通过层索引和MCS信令来获得关于稀疏模式或QAM调制器的信息，因此可以不需要额外的信令来向接收器传送这样的信息。

由于仅需要逐音调的MAP而不是消息传递算法(message passing algorithm，MPA)，因此就较低的解码复杂度而言，本公开内容的实施方式潜在地提供比原始SCMA解决方案更好的性能，这是因为在音调之间没有冗余。由于选择QAM调制的灵活性，因此还可以通过减少可能组合(假设)的总数来降低解码复杂度。例如，再次参照图8，对于6层，每个音调的计算总数平均为24，而常规的8点4投影SCMA码本的计算总数平均为64，这意味着复杂度降低了约2.6倍。

本公开内容的实施方式可以为下一代无线通信网络中的包括海量机器类型通信(massive machine type communication，mMTC)应用场景、超可靠低延迟通信(Ultra-Reliable Low-Latency Communication，URLLC)应用场景和增强型移动宽带(enhancedmobile broadband，eMBB)应用场景的各种应用场景提供了特别好的解决方案。

已经描述的内容仅是对本公开内容的实施方式的原理的应用的说明。本领域技术人员可以实现其他布置和方法。

例如，在上面的实施方式中，签名已经与音调相关联。这些音调可以表示OFDM音调。然而，在其他实施方式中，可以使用其他通信资源(如时隙)而不是频率音调。

发送器装置特征和方法特征可以例如在通信网络设备例如用于下行链路通信的基地收发站中和/或在用于上行链路通信的UE中实现。类似地，接收器特征可以在UE中和/或在网络设备中实现。装置图中示出的部件可以使用硬件、固件、执行软件的部件或其一些组合来实现。可以适合于实现任何或所有这些部件的电子设备尤其包括微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)以及其他类型的“智能”集成电路。

取决于具体实现方式以及要支持的通信功能和通信协议的类型，发送器和接收器可以执行除了本文所描述的那些操作以外的其他操作。

附图的内容仅意在用于说明的目的，并且本发明决不限于在附图中明确示出并且在本文中描述的特定示例实施方式。例如，诸如特定于流的调制器的部件不一定需要在单独的且不同的物理部件中实现，而是代替地可以在单个调制器中实现。类似地，FEC解码器不需要在单独的物理部件中实现。

另外，虽然主要在方法和系统的背景下描述为例如存储在非暂态处理器可读介质上的指令，但是还可以设想其他实现方式。非暂态处理器可读介质可以存储指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时使所述一个或更多个处理器执行如本文所公开的方法。

Claims (21)

1.一种用于传输信号的方法，包括：

将与第一数据层相关联的第一编码比特流映射至K₁个二进制流；

将第一特定于层的特定于流的调制器集合应用于所述K₁个二进制流以生成K₁个独立复值符号流；以及

使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送所述K₁个独立复值符号流，所述T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T₁<N₁，

其中，将所述第一编码比特流映射至K₁个二进制流包括将所述第一编码比特流映射至K₁个二进制流，使得所述第一编码比特流中的至少一个编码比特被映射至所述K₁个二进制流中的多于一个二进制流，并且所述K₁个二进制流彼此均不相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于以下中的至少一个来选择所述第一特定于层的签名和所述第一特定于层的特定于流的调制器集合中的至少一个：与所述第一数据层相关联的层索引；应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率，其中所述第一输入比特流经编码得到所述第一编码比特流；以及目标频谱效率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述N₁个资源元素中的所述T₁个资源元素包括N₁个正交频分复用(OFDM)音调中的T₁个音调。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特定于流的调制器是正交幅度调制(QAM)映射器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一编码比特流映射至K₁个二进制流包括将所述第一编码比特流划分为K₁个不相交的二进制流。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：在传输之前将特定于流的发送功率分配给所述K₁个独立复值符号流。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在传输之前将特定于流的相位旋转分配给所述K₁个独立复值符号流。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将与第二数据层相关联的第二编码比特流映射至K₂个二进制流；

将第二特定于层的特定于流的调制器集合应用于所述K₂个二进制流以生成K₂个独立复值符号流；以及

使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送所述K₂个独立复值符号流，所述T₂个资源元素通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T₂≤N₂，

其中，所述第一特定于层的签名与所述第二特定于层的签名在稀疏模式和稀疏程度中的至少一个方面不同。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一特定于层的特定于流的调制器集合与所述第二特定于层的特定于流的调制器集合在以下中的至少一个方面不同：每个集合中的所述特定于流的调制器的序列以及每个集合中的不同特定于流的调制器的比例。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：在传输之前将特定于层的发送功率和特定于层的相位旋转中的至少一个分配给所述独立复值符号流。

11.一种用于传输信号的装置，包括：

比特映射器，用于将与第一数据层相关联的第一编码比特流映射至K₁个二进制流；

第一特定于层的特定于流的调制器集合，其耦合至所述比特映射器，所述第一特定于层的特定于流的调制器集合用于基于所述K₁个二进制流来生成K₁个独立复值符号流；以及

发送器，其在工作上耦合至所述第一特定于层的特定于流的调制器集合，所述发送器用于使用N₁个资源元素中的T₁个资源元素来发送所述K₁个独立复值符号流，所述T₁个资源元素通过长度为N₁的第一特定于层的签名来定义，其中，1≤T₁<N₁，

其中，所述比特映射器将所述第一编码比特流映射至K₁个二进制流，使得所述第一编码比特流中的至少一个编码比特被映射至所述K₁个二进制流中的多于一个二进制流，并且所述K₁个二进制流彼此均不相同。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括控制器，用于至少部分地基于以下中的至少一个来配置所述比特映射器和所述第一特定于层的特定于流的调制器集合：与所述第一数据层相关联的层索引；应用于第一输入比特流的FEC编码的编码速率，其中，所述第一输入比特流经编码得到所述第一编码比特流；以及目标频谱效率。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述N₁个资源元素中的所述T₁个资源元素包括N₁个正交频分复用(OFDM)音调中的T₁个音调。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述特定于流的调制器是正交幅度调制(QAM)映射器。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述比特映射器将所述第一编码比特流划分为K₁个不相交的二进制流。

16.根据权利要求11所述的装置，还包括功率缩放器，所述功率缩放器在工作上耦合在所述调制器集合与所述发送器之间，所述功率缩放器用于在传输之前将特定于流的发送功率分配给所述K₁个独立复值符号流。

17.根据权利要求11所述的装置，还包括相位旋转器，所述相位旋转器在工作上耦合在所述调制器集合与所述发送器之间，所述相位旋转器用于在传输之前将特定于流的相位旋转分配给所述K₁个独立复值符号流。

18.根据权利要求11所述的装置，还包括：

第二比特映射器，用于将与第二数据层相关联的第二编码比特流映射至K₂个二进制流；

第二特定于层的特定于流的调制器集合，其在工作上耦合至所述第二比特映射器，所述第二特定于层的特定于流的调制器集合用于基于所述K₂个二进制流来生成K₂个独立复值符号流；

其中，所述发送器在工作上耦合至所述第二特定于层的特定于流的调制器集合，并且使用N₂个资源元素中的T₂个资源元素来发送所述K₂个独立复值符号流，所述T₂个资源元素通过长度为N₂的第二特定于层的签名来定义，其中，1≤T₂≤N₂，并且所述第一特定于层的签名与所述第二特定于层的签名在稀疏模式和稀疏程度中的至少一个方面不同。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一特定于层的特定于流的调制器集合与所述第二特定于层的特定于流的调制器集合在以下中的至少一个方面不同：每个集合中的所述特定于流的调制器的序列以及每个集合中的不同特定于流的调制器的比例。

20.根据权利要求18所述的装置，还包括：

第一功率缩放器，其在工作上耦合在所述第一特定于层的特定于流的调制器集合与所述发送器之间，所述第一功率缩放器用于在传输之前将第一特定于层的特定于流的发送功率的向量分配给所述K₁个独立复值符号流；以及

第二功率缩放器，其在工作上耦合在所述第二特定于层的特定于流的调制器集合与所述发送器之间，所述第二功率缩放器用于在传输之前将第二特定于层的特定于流的发送功率的向量分配给所述K₂个独立复值符号流。

21.根据权利要求18所述的装置，还包括：

第一相位旋转器，其在工作上耦合在所述第一特定于层的特定于流的调制器集合与所述发送器之间，所述第一相位旋转器用于在传输之前将第一特定于层的特定于流的相位旋转的向量分配给所述K₁个独立复值符号流；以及

第二相位旋转器，其在工作上耦合在所述第二特定于层的特定于流的调制器集合与所述发送器之间，所述第二相位旋转器用于在传输之前将第二特定于层的特定于流的相位旋转的向量分配给所述K₂个独立复值符号流。

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