CN112703680A - 用于发上行信号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及一种在基站处使用盲信道估计的发上行信号的系统和方法。在一个实施例中，由通信设备执行的方法包括：将时隙与包括头部部分和尾部部分的数据包相关联，其中所述头部部分包括通信设备标识符，并且所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；将所述头部部分扩展成第一预定传输格式；将所述尾部部分扩展成第二预定传输格式；以及将所述经扩展的头部部分和所述经扩展的尾部部分发送到通信节点，其中所述经扩展的头部部分包括由所述通信节点用于信道估计和对所述尾部部分进行解码以获得用户数据的信息。

Description

用于发上行信号的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及一种用于在基站处使用盲信道估计的发上行信号的系统和方法。
背景技术
随着数字数据应用和服务的数量持续激增，对网络资源和运营商的需求和挑战将继续增加。能够递送未来服务将需要的各种网络性能特征,是服务提供商目前面临的主要技术挑战之一。
对于许多无线通信系统来说，物理控制信道或物理数据信道的传输通过利用导频信号来辅助。这个导频信号可以带有数据有效载荷(例如,用户数据)，并被用于信道估计。例如，解调参考信号(demodulation reference signal，DMRS)是其可以被用于信道估计或多用户检测(例如，在与基站(BS)通信的多个UE当中标识特定用户设备(user equipment，UE))的导频信号。典型地，导频信号是具有导频信号的发送者和接收者两者都知道的预定值的信号。
在传统的长期演进(long term evolution，LTE)系统中，DMRS资源被配置在物理信道中用于上行链路传输和下行链路传输两者。例如，上行链路子帧可以包含两个DMRS时域符号和12个数据有效载荷时域符号。经由信道估计，来自12个数据有效载荷时域符号的信道响应值可以通过例如对根据DMRS符号确定的信道响应值进行插值来确定。然后，可以基于12个数据有效载荷时域符号的信道响应值来获得数据有效载荷。
然而，当网络中有大量UE时，问题可能会出现。例如，预定导频信号的数量可以是有限的。因此，当网络中UE的数量超过预定导频信号的供应量时，系统将不可避免地将同一导频信号分配给多个UE。这会产生来自不同UE的重复导频信号，或者导频冲突。这种导频冲突的影响可能对系统性能有害。
发明内容
本文公开的示例性实施例涉及解决与现有技术中呈现的问题中的一个或多个相关的问题，以及提供当结合附图参考以下详细描述时将变得显而易见的附加特征。根据各种实施例，本文公开了示例性系统、方法、设备和计算机程序产品。然而，应当理解的是，这些实施例是通过示例而非限制的方式呈现的，并且对于阅读了本公开的本领域普通技术人员来说显而易见的是，在保持在本发明的范围内的同时，可以对所公开的实施例进行各种修改。
在一个实施例中，一种由通信设备执行的方法包括：将时隙与包括头部部分和尾部部分的数据包相关联，其中头部部分包括通信设备标识符，而尾部部分包括与头部部分相关联的用户数据；将头部部分扩展成第一预定传输格式；将尾部部分扩展成第二预定传输格式；以及将经扩展的头部部分和经扩展的尾部部分传输到通信节点，其中经扩展的头部部分包括由通信节点将用于信道估计和用于解码尾部部分以获得用户数据的信息。
在另外的实施例中，一种由通信节点执行的方法包括：在时隙上从通信设备接收数据包；以及从数据包中识别头部部分和尾部部分，其中所述头部部分包括通信设备标识符，而所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；根据第一预定传输格式盲解码所述头部部分；基于经解码的头部部分执行信道估计；以及基于经解码的头部部分和信道估计的结果解码尾部部分以获得用户数据。
在另外的实施例中，一种通信设备包括：至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：将时隙与包括头部部分和尾部部分的数据包相关联，其中头部部分包括通信设备标识符，而尾部部分包括与头部部分相关联的用户数据；将头部部分扩展成第一预定传输格式；将尾部部分扩展成第二预定传输格式；以及至少一个发射机，该至少一个发射机被配置为：将经扩展的头部部分和经扩展的尾部部分传输到通信节点，其中经扩展的头部部分包括由通信节点将用于信道估计和用于解码尾部部分以获得用户数据的信息。
在一个实施例中，一种通信节点包括：接收机，该接收机被配置为：在时隙上从通信设备接收数据包；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：从数据包中标识头部部分和尾部部分，其中所述头部部分包括通信设备标识符，而所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；根据第一预定传输格式盲解码所述头部部分；基于经解码的头部部分执行信道估计；以及基于经解码的头部部分和信道估计的结果解码尾部部分以获得用户数据。
附图说明
下面参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例。附图仅仅是为了说明的目的而提供的，并且仅仅描绘了本发明的示例性实施例，以便于读者理解本发明。因此，附图不应被认为是对本发明的宽度、范围或适用性的限制。应当注意，为了清楚和易于说明，这些附图不一定按比例绘制。
图1示出了根据本公开的实施例的其中可以实现本文公开的技术的示例性蜂窝通信网络。
图2示出了根据本公开的一些实施例的示例性基站(BS)和用户设备(UE)装置的框图。
图3是根据本公开的一些实施例的具有7个符号的头部部分和14个符号的尾部部分的时隙的图示。
图4是根据本公开的一些实施例的具有4个符号的头部部分和10个符号的尾部部分的时隙的图示。
图5是根据本公开的一些实施例的发射机处的数据处理的框图。
图6是根据本公开的一些实施例的利用在发射机处经由离散傅立叶变换进行预编码的数据处理的框图。
图7是根据本公开的一些实施例的在接收机处的数据处理的框图。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的各种示例性实施例，以使本领域普通技术人员能够制作和使用本发明。如对于本领域普通技术人员来说显而易见的那样，在阅读本公开之后，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变或修改。因此，本发明不限于本文描述和示出的示例性实施例和应用。此外，本文公开的方法中的步骤的特定顺序或层级仅仅是示例性的方法。基于设计偏好，在保持在本发明的范围内的同时，所公开的方法或过程的步骤的特定顺序或层级可以被重新安排。因此，本领域普通技术人员将理解，本文公开的方法和技术以样本顺序呈现各种步骤或动作，并且本发明不限于所呈现的特定顺序或层级，除非另有明确说明。
下面的讨论可以涉及与上面关于常规通信系统提及的功能实体或过程类似的功能实体或过程。然而，如本领域普通技术人员将理解的那样，这种常规的功能实体或过程不执行下面描述的功能，并且因此，将需要被修改或具体配置为执行下面描述的操作中的一个或多个。此外，本领域技术人员在阅读本公开之后将能够配置功能实体以执行本文描述的操作。
图1示出了根据本公开的实施例的在其中可以实施本文公开的技术的示例性无线通信网络100。这种示例性网络100包括可以经由BS 102和相应的UE 104之间的相应的通信链路110(例如，无线通信信道)相互通信的基站102(以下称为“BS 102”)和多个用户设备装置104(以下称为“UE 104”)，以及利用网络101覆盖地理区域的概念小区126、130、132、134、136、138和140的集群。每个UE 104可以经历随机接入过程来加入网络101。在图1中，BS 102和每个UE 104被包含在小区126的相应地理边界内。其他小区130、132、134、136、138和140中的每一个可以包括在其分配的带宽下操作的至少一个基站，以向其目标用户提供足够的无线电覆盖。因此，对小区的引用可以是对具有相关覆盖区或区域的BS的简捷引用。在某些实施例中，小区可以互换地称为BS。
例如，BS 102可以在分配的信道传输带宽(例如，频谱)下操作，以向每个UE 104提供足够的覆盖。可以规范频谱以定义授权范围和/或非授权范围。BS 102和每个UE 104可以分别经由下行链路无线电帧118和上行链路无线电帧124进行通信。无线电帧也可以更简单地被称为帧。每个帧118/124可以被进一步分成子帧120/127，所述子帧120/127可以包括数据符号122/128。在本公开中，BS 102和每个UE 104在此被描述为通常可以实践在本文公开的方法的“通信节点”的非限制性示例。根据本发明的各种实施例，这种通信节点可以能够进行无线和/或有线通信。在某些实施例中，通信设备可以更具体地指与BS相关的UE，以及通信节点可以更具体地指与UE相关的BS。
图2示出了根据本发明的一些实施例的用于发送和接收无线通信信号(OFDM/OFDMA)的示例性无线通信系统200的框图。系统200可以包括被配置为支持本文不需要详细描述的已知的或常规操作特征的组件和元件。在一个示例性实施例中，系统200可以用于在诸如图1的无线通信环境或网络100之类的无线通信环境中传输和接收数据符号，如上所述。
系统200通常包括基站202(以下称为“BS 202”)和用户设备装置204(以下称为“UE204”)。BS 202包括BS(基站)收发机模块210、BS天线212、BS处理器模块214、BS存储器模块216和网络通信模块218，每个模块根据需要经由数据通信总线220彼此耦接和互连。UE 204包括UE(用户设备)收发机模块230、UE天线232、UE存储器模块234和UE处理器模块236，每个模块根据需要经由数据通信总线240彼此耦接和互连。BS 202经由通信信道250与UE204通信，该通信信道可以是任何无线信道或本领域已知的适合于如本文描述的数据的传输的其他介质。
如本领域普通技术人员所理解的那样，系统200还可以包括除图2中示出的模块之外的任何数量的模块。本领域技术人员应当理解，结合本文公开的实施例描述的各种说明性块、模块、电路和处理逻辑可以以硬件、计算机可读软件、固件或其任何实际组合来实施。为了清楚地示出硬件、固件和软件的可互换性和兼容性，各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤通常根据它们的功能来描述。这种功能是实施为硬件、固件还是软件取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束。熟悉本文描述的构思的人可以以适合于每个特定应用的方式实施这样的功能，但是这样的实施方式决定不应该被解释为限制本发明的范围。
根据一些实施例，UE收发机模块230在本文可以被称为“上行链路”收发机模块230，其包括各自耦接到天线232的RF发射机和接收机电路系统。双工开关(未示出)可以可替选地以时间双工方式将上行链路发射机或接收机耦接到上行链路天线。类似地，根据一些实施例，BS收发机模块210在本文中可以被称为“下行链路”收发机模块210，其包括各自耦接到天线212的RF发射机和接收机电路系统。下行链路双工开关可以可替选地以时间双工方式将下行链路发射机或接收机耦接到下行链路天线212。两个收发机模块210和230的操作在时间上被协调，使得上行链路接收机耦接到上行链路天线232，用于在下行链路发射机耦接到下行链路天线212的同时通过无线传输链路250接收传输。优选地，在双工方向方面的改变之间只有最小的保护时间的情况下，存在紧密的时间同步。
UE收发机模块230和BS收发机模块210被配置为经由无线数据通信链路250进行通信，并且与能够支持特定的无线通信协议和调制方案的适当配置的RF天线装置212/232协作。在一些示例性实施例中，UE收发机模块210和BS收发机模块210被配置为支持诸如长期演进(LTE)和新兴5G标准等之类的行业标准。然而，应当理解，本发明在应用上不一定局限于特定的标准和相关联的协议。相反，UE收发机模块230和BS收发机模块210可以被配置为支持可替选的或附加的无线数据通信协议，包括未来的标准或其变体。
根据各种实施例，BS 202可以是例如演进Node B(eNB)、服务eNB、目标eNB、毫微微站或微微站。在一些实施例中，UE 204可以体现在诸如移动电话、智能电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、平板电脑、膝上型计算机、可穿戴计算设备等之类的各种类型的UE中。处理器模块214和236可以用被设计成执行本文描述的功能的通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任意组合来实施或实现。以这种方式，处理器可以被实现为微处理器、控制器、微控制器、状态机等。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理器核心的组合、或任何其他这样的配置。
此外，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件、固件、分别由处理器模块214和236执行的软件模块或其任何实际组合中。存储器模块216和234可以被实现为RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储和/或计算机可读介质。在这方面，存储器模块216和234可以分别耦合到收发机模块210和230，使得收发机模块210和230可以分别从存储器模块216和234读取信息，并且可以向存储器模块216和234写入信息。存储器模块216和234也可以集成到它们各自的收发机模块210和230中。在一些实施例中，存储器模块216和234可以各自包括用于在执行分别要由收发机模块210和230执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息的高速缓存。存储器模块216和234还可以各自包括用于存储分别由收发机模块210和230执行的指令的非易失性存储器。
网络通信模块218通常代表BS 202的硬件、软件、固件、处理逻辑和/或其他组件，其使得能够在BS收发机模块210与被配置为与BS 202通信的其他网络组件和通信节点之间进行双向通信。例如，网络通信模块218可以被配置为支持互联网或WiMAX流量。在典型的部署中，但不限于此，网络通信模块218提供802.3以太网接口，使得BS收发机模块210可以与传统的基于以太网的计算机网络通信。以这种方式，网络通信模块218可以包括用于连接到计算机网络的物理接口(例如，移动交换中心(Mobile Switching Center，MSC))。如本文针对特定操作或功能所使用的，术语“被配置用于”、“被配置为”及其变形，指的是设备、组件、电路、结构、机器、信号等。，其被物理地或虚拟地构造、编程、格式化和/或安排来执行指定的操作或功能。
如上所述，某些通信系统可以利用导频信号(例如，解调参考信号(DMRS))进行信道估计和数据有效载荷(例如，用户数据)的获得。然而，如上所述，当网络中的UE的数量超过预定导频信号的有限供应时，利用导频信号的通信系统将不可避免地将同一导频分配给多个UE，并导致导频冲突。
因此，根据各种实施例的系统和方法针对上行链路信号的盲信道估计。这种盲信道估计可能不依赖于导频信号或任何预定信号。相反，这种针对上行链路信号的盲信道估计可能依赖于包括头部部分和尾部部分的数据帧结构(例如，数据包结构)。头部部分可以包括对于数据帧解码和对于信道估计有用的头部部分信息。例如，头部信息可以包括UE标识符(例如，UE_ID)、扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)、功率信息(例如，信号功率或不同UE之间的功率比，或者UE的不同层之间的功率比)、多层信息(例如，表征各个层的信息)、和/或可以用于数据帧的解码和/或用于信道估计的其他信息。尾部部分可以包括用于从UE传输到BS的数据有效载荷或用户数据。对于上行链路信号的这种类型的盲信道估计改进了依赖有限导频信号进行信道估计的系统，因为没有有限数量的导频信号需要超越。在某些实施例中，这种盲信道估计是经由复平面中的符号星座图形状来执行的，该符号星座图形状与某些类型的干扰消除或抑制方法(诸如遍历方法、或最大似然估计、或用于数据有效载荷获得的最小均方误差均衡)一起使用，如将在下面进一步讨论的那样。
包括头部部分和尾部部分的数据帧结构可以用于物理层处的上行链路信道传输。头部部分可以包括近似随机化、或者被处理以显得更随机的符号。这种随机化可能不是严格随机的，但可能是由于以使头部部分显得更随机和不同的方式处理头部部分中的信息(例如，头部信息)而引起的。例如，这种随机化可以通过利用比用于尾部部分中的信息(例如，尾部部分信息)的扩展序列更长的随机选择的扩展序列进行符号扩展来完成。可以执行这种随机化以降低来自上行链路通信中的不同UE之间的比特序列/符号序列的均方互相关。
在某些实施例中，头部部分信息可以从可能值的所选范围中选择。例如，来自预定范围的UE标识符(例如，UE标识符值)的随机多个数量的UE可以被利用在头部信息中使用的被激活的UE的UE标识符(为简单起见，也可以被称为被激活的UE标识符)自动激活(例如，被选择使用)。类似地，在某些实施例中，可以在扩展序列标识符的选定范围内随机选择扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)。为了简单起见，这种扩展序列标识符被称为所选择的扩展序列标识符。因此，被激活的UE标识符和所选择的扩展序列标识符可以用于头部部分信息。也可以在预定的值范围内随机选择其他类型的头部部分信息。
在各种实施例中，当UE同时发送上行链路信号时，来自UE的上行链路信号可以共享相同的时域和频域资源。这也意味着这些上行链路信号中的每一个的头部部分也可以共享相同的时域和频域资源。类似地，这些上行链路信号中的每一个的尾部部分也可以共享相同的时域和频域资源。
图3是根据本公开的一些实施例的具有7个符号的头部部分302和14个符号的尾部部分304的时隙300的图示。这些符号可以是正交频分复用(OFDM)符号，并且每个符号可以占用频域中的多个子载波(例如，12个子载波)。头部部分302可以包括近似随机化的符号，或者如上所述被处理以显得更随机或唯一并且具有来自上行链路通信中的不同UE当中的比特序列/符号序列的较低均方互相关的符号。在各种实施例中，如下面将进一步讨论的那样，头部部分302和尾部部分304可以根据预定的传输格式进行编码、调制和/或符号扩展。而且，可以通过适当的解扩、解调和解码来获得头部部分信息。可以基于头部部分信息通过适当的解扩、解调和解码来获得尾部部分信息。
在某些实施例中，头部部分信息可以仅包括用于发送UE的UE标识符(例如，UE_ID)。仅包括UE标识符的这个头部部分信息可以以任意数量的比特来表示，例如32、24、5或其他数量的比特。换句话说，在某些实施例中，头部部分信息可以仅携带UE标识符(例如，UE_ID)，而没有诸如扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)的其他信息或尾部部分中上行链路信号或数据有效载荷的其他特征。
在特定实施例中，头部部分信息可以仅包括用于发送UE的UE标识符(例如，UE_ID)和由发送UE用于头部部分和/或尾部部分的扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)。例如，当UE标识符在长度方面为X比特，并且扩展序列标识符在长度方面为Y比特时，头部部分信息的比特的总数可以是X+Y比特。然后，这些X+Y比特可以被近似随机化，以显得如上所述那样唯一，从而构成用于上行链路传输的数据帧的头部部分。
在另外的实施例中，头部部分信息可以仅包括UE标识符(例如，UE_ID)和表征上行链路信号中发送的数据的指示信息。指示信息可以包括例如功率信息(例如，信号功率、或不同UE之间的功率比、或UE的不同层之间的功率比)、多层信息(例如，表征层的信息)、和/或可以用于数据帧的解码和/或用于信道估计的其他信息。在某些实施例中，多层信息可以包括指示上行链路信号是否是多层传输的启用指示(例如，指示符)。例如，当UE标识符在长度方面为X比特，并且指示信息在长度方面为Z比特时，头部部分信息的比特的总数可以是X+Z比特。然后，这些X+Z比特可以被近似随机化(例如，以显得唯一的方式进行处理)以构成用于上行链路传输的数据帧的头部部分。
在另外的实施例中，头部部分信息可以包括发送UE使用的用于头部部分和/或尾部部分的UE标识符(例如，UE_ID)和发送UE扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)，以及表征上行链路信号中发送的数据的指示信息。例如，当UE标识符在长度方面为X比特，扩展序列标识符在长度方面为Y比特，并且指示信息在长度方面为Z比特时，头部部分信息的比特的总数可以是X+Y+Z比特。这些X+Y+Z比特然后可以被近似随机化(例如，以显得唯一的方式处理)，以构成用于上行链路传输的数据帧的头部部分。
如上所述，这种随机化可能不是严格随机的，而是由于以使头部部分显得更随机和唯一的方式处理头部部分信息而引起的。例如，这种随机化可以通过利用比用于尾部部分中的信息(例如，尾部部分信息)的扩展序列更长的扩展序列进行符号扩展来完成。而且，这种随机化可以通过从可能值的所选范围中以随机但唯一的方式选择头部部分信息来实现，如上所讨论那样。可以执行这种随机化以降低来自上行链路通信中的不同UE之间(尤其是在与其他上行链路信号共享时域和频域资源的上行链路信号(例如，上行链路信号的头部部分)(例如，上行链路信号群组彼此共享一组连续资源)之间)的比特序列/符号序列的均方互相关。
在某些实施例中，头部部分可以包含M个连续的OFDM符号，而尾部部分可以包含L个连续的OFDM符号。头部部分的最后一个OFDM符号(例如，第m个OFDM符号)可以与尾部部分的初始或第一个OFDM符号邻近或相邻。而且，每个OFDM符号可以占用频域中的K个子载波，其中K是整数(例如，K＝12)。在各种实施例中，头部部分可以包含少于或等于尾部部分的连续OFDM符号的数量的一半。这个可以被表示为M≦(1/2)*L。在示例性实施例中，用于时隙的数据帧结构可以包含M+L个OFDM时域符号，其中M＝2且L＝14；M＝3且L＝14；M＝4且L＝14；M＝5且L＝14；M＝6且L＝14或者M＝7且L＝14。
在特定实施例中，用于包括M+L个OFDM时域符号的时隙的数据帧结构可以被选择作为实数的最接近整数值。换句话说，用于包括M+L个OFDM时域符号的时隙的数据帧结构可以利用floor函数来确定头部部分中连续OFDM符号的数量M。floor函数可以将实数x作为输入，并将小于或等于x的最大整数作为输出给出。在某些实施例中，实数x的floor函数可以被指定为floor(x)。在示例性实施例中，M可以是以下中的任一个：floor((1/2)*L)、floor((1/3)*L)、floor((1/4)*L)、floor((1/5)*L)、或者floor((2/5)*L)。
图4是根据本公开的一些实施例的具有四个符号的头部部分402和10个符号的尾部部分404的时隙400的图示。在此，L＝10，M＝floor((2/5)*L)＝4。而且，第一至第四OFDM时域符号可以是头部部分402的一部分，并且第五至第十四OFDM时域符号可以是尾部部分404的一部分。
图5是根据本公开的一些实施例的发射机(例如，UE)处的数据处理的框图500。在发射机处的数据处理可以并行处理头部部分信息502A和尾部部分信息502B。在框504A和504B，发射机可以经由比特级处理来分别处理头部部分信息502A和尾部部分信息中的每一个。框504A、504B的比特级处理可以处理头部部分信息502A或尾部部分信息502B的比特，以产生相应的头部部分比特序列506A或尾部部分比特序列506B。在为框508A、508B的符号级处理做准备中，框504A、504B的比特级处理可以包括例如任何类型的比特处理，以产生比特序列。例如，框504A、504B的比特级处理可以包括信道编码处理、加扰、交织等。然而，头部信息502A的框504A的比特处理可能比尾部信息502B的框504B的比特级处理更可靠(例如，以较低的码率编码或者另外以对噪声不太敏感的方式编码)。
在框508A处，发射机可以对头部部分比特序列506A进行符号级处理，以产生头部部分符号序列510A。而且，在框508B处，发射机可以对尾部部分比特序列506B进行符号级处理，以产生尾部部分符号序列510B。在为块512处的资源映射做准备中，框508A和508B的符号级处理可以包括例如任何类型的比特处理，以产生符号序列。例如，框504A、504B处的符号级处理可以包括调制比特序列以产生符号序列。这种调制可以包括例如二进制相移键控(binary phase shift keying，BPSK)或正交相移键控(quadrature phase shift keying，QPSK)或高阶正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)。而且，符号序列可以通过符号扩展进一步进行符号级处理。在框508A处，头部比特序列506A的符号级处理可能比尾部比特序列506B的符号级处理更具有鲁棒性或更可靠(例如，利用用于符号扩展的更长扩展序列、用于调制的更低的调制阶数、或者另外地以对噪声不太敏感的方式编码)。
如上所述，可以利用比尾部部分信息更低的频谱效率编码或调制方案来处理头部部分信息。例如，头部部分比特序列506A可以通过利用比尾部部分信息502B更低的码率编码头部部分信息502A来获得。而且，头部部分比特序列506A可以利用比尾部部分比特序列506B更低的调制阶数进行调制(例如，经由BPSK或QPSK)。最后，框508A处的符号级处理可以利用相对于尾部部分信息502B的经调制符号(例如，来自框508B)更长的扩展序列(例如，4长度、6长度、8长度或12长度的扩展序列)来扩展头部部分信息502A的经调制符号(例如，BPSK符号或QPSK符号)。
在某些实施例中，头部部分信息可以用1/3码率编码、利用QPSK方案进行调制、并且利用12长度扩展进行符号扩展。在另外的实施例中，头部部分信息用1/2码率编码、利用BPSK方案调制、并且利用8长度扩展进行符号扩展。在再另外的实施例中，头部部分信息用1/3码率编码、利用BPSK方案调制、并且利用6长度扩展进行符号扩展。在再另外的实施例中，头部部分信息用1/4码率编码、利用BPSK方案调制、并且利用4长度扩展进行符号扩展。
通过在框508A处的符号等级处理产生的头部部分符号序列510A和通过在框508B处的符号等级处理产生的尾部部分符号序列510B中的每一个可以在框512处被资源映射。更具体地，在框512处，发射机可以将头部部分符号序列510A和尾部部分符号序列510B映射到用于传输的时域和频域资源。在某些实施例中，头部部分符号序列510A和尾部部分符号序列510B在一起被资源映射。然而，在其他实施例中，头部部分符号序列510A和尾部部分符号序列510B可以被分别资源映射。例如，在框508A、508B的符号级处理之后，头部部分符号序列510A和尾部部分符号序列510B一旦可用，就可以被资源映射。在另外的实施例中，头部部分符号序列510A在尾部部分符号序列510B之前被资源映射512。
在框512处的资源映射之后，经资源映射的符号可以通过正交频分复用(OFDM)来处理。换句话说，在框514处，发射机可以对在框512处通过资源映射产生的资源映射符号进行OFDM处理。在OFDM处理514之后，头部部分信息502A和尾部部分信息502B的符号可以作为上行链路信号516被发送。在某些实施例中，在框514处的OFDM处理可以将头部部分信息502A和尾部部分信息502B的符号从频域转换到时域，以作为传输符号的单个时隙的一部分被发送，如上所讨论那样。
图6是根据本公开的一些实施例的利用在发射机600处通过框602A、602B处的离散傅立叶变换进行预编码进行的数据处理的框图。上面已经参考图5讨论了图6的各个方面，并且为了简洁起见，本文不再重复。回到图6，如上所述，头部部分比特序列506A可以在框508A处进行符号级处理，以产生头部部分符号序列510A。此外，尾部部分比特序列506B可以在框508B处进行符号级处理，以产生尾部部分符号序列510B。在框602A处，发射机可以经由离散傅立叶变换(DFT)对头部部分比特序列510A进行预编码，以产生经DFT预编码的头部部分符号序列604A。此外，在框602B处，发射机可以经由DFT对尾部部分比特序列506B进行预编码，以产生经DFT预编码的尾部部分符号序列604B。经DFT预编码的头部部分符号序列604A和经DFT预编码的尾部部分符号序列604B两者都可以以上述方式在框512处被资源映射。在某些实施例中，经DFT预编码的头部部分符号序列604A和经DFT预编码的尾部部分符号序列604B被一起进行资源映射。然而，在其他实施例中，经DFT预编码的头部部分符号序列604A和经DFT预编码的尾部部分符号序列604B可以被分别进行资源映射。例如，一旦经DFT预编码的头部部分符号序列604A和经DFT预编码的尾部部分符号序列604B在经过DFT处理602A、602B之后可用，它们就可以被进行资源映射。在另外的实施例中，经DFT预编码的头部部分符号序列604A在经DFT预编码的尾部部分符号序列604B之前被资源映射。
与不添加DFT预处理相比，添加DFT预处理可以进一步(例如，为相关联的上行链路信号提供更大的覆盖区域)实现与头部部分信息502A和/或尾部部分信息502B相关联的资源(例如，经离散傅立叶预编码的OFDM符号)的传输。此外，添加DFT预处理可以减少与头部部分信息502A和/或尾部部分信息502B相关联的资源(例如，符号)的传输所需的功率量。另外，添加DFT处理可以使头部部分信息和尾部部分信息与更大的循环前缀相关联，并且因此对时间延迟更具鲁棒性(例如，由于时间延迟对无效操作不太敏感)。在某些实施例中，DFT处理可以在符号扩展(例如，经由符号扩展进行处理)之前完成。在另外的实施例中，整个离散傅立叶变换扩展OFDM(DFT-S-OFDM)符号块可以被扩展(例如，经由符号扩展进行处理)，以降低峰值平均功率比(peak to average power ratio，PAPR)。
图7是根据本公开的一些实施例的接收机(例如，BS)处的数据处理的框图700。接收机(例如，BS)可以接收上行链路信号702。在框704处，接收机可以解调上行链路信号。上行链路信号的解调可以是如上所讨论那样的上行链路信号调制的逆操作。在框706处，接收机可以对经解调的上行链路信号进行资源解映射。资源解映射可以使得能够将某些资源标识(例如，标识)作为头部部分符号序列708A和/或尾部部分符号序列708B。在框710处，可以对头部部分符号序列708A执行符号级处理。框710的符号级处理可以将头部部分符号序列708A解码成头部部分比特序列712。框710的符号级处理可以是以上讨论的用于在发射机处利用上行链路信号对头部部分信息进行编码的符号级处理的逆处理。在框714处，可以对头部部分比特序列712执行比特级处理。该比特级处理可以是上面讨论的用于在发射机处利用上行链路信号对头部部分信息进行编码的比特级处理的逆处理。基于框714中的比特级处理，可以获得头部部分信息716。如上所讨论那样，头部部分信息716可以包括用于发送UE的UE标识符(例如，UE_ID)、由发送UE用于头部部分和/或尾部部分的扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)、和/或表征上行链路信号中发送的数据的指示信息。该指示信息可以包括例如功率信息(例如，信号功率、或不同UE之间的功率比、或UE的不同层之间的功率比)、多层信息(例如，表征层的信息)、和/或可以用于数据帧的解码和用于信道估计的其他信息。因此，在框718处，可以对头部部分信息716执行信道估计。该信道估计可以产生信道响应值720或来自信道估计的其他结果，以用于尾部部分符号序列708B的解码。
在框722处，尾部部分符号序列708B可以利用头部部分信息716和信道响应值720两者进行符号级处理，以产生尾部部分比特序列724。在某些实施例中，框722的符号级处理可以是以上讨论的用于在发射机处利用上行链路信号的尾部部分信息的符号级处理的逆处理。在框726，尾部部分比特序列724可以被比特级处理以产生尾部部分信息728。该比特级处理可以是上面讨论的用于在发射机处利用上行链路信号的尾部部分信息的比特级处理的逆处理。尾部部分信息728可以包括与上行链路信号702的由发射机发送的时隙相关联的数据有效载荷(例如，用户数据)。
如上所讨论那样，上行链路信号702的头部部分可以作为近似随机化的符号来传输，以显得更加唯一。通过近似随机化，头部部分可以具有比上行链路信号702的尾部部分更低的均方互相关特性。此外，在近似随机化的过程中，头部部分信息可以使用较低频谱效率编码来编码、使用较低调制阶数来调制、并且使用比尾部部分信息更长的扩展序列来进行符号扩展。
因此，即使多个UE的头部部分信息混合在一起(例如，在传输中组合以共享频域和/或时域资源)，每个UE的头部部分也可以被单独标识并与其他UE的头部部分分开。这可以通过例如干扰抑制技术(诸如最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)均衡)和连续干扰消除(successive interference cancellation，SIC)技术来实现。在某些实施例中，由MMSE技术(例如，经由信道响应加权信号进行处理)产生的分离的符号流可以根据其星座图形状进行盲均衡。
另外，头部部分信息716可以用于解码尾部部分符号序列708B。例如，头部部分信息716可以包括用于发送UE的UE标识符(例如，UE_ID)、由发送UE用于头部部分和/或尾部部分的扩展序列标识符(例如，Sequence_ID)、和/或表征上行链路信号中发送的数据的指示信息。指示信息可以包括例如功率信息(例如，信号功率、或不同UE之间的功率比、或UE的不同层之间的功率比)、多层信息(例如，表征层的信息)、和/或可以用于数据帧的解码和用于信道估计的其他信息。此外，可以对头部部分信息716执行信道估计。信道估计可以产生信道响应值720或来自信道估计的其他结果，以用于尾部部分符号序列708B的解码。
尽管上文已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，它们仅仅是作为示例而不是作为限制来呈现的。同样，各种图可以描绘示例架构或配置，这些图被提供来使得本领域普通技术人员能够理解本发明的示例性特征和功能。然而，这些人应当理解，本发明不限于所示的示例架构或配置，而是可以使用各种可替选的架构和配置来实施。附加地，如本领域普通技术人员所理解的那样，一个实施例的一个或多个特征可以与本文描述的另一实施例的一个或多个特征相结合。因此，本公开的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任何一个的限制。
还应当理解，本文使用诸如“第一”、“第二”等指定对元件或实施例的任何引用通常不限制这些元件的数量或顺序。相反，这些指定在本文中可以用作区分两个或多个元素或元素的实例的便利手段。因此，对第一元素和第二元素的引用并不意味着只能使用两个元素，或者第一元素必须以某种方式在第二元素之前。
附加地，本领域普通技术人员应当理解，可以使用各种不同的技术和工艺中的任何一种来表示信息和信号。例如，数据、指令、命令、信息、信号、比特和符号(例如，它们可以在上面的描述中被引用)可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任意组合来表示。
本领域普通技术人员应当进一步理解的是，结合本文所公开的各方面描述的各种说明性逻辑块、模块、处理器、装置、电路、方法和功能中的任何一个可以通过电子硬件(例如，数字实施方式、模拟实施方式或两者的组合)、固件、结合指令的各种形式的程序或设计代码(为方便起见，其在本文中可以称为“软件”或“软件模块”)或这些技术的任何组合来实施。为了清楚地示出硬件、固件和软件的这种可互换性，上文已经在它们的功能方面整体描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤。这种功能性被实施为硬件、固件还是软件或者这些技术的组合，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束。熟练的技术人员可以针对每个特定应用以各种方式实施所描述的功能性，但是这种实施方式决策不会导致脱离本公开的范围。
另外，本领域普通技术人员将理解，本文描述的各种说明性逻辑块、模块、设备、组件和电路可以在集成电路(IC)内实施或由集成电路执行，该集成电路可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备或它们的任意组合。逻辑块、模块和电路可以进一步包括天线和/或收发机，以与网络内或设备内的各种组件通信。通用处理器可以是微处理器，但在可替选方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器与数字信号处理器核心的组合、或者任何其他合适的配置来执行本文描述的功能。
如果以软件实施，所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上。因此，本文公开的方法或算法的步骤可以被实施为存储在计算机可读介质上的软件。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括能够被使计算机程序或代码能够从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储设备，或者可以用于存储呈指令或数据结构形式的期望程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。
在本文件中，如本文使用的术语“模块”是指软件、固件、硬件以及用于执行本文描述的相关联的功能的这些元件的任意组合。附加地，为了讨论的目的，各种模块被描述为分立的模块；然而，如对于本领域普通技术人员来说显而易见的那样，两个或更多模块可以被组合以形成执行根据本发明的实施例的相关联的功能的单个模块。
附加地，本文档中描述的一个或多个功能可以通过存储在“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等中的计算机程序代码来执行，本文中使用“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等通常指诸如存储器存储设备或存储单元的介质。这些以及其他形式的计算机可读介质可以涉及存储一个或多个指令，以便由处理器使用以使处理器执行指定的操作。这些指令，通常被称为“计算机程序代码”(其可以形成计算机程序或其他形式)，当被执行时使得计算系统能够执行期望的操作。
附加地，在本发明的实施例中，可以采用存储器或其他存储装置以及通信组件。应当理解，为了清楚起见，以上描述已经参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的情况下，可以使用不同功能单元、处理逻辑元件或域之间的任何合适的功能分布。例如，被示出为由单独的处理逻辑元件或控制器执行的功能可以由相同的处理逻辑元件或控制器执行。因此，对特定功能单元的引用仅仅是对用于提供所描述的功能性的合适手段的引用，而不是对严格的逻辑或物理结构或组织的指示。
对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本文限定的一般性原理可以应用于其他实施方式。因此，本公开不旨在限于本文所示的实施方式，而是符合与本文公开的新颖特征和原理一致的最宽范围，如以上权利要求中所阐述那样。

Claims (30)

1.一种由通信设备执行的方法，所述方法包括：
将时隙与包括头部部分和尾部部分的数据包相关联，其中所述头部部分包括通信设备标识符，并且所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；
将所述头部部分扩展成第一预定传输格式；
将所述尾部部分扩展成第二预定传输格式；以及
将经扩展的头部部分和经扩展的尾部部分发送到通信节点，其中所述经扩展的头部部分包括将由所述通信节点用于信道估计和用于解码所述尾部部分以获得所述用户数据的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
与所述头部部分并行地编码、调制和扩展所述尾部部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中与所述头部部分相关联的扩展序列比与所述尾部部分相关联的扩展序列更长。
4.根据权利要求1所述的方法，其中与所述头部相关联的编码和调制方案比与所述尾部相关联的编码和调制方案对噪声更不敏感。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过比特级处理和符号级处理来处理所述头部部分和所述尾部部分。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述符号级处理包括调制和符号扩展。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过离散傅立叶变换处理对所述头部部分和所述尾部部分进行预编码。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述头部部分和所述尾部部分被一起进行资源映射。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述头部部分和所述尾部部分被分别地进行资源映射。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述头部部分包括扩展序列标识符和表征所述尾部部分的指示符中的至少一个。
11.一种由通信节点执行的方法，所述方法包括：
在时隙上接收来自通信设备的数据包；
从所述数据包中识别头部部分和尾部部分，其中所述头部部分包括通信设备标识符，并且所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；
根据第一预定传输格式对所述头部部分进行盲解码；
基于所述经解码的头部部分执行信道估计；以及
基于所述所述经解码的头部部分和所述信道估计的结果对所述尾部部分进行解码，以获得所述用户数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述头部部分包括扩展序列标识符和表征所述尾部部分的指示符中的至少一个。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
接收映射到一组连续的时域和频域资源上的一组数据包，其中所述数据包是一组数据包的一部分。
14.根据权利要求11所述的方法，其中与所述头部部分相关联的扩展序列比与所述尾部部分相关联的扩展序列更长。
15.根据权利要求11所述的方法，其中与所述头部相关联的编码和调制方案比与所述尾部相关联的编码和调制方案对噪声更不敏感。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述数据包通过离散傅立叶变换处理进行预编码。
17.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有用于实行根据权利要求1至16中所述的方法中的任何一个的计算机可执行指令。
18.一种通信设备，所述通信设备包括：
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
将时隙与包括头部部分和尾部部分的数据包相关联，其中所述头部部分包括通信设备标识符，并且所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；
将所述头部部分扩展成第一预定传输格式；
将所述尾部部分扩展成第二预定传输格式；以及
至少一个发射机，所述至少一个发射机被配置为：
将经扩展的头部部分和经扩展的尾部部分发送到通信节点，其中所述经扩展的头部部分包括由所述通信节点用于信道估计和对所述尾部部分进行解码以获得所述用户数据的信息。
19.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述至少一个处理器被配置为与所述头部部分并行地编码、调制和扩展所述尾部部分。
20.根据权利要求18所述的通信设备，其中与所述头部部分相关联的扩展序列比与所述尾部部分相关联的扩展序列更长。
21.根据权利要求18所述的通信设备，其中与所述头部相关联的编码和调制方案比与所述尾部相关联的编码和调制方案对噪声更不敏感。
22.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述至少一个处理器被配置成通过比特级处理和符号级处理来处理所述头部部分和所述尾部部分。
23.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述至少一个处理器被配置为通过离散傅立叶变换处理对所述头部部分和所述尾部部分进行预编码。
24.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述至少一个处理器被配置为对所述头部部分和所述尾部部分一起进行资源映射。
25.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述至少一个处理器被配置为对所述头部部分和所述尾部部分分别进行资源映射。
26.根据权利要求18所述的通信设备，其中所述头部部分包括扩展序列标识符和表征所述尾部部分的指示符中的至少一个。
27.一种通信节点，所述通信节点包括：
接收机，所述接收机被配置为：
在时隙上接收来自通信设备的数据包；以及
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
从所述数据包中识别头部部分和尾部部分，其中所述头部部分包括通信设备标识符，并且所述尾部部分包括与所述头部部分相关联的用户数据；
根据第一预定传输格式盲解码所述头部部分；
基于经解码的头部部分执行信道估计；以及
基于所述经解码的头部部分和所述信道估计的结果对所述尾部部分进行解码以获得所述用户数据。
28.根据权利要求27所述的通信节点，其中所述头部部分包括扩展序列标识符和表征所述尾部部分的指示符中的至少一个。
29.根据权利要求27所述的通信节点，其中所述接收机被配置成接收映射到一组连续的时域和频域资源上的一组数据包，其中所述数据包是一组数据包的一部分。
30.根据权利要求27所述的通信节点，其中与所述头部部分相关联的扩展序列比与所述尾部部分相关联的扩展序列更长。
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