CN109981241B

CN109981241B - 一种下行多用户叠加的传输方法和装置

Info

Publication number: CN109981241B
Application number: CN201910284821.5A
Authority: CN
Inventors: 张晓博
Original assignee: Shanghai Langbo Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Langbo Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2021-09-24
Anticipated expiration: 2035-04-29
Also published as: CN106209329A; CN106209329B; CN109981241A

Abstract

本发明公开了一种下行多用户叠加的传输方法和装置。基站在步骤一中发送第一无线信号和第二无线信号。其中，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠。第一无线信号包括正整数个第一调制符号，第二无线信号包括正整数个第二调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，第二调制符号占用1个资源单位。本发明能抑制针对近UE的无线信号对远UE所带来的干扰，以及抑制背景噪声以及其他小区的下行信号对远UE所带来的干扰。

Description

一种下行多用户叠加的传输方法和装置

本申请是以下原申请的分案申请：

--原申请的申请日：2015年04月29日

--原申请的申请号：201510214584.7

--原申请的发明创造名称：一种下行多用户叠加的传输方法和装置

技术领域

本申请涉及无线通信系统中的传输方案，特别是涉及基于长期演进(LTE-LongTerm Evolution)的针对多用户叠加(Superposition)的控制信令的方法和装置。

背景技术

传统的3GPP(3rd Generation Partner Project，第三代合作伙伴项目)蜂窝系统中，多用户的下行无线信号是通过{TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)，FDM(Frequency Division Multiplexing，频分复用)，CDM(Code Division Multiplexing，码分复用)}中的一种或者多种方式来实现。3GPP R(Release，版本)13中引入了一个新的研究课题(RP-150496)-下行多用户叠加，即利用发送功率的不同区分两个用户的下行无线信号。所述两个用户通常包括一个近用户(即距离基站近)和一个远用户(即距离基站远)，基站为针对近用户的第一信号分配较低的发送功率，同时为针对远用户的第二信号分配较高的发送功率。远用户直接解调第二信号(即将第一信号当噪声处理)，而近用户首先解调第二信号(考虑到近用户较远用户具备更低的路径损耗，译码成功的可能性很高)，然后从接收信号中去除第二信号的影响得到剩余信号，对剩余信号译码获得第一信号，这就是SIC(Successive Interference Cancellation，连续干扰消除)算法。

需要说明的是，上述SIC算法的具体实现方式由UE(User Equipment，用户设备)厂商自行确定。而作为一种SIC的替代或者补充方案，近UE(或者远UE)能够采用IRC(Interference Rejection Combining，干扰抑制合并)算法对叠加的无线信号进行白化操作，以提高接收性能。IRC算法不要求UE正确译码干扰无线信号，只需要估计干扰无线信号的信道参数即可。

相比传统的传输方式，多用户叠加中的第一信号额外受到了第二信号的干扰。因此，如何确保远UE对第一信号的接收鲁棒性是多用户传输中的一个挑战。

针对上述问题，本申请提供了解决方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的UE中的实施例和实施例中的特征可以应用到基站中，反之亦然。进一步的，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

发明内容

第一信号受到两种类型的干扰：第二信号的干扰以及其他干扰。所述其他干扰包括小区间干扰，背景噪声等等。发明人通过研究发现，所述两种类型的干扰的功率的比值可能是在一个较大的范围内变化的。例如，第二信号的干扰可能远大于其他干扰，或者相反，第二信号的干扰可能远小于其他干扰。因此，多用户叠加方案应当能同时抑制这两种类型的干扰。

本申请公开了一种支持多用户叠加的基站中的方法，其中，包括如下步骤：

-步骤A.发送第一无线信号和第二无线信号。

其中，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠。第一无线信号包括正整数个第一调制符号，第二无线信号包括正整数个第二调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，第二调制符号占用1个资源单位，所述L是正整数。

上述方法的本质是：第一无线信号中所包括的调制符号通过OCC(OthogonalCovering Code，正交覆盖码)映射到多个资源单位上，而第二无线信号所包括的调制符号则直接映射到1个资源单位上。上述方法能有效抑制所述两种类型的干扰对第一无线信号的干扰。

而如果第二调制符号(像第一调制符号那样)利用OCC映射到L个资源单位上，则第二无线信号对第一无线信号的干扰不能被抑制。

作为一个实施例，所述L是2的正整数次幂。

作为一个实施例，第一无线信号的目标接收者是第一UE，第二无线信号的目标接收者是第二UE。

作为一个实施例，给定无线信号的目标接收者是指给定无线信号的调度信令的信令标识所对应的终端。作为一个子实施例，所述信令标识是RNTI(Radio NetworkTemporary Identity，无线网络暂定标识)，所述信令标识用于所述调度信令的CRC(CyclicRedundancy Check，循环冗余校验)扰码。

作为一个实施例，所述特征序列是Zad-off Chu序列。作为一个实施例，所述特征序列是Walsh码。

作为一个实施例，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部重叠。

作为一个实施例，第一无线信号包括一个TB(Transport Block，传输块)的全部部分信息比特，第二无线信号包括一个TB的全部或者部分信息比特。

所述资源单位在频域上包括连续带宽，在时域上包括连续时间段。作为一个实施例，所述L个资源单位中的资源单位至少包括两种频域带宽。作为一个实施例，所述资源单位是一个RE(Resource Element，资源粒子)。

具体的，根据本申请的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A1：

-步骤A1.发送第一信令，第一信令指示{所述L，第一数值}中的至少之一。

其中，第一信令是高层信令或者是物理层信令，第一数值指示第一无线信号的发送功率和第二无线信号的发送功率的差值。

作为一个实施例，所述发送功率的单位是dBm(毫分贝)。作为一个实施例，第一信令是第二无线信号的调度信令。作为一个实施例，第一数值是第一无线信号的EPRE(EnergyPer Resource Element，每资源粒子的能量)减去第二无线信号的EPRE的差，第一数值大于等于0。作为一个实施例，所述高层信令是RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)层信令。

具体的，根据本申请的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A2：

-步骤A2.根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

作为一个实施例，第二调制符号是由k个比特调制而生成，所述L为2的k次幂。

具体的，根据本申请的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A3：

-步骤A3.发送第三无线信号。

其中，第三无线信号包括正整数个第三调制符号，第三调制符号乘以长度为M的短序列后被映射到M个资源单位上，所述M是小于所述L的正整数。第三无线信号和第一无线信号对应同一组传输块。

作为一个实施例，所述同一组传输块包括1个传输块。作为一个实施例，所述同一组传输块包括正整数个传输块。

作为一个实施例，第三无线信号和第一无线信号由共享相同的调度信令。

作为一个实施例，第三无线信号仅包括1个第三调制符号。作为一个实施例，所述M是目标时频资源中除去第一无线信号所占用的资源单位之外的时频资源中的资源单位的数量，所述目标时频资源是所述同一个调度信令所调度的时频资源。

作为一个实施例，所述短序列是ZC序列，或者是Walsh码。

作为一个实施例，所述M个资源单位中容纳了M个第三调制符号，以及M个第二调制符号。

作为一个实施例，所述M为1，所述短序列为1。

上述方面确保所述目标时频资源被全部占用，即使当所述目标时频资源中所包括的资源单位的数量不是L的整数倍时。上述方面避免了资源浪费。

具体的，根据本申请的一个方面，其特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。

作为一个实施例，所述L1是不大于L的正整数，所述L1个第一调制符号各自所对应的所述特征序列是两两正交的。

作为一个实施例，所述L个第二调制符号中至少有一个第二调制符号的映射采用第一星座图，所述L个第二调制符号中至少有一个第二调制符号的映射采用第二星座图。作为一个子实施例，第一星座图是xQAM，第二星座图是第一星座图顺时针旋转第一角度而得到，第一角度大于0度(degree)小于90度，所述x是4的正整数次幂。该实施例能够进一步随机化第二无线信号对第一无线信号带来的干扰。

本申请公开了一种支持多用户叠加的UE中的方法，其中，包括如下步骤：

-步骤A.接收第一无线信号。

其中，第一无线信号包括正整数个第一调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，所述L是正整数，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠，第二无线信号包括正整数个第二调制符号，第二调制符号占用1个资源单位。

具体的，根据本申请的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A0：

-步骤A0.接收第二无线信号。

-步骤A1.接收第一信令，第一信令指示{所述L，第一数值}中的至少之一。

-步骤A2.根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

-步骤A3.接收第三无线信号。

本申请公开了一种支持多用户叠加的基站设备，其中，包括如下模块：

第一模块：用于发送第一无线信号和第二无线信号。

作为一个实施例，上述基站设备的特征在于，第一模块还用于发送第三无线信号。其中，第三无线信号包括正整数个第三调制符号，第三调制符号乘以长度为M的短序列后被映射到M个资源单位上，所述M是小于所述L的正整数。第三无线信号和第一无线信号对应同一组传输块。

作为一个实施例，上述基站设备的特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。

本申请公开了一种支持多用户叠加的用户设备，其中，包括如下模块：

第一模块：用于接收第一无线信号。

作为一个实施例，上述用户设备的特征在于，第一模块还用于接收第二无线信号。

作为一个实施例，上述用户设备的特征在于，第一模块还用于以下之一：

-.接收第一信令，第一信令指示{所述L，第一数值}中的至少之一。其中，第一信令是高层信令或者是物理层信令，第一数值指示第一无线信号的发送功率和第二无线信号的发送功率的差值。

-.根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

相比现有公开技术，本申请具有如下技术优势：

-.抑制针对近UE的无线信号对远UE所带来的干扰

-.抑制背景噪声以及其他小区的下行信号对远UE所带来的干扰

-.支持任意尺寸的所述目标时频资源，避免浪费空口资源。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了根据本申请的一个实施例的下行多用户叠加的传输流程图；

图2示出了根据本申请的一个实施例的PRB(Physical Resource Block，物理资源块)内部的资源分配示意图；

图3示出了根据本申请的一个实施例的L为4的示意图；

图4示出了根据本申请的一个实施例的第一星座图和第二星座图的示意图；

图5示出了根据本申请的一个实施例的基站中的处理装置的结构框图；

图6示出了根据本申请的一个实施例的UE中的处理装置的结构框图；

具体实施方式

下文将结合附图对本申请的技术方案作进一步详细说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

实施例1示例了下行多用户叠加的传输流程图，如附图1所示。附图1中，基站N1是UE U2和UE U3的服务小区的维持基站，其中方框F1中的步骤是可选步骤，方框F2中的步骤是可选步骤，方框F1中的步骤和方框F2中的步骤不同时出现。

对于基站N1，在步骤S12中发送第一无线信号和第二无线信号。

对于UE U2，在步骤S22中接收第一无线信号和第二无线信号。

对于UE U3，在步骤S31中接收第一无线信号。

实施例1中，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠。第一无线信号包括正整数个第一调制符号，第二无线信号包括正整数个第二调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，第二调制符号占用1个资源单位，所述L是正整数。第一无线信号的目标UE是UEU3，第二无线信号的目标UE是UE U2。

作为实施例1的子实施例1，基站N1在步骤S10中发送第一信令，UE U2在步骤S20中接收第一信令。第一信令指示{所述L，第一数值}中的至少之一。其中，第一信令是高层信令或者是物理层信令，第一数值指示第一无线信号的发送功率和第二无线信号的发送功率的差值，所述发送功率的单位是dBm。

作为实施例1的子实施例2，基站N1在步骤S11中根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。UE U2在步骤S21中根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。作为实施例1的子实施例2的一个子实施例，第二调制符号对应的比特数越多，所述L越小。作为实施例1的子实施例2的又一个子实施例，所述L个资源单位中容纳的第一无线信号的比特数保持恒定。

作为实施例1的子实施例3，UE U2在步骤S22中将译码第二无线信号所得的信息比特传递给高层，丢弃译码第一无线信号所得的信息比特。

实施例2

实施例2示例了一个普通CP(Cyclic Prefix，循环前缀)的PRB内部的资源分配示意图，如附图2所示。附图2中，粗框标识的小方格是用于CRS(Cell Reference Signal，小区参考信号)的RE，斜线标识的小方格是用于CSI-RS(Channel Status InformationReference Signal，信道状态信息参考信号)的RE，交叉线标识的小方格是用于DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)的RE。

实施例2中，所述L个资源单位按照首先时域，然后频域的方式映射到第一无线信号所占用的PRB上，所述资源单位是RE。上述映射方法能够尽量避免由于信道特性在频域上的变化而导致的(所述L个资源单位中容纳的)多个第一映射符号之间的干扰。

实施例2中，本申请中的所述L为16。填充了相同数字的16个小方格属于一组所述L个资源单位，即一个第一调制符号只能映射到填充了相同数字的16个RE中。

附图2中，填充了E的12个小方格是在当前PRB对(Pair)中无法容纳完整的所述L个资源单位的剩余资源。

作为实施例2的子实施例1，第一无线信号在频域占用了多个PRB对，所述填充了E的12个小方格和其他PRB对中的4个RE共同组成了一组所述L个资源单位。

作为实施例2的子实施例2，第一无线信号在频域占用了1个PRB对或者附图2中的PRB对是第一无线信号包括的第一调制符号所映射的最后一个PRB对，所述填充了E的12个小方格用于容纳本申请中的第三无线信号中的第三调制符号，本申请中的所述短序列的长度(即M)为12。

作为实施例2的子实施例3，第一无线信号在频域占用了1个PRB对或者附图2中的PRB对是第一无线信号包括的第一调制符号所映射的最后一个PRB对，所述填充了E的12个小方格用于容纳本申请中的第三无线信号中的第三调制符号，本申请中的所述短序列的长度(即M)为1-即在所述12个小方格中，第一无线信号不采用OCC。

实施例3

实施例3示例了L为4的示意图，如附图3所示。

本申请中的所述L个资源单位如附图3中的资源单位#{0，1，2，3}所示。所述L个资源单位上容纳了4个第一调制符号和4个第二调制符号，其中第一调制符号通过OCC码映射到4个资源单位上，所述4个第二调制符号分别映射到资源单位#{0，1，2，3}上。

所述4个第一调制符号为tⁱ，i＝0，1，2，3，所述4个第二调制符号为s_j，j＝0，1，2，3，第一调制符号tⁱ对应的长度为4的OCC码为

在基站侧，资源单位#j上的发射信号为(j分别为{0，1，2，3})：

作为实施例3的子实施例1，UE采用如下方法接收第一无线信号：UE首先将L个资源单位上接收到的无线信号和OCC解调码的L个元素点乘并相加，UE采用相加后的信号作为所述OCC解调码对应的一个第一调制符号的接收信号。采用上述点乘并相加的方法，UE恢复出所有第一无线信号中的第一调制符号的接收信号，并进行译码操作。所述OCC解调码是OCC码的共轭，即OCC解调码中的每个元素是OCC码对应元素的共轭。

作为实施例3的子实施例2，UE采用如下方法接收第二无线信号：UE首先正确译码第一无线信号(根据CRC确定译码正确)，然后从接收信号中消除第一无线信号的干扰，采用每一个资源单位上的(消除第一无线信号的干扰之后的)剩余信号作为第二无线信号的接收信号，对第二无线信号进行译码操作。

作为实施例3的子实施例3，C⁰＝[1 1 1 1]，C¹＝[1 1 -1 -1]，C²＝[1 -1 1 -1]，C³＝[1 -1 -1 1]，所述OCC解调码等于对应的OCC码。

实施例4

实施例4示例了第一星座图和第二星座图的示意图，如附图4所示。

实施例4中，本申请中的所述L个资源单位中，L/2个资源单位中的第二调制符号采用第一星座图，L/2个资源单位中的第二调制符号采用第二星座图。第一星座图对应4QAM(即QAM)，第二星座图是由第一星座图顺时针旋转45度得到，所述L是偶数。

实施例4中的星座图只包括星座点的位置，不包括星座点到比特的映射关系。

实施例5

实施例5示例了一个基站中的处理装置的结构框图，如附图5所示。附图5中，基站处理装置300主要由发送模块301组成。

发送模块301用于发送第一无线信号和第二无线信号。其中，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部重叠。第一无线信号包括正整数个第一调制符号，第二无线信号包括正整数个第二调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，第二调制符号占用1个资源单位，所述L是正整数。所述L个资源单位容纳了L个第一调制符号和L个第二调制符号。

作为实施例5的子实施例1，第一无线信号的发送功率大于第二无线信号的发送功率，所述L是2的正整数次幂。

实施例6

实施例6示例了一个UE中的处理装置的结构框图，如附图6所示。附图6中，UE处理装置400主要由接收模块401组成。

接收模块401用于接收第一无线信号和第二无线信号。其中，第一无线信号包括正整数个第一调制符号。第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，所述L是正整数，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部重叠，第二无线信号包括正整数个第二调制符号，第二调制符号占用1个资源单位。

作为实施例6的子实施例1，第二无线信号的目标接收者是所述UE，第一无线信号的目标接收者是所述UE之外的UE，所述特征序列是伪随机序列。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器，硬盘或者光盘等。可选的，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或者多个集成电路来实现。相应的，上述实施例中的各模块单元，可以采用硬件形式实现，也可以由软件功能模块的形式实现，本申请不限于任何特定形式的软件和硬件的结合。本申请中的UE包括但不限于手机，平板电脑，笔记本，上网卡等无线通信设备。本申请中的基站包括但不限于宏蜂窝基站，微蜂窝基站，家庭基站，中继基站等无线通信设备。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种支持多用户叠加的基站中的方法，其特征在于，包括如下步骤：

-步骤A.发送第一无线信号和第二无线信号；

其中，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠；第一无线信号包括正整数个第一调制符号，第二无线信号包括正整数个第二调制符号；第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，第二调制符号占用1个资源单位，所述L是正整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A1：

-步骤A1.发送第一信令，第一信令指示所述L，或第一数值二者中的至少之一；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A2：

-步骤A2.根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A3：

-步骤A3.发送第三无线信号；

其中，第三无线信号包括正整数个第三调制符号，第三调制符号乘以长度为M的短序列后被映射到M个资源单位上，所述M是小于所述L的正整数；第三无线信号和第一无线信号对应同一组传输块。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。

6.一种支持多用户叠加的用户设备中的方法，其中,包括如下步骤：

-步骤A.接收第一无线信号；

其中，第一无线信号包括正整数个第一调制符号；第一调制符号乘以特征序列后被映射到L个资源单位上，所述特征序列的长度为L，所述L是正整数，第一无线信号所占用的时频资源和第二无线信号所占用的时频资源全部或者部分重叠，第二无线信号包括正整数个第二调制符号，第二调制符号占用1个资源单位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A0：

-步骤A0.接收第二无线信号。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A1：

-步骤A1.接收第一信令，第一信令指示所述L，或第一数值二者中的至少之一；

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A2：

-步骤A2.根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤A3：

-步骤A3.接收第三无线信号；

11.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。

12.一种支持多用户叠加的基站设备，其特征在于,包括如下模块：

第一模块：用于发送第一无线信号和第二无线信号；

13.根据权利要求12所述的基站设备，其特征在于，所述第一模块用于发送第一信令，第一信令指示所述L，或第一数值二者中的至少之一；

14.根据权利要求12所述的基站设备，其特征在于，所述第一模块根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

15.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的基站设备，其特征在于，所述第一模块发送第三无线信号；其中，第三无线信号包括正整数个第三调制符号，第三调制符号乘以长度为M的短序列后被映射到M个资源单位上，所述M是小于所述L的正整数；第三无线信号和第一无线信号对应同一组传输块。

16.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的基站设备，其特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。

17.一种支持多用户叠加的用户设备，其特征在于,包括如下模块：

第一模块：用于接收第一无线信号；

18.根据权利要求17所述的用户设备，其特征在于：

第一模块还用于接收第二无线信号。

19.根据权利要求17或18所述的用户设备，其特征在于，所述第一模块接收第一信令，第一信令指示所述L，或第一数值二者中的至少之一；其中，第一信令是高层信令或者是物理层信令，第一数值指示第一无线信号的发送功率和第二无线信号的发送功率的差值。

20.根据权利要求17或18所述的用户设备，其特征在于，所述第一模块根据第二调制符号对应的比特数确定所述L。

21.根据权利要求17或18所述的用户设备，其特征在于，所述第一模块接收第三无线信号；其中，第三无线信号包括正整数个第三调制符号，第三调制符号乘以长度为M的短序列后被映射到M个资源单位上，所述M是小于所述L的正整数；第三无线信号和第一无线信号对应同一组传输块。

22.根据权利要求17或18所述的用户设备，其特征在于，所述L个资源单位容纳了L1个第一调制符号和L个第二调制符号，所述L1是正整数。