CN112713961B - 多用户传输处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于多用户传输处理的方法，所述方法包括：从用户终端接收码字，并使用奇偶校验矩阵对接收到的码字进行解码；判断接收到的码字判断是否存在重叠干扰，如果发现存在重叠干扰，则结束接收到的码字的解码。本发明还公开一种用于多用户传输处理的装置。本发明可以侦测多用户传输时是否存在干扰。

Description

多用户传输处理方法及装置
技术领域
本发明是有关于无线通信的技术领域，尤其关于一种多用户传输处理方法及装置。
背景技术
第五代(Fifth-generation，5G)移动通信系统正处于蓬勃发展状态。5G支持的应用程序因富有灵活性且支持多种应用程序场景而被广泛讨论。增强型移动宽带(EnhancedMobile Broadband，eMBB) 与高可靠低延迟通信(ultra-reliable low latencycommunications，URLLC)为其中两项重要的服务。eMBB服务主要在于提高高传输速率的频谱效率，在下行链路和上行链路上的传输速率分别为每秒20吉比特(Gpbs)和10Gpbs。URLLC服务对延迟(最长1毫秒)有严格的限制，以99.999％的概率提供可靠性，并且具有偶然性和随机性。
由于要求不同，考虑两种服务之间的复用，当用户装置执行 URLLC传输时，为了确保其低等待时间，该终端装置可以占用其他执行eMBB传输的装置的资源进行叠加传输。然而，叠加传输会对 eMBB信号造成严重干扰，因为URLLC信号的功率通常大于eMBB信号的功率。
当无线通信系统支持多用户装置传输服务且在相同的时域或频域上发生数据碰撞时，可能造成接收端解码失败并要求用户装置重传数据，该机制为自动重传请求(Automatic Repeat reQuest，ARQ) 或改进版的混合式自动重传请求(Hybrid AutomaticRepeat reQuest，HARQ)。然而，若考虑低延迟性传输服务的应用，自动重传耗时的特性将不符需求。
发明内容
有鉴于此，在本发明的目的在于提供一种多用户传输处理方法及装置，可以在接收端判断其他用户干扰的出现与否，并在干扰出现时实时处理。
本发明提供一种用于多用户传输处理的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：接收用户终端发送的码字，所述码字使用错误码校正算法编码；使用奇偶校验矩阵解码所述接收到的码字；判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰；以及当判断存在重叠干扰时，终止对所述接收到的字码解码 。
本发明还提供一种装置，用于多用户传输处理，其特征在于，所述装置包含：处理器；以及存储器，用于存储至少一个计算机程序，其中，所述计算机程序包含由所述处理器执行的指令，使得所述处理器执行以下步骤：接收用户终端发送的码字，所述码字使用错误码校正算法编码；使用奇偶校验矩阵解码所述接收到的码字；判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰；以及当判断存在重叠干扰时，终止对所述接收到的字码解码。
相较于现有技术，所述多用户传输处理方法及装置可以在多用户传输时，判断干扰是否出现，并进行解码的相应处理。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的无线通信系统的示意图。
图2为根据本发明一实施例的多用户传输处理方法的流程图。
图3为根据本发明一实施例的装置的方块图。
主要元件符号说明
Figure 1
Figure 2
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明一实施例中的无线通信系统100。该无线通信系统100包括装置110以及用户终端120、122。
所述装置110可以包括但不限于UMTS中的节点B(NB)、LTE-A 中的演进型节点B(eNB)、UMTS中的无线电网络控制器(Radio Network Controller，RNC)、GSM/GERAN中的基站控制器(Base Station Controller，BSC)、与5GC相关的E-UTRA基站中的NG-eNB、 5G-AN中的下一代节点B(gNB)、远程无线电头端(Remote Radio Head， RRH)、收发点(Transmissionand Reception Point，TRP)、小区(cell)、以及能够控制无线电通讯并管理小区内的无线电资源的任何其他设备。所述装置110可以通过无线电接口连接所述无线通信系统100 并服务一或多个用户终端。
所述用户终端120及122可以包括但不限于行动站、行动终端或装置、用户通讯无线电终端。举例来说，所述用户终端120及122 可以是可携式无线电设备，其包括但不限于移动电话、平板计算机、可穿戴装置、传感器、具有无线通信能力的个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、或其他配备LTE存取模块或5G新无线电(New Radio，NR)存取模块的无线装置。在本揭露中，所述用户终端120及122被配置成经由所述装置110与所述无线通信系统100 进行通信。
在该实施例中，所述无线通信系统100中的无线电接口利用一种或多种复用和多址算法来实现所述装置110与用户终端120和 122两者之间的同时通信。例如，所述无线通信系统100可以为用户终端120及122在所述装置110的上行链路(UL)传输提供多路访问。在上行链路方向上，多路复用受到用户间干扰的困扰，例如，用户终端122可以发送紧急流量，而用户终端120正在发送预定的流量。为了允许紧急流量，在5G通信系统中正在考虑通过零星紧急流量的功率提升来进行功率控制的机制。在一个实施例中，可以使用免授权传输的方式来传输对迟延挑剔的应用(latency-critical application)的流量。免授权传输的特征在于，当用户终端122的数据到达时，无需等待装置110的调度就立即在下一个可用时隙中进行传输。在不同的时隙中，用户终端120和122之间没有干扰，并且可以正确地检测和解码它们各自的发送数据。但是，如果用户终端120和122在同一时隙中发送数据，则在它们各自的上行链路数据之间可能发生干扰。但是，无论如何，现实环境中的紧急流量传输都是零星且不可预测的。
鉴于上述，以下实施例描述了一种用于检测干扰发生的方法。
以图1中所述装置110服务小区中的用户终端120和122的上行链路传输场景为例，数据流量“流量1”由用户终端120发送，数据流量“流量2”由用户终端122发送。当“流量2”发送功率提升时，将会对“流量1”传输造成部分重叠的干扰。在这种情况下，所述装置110需要对与“流量2”部分重叠的“流量1”进行解码。
在一实施例中，所述用户终端120及122使用低密度奇偶校验(low-densityparity check，LDPC)编码算法对数据进行编码，以生成LDPC编码信号，并将该LDPC编码信号发送至所述装置110。所述装置110从所述用户终端120及122分别接收LDPC编码信号(码字比特)，并使用奇偶校验矩阵对LDPC编码信号进行解码。在一实施例中，对于加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise， AWGN)信道，可以将所述装置110接收的码字比特建模为两个二进制假设等式H0和H1，其中无干扰的码字比特H0用于检测具有干扰的码字比特H1。
H0：y＝x+z
H1：y＝x+z+I
H1用于表示具有部分重叠干扰的码字比特，其中，x、z、I分别用于表示振幅为a的发射信号、方差为σ2的AWGN噪声，以及振幅为A的干扰。
在本现施例中，假设重叠干扰码字的部分是逐个区块循现环存，即被干扰码字比特的数量等于循现环存器的区块大小，且所述装置 110已知“流量2”预先配置资源的区块数量。此外，假设奇偶校验矩阵中行区块的数量为N，“流量2”预先配置的资源区块与“流量1”第k个区块重叠，其中，k小于或等于N，并以Z表示比特的大小，则“流量1”区块中的码字比特可以使用下列二进制假设等式进行建模：
H0：yi a＝xi a+zi a
H1：yi a＝xi a+zi a+A×xi 2，其中，k×Z≤i≤(k+1)×Z。
H1表示受“流量2”干扰区块中的码字比特，H0表示不受“流量2”的部分干扰影响的“流量1”的其他区块中的码字比特。
针务“流量1”的重叠部分，分别推导两个假设等式的错误比特概率P0(σ2)及P1(σ2,A):
Figure BDA0002548673970000051
Figure BDA0002548673970000052
在一现施例中，所述装置110可以在所述用户该端120进行预先配置的情况下，检检接收到的区块中干扰的发生。如果在预配置资源区块中存在重叠干扰，则在此现施例中，所述装置110可以在务接收到的信号进行解码之前，先去除被干扰的务应码字比特。
在一现施例中，n表示部分重叠的资源区块的数量，w表示奇偶校验等式的权重。所述装置110可以针务QC-LDPC解码方式的行区块，在有无局部干扰的情况下，分析理讨上的初始不满足的奇偶校验等式的理讨个数。例如，基于码字比特b1、b2和b3的异或(XOR) 的奇偶校验等式可以被表示为“b1 XOR b2 XOR b3＝0”。共享信道中的干扰可能会导致二进制数字的户户错误。设R1，R2和R3为分别务应于b1，b2和b3的码字的接收位，不等于“0”的奇偶校验等式“R1 XOR R2 XOR R3”的计算结果被称为“不满足”奇偶校验等式。如果在共享信道中不存在部分重叠的干扰，则奇偶校验方程的理讨错误率可以表述为“方程式1”：
Figure BDA0002548673970000061
其中，Z是LDPC编码的区块大小，No表示奇偶校验等式不满足的个数。
另一方面，如果在共享信道中存在部分重叠的干扰，则奇偶较验方程的理讨错误率可以表述为“方程式2”：
Figure BDA0002548673970000062
在一现施例中，所述装置110将阈阈T设置为N0及N1的平均数。
在另一现施例中，预配置可以包括多资源区块，PFA表示错误警报的概率，PD表示检检的概率。所述装置110可以设置PFA不等于零并且PD不小于0.5。基于这这的设置，所述装置110可以进一步根据PFA和PD确定阈阈T。这两个概率可以表述为：
Figure BDA0002548673970000063
Figure BDA0002548673970000064
在H0和H1下的奇偶校验方程不满足个数的理论概率可以如下表述：
Figure BDA0002548673970000071
Figure BDA0002548673970000072
其中，Z表示区块大小，i表示奇偶校验方程不满足的个数。
请参阅图2，所示为本发明一实施例中多用户传输处理方法200 的流程图。所述方法200由所述装置110执行。
步骤S210，所述装置110接收由用户终端120或122发送的码字。该码字使用诸如LDPC的错误码校正算法对码字进行编码。
步骤S220，所述装置110使用奇偶校验矩阵对接收到的码字进行解码，其中，奇偶校验矩阵中的每一行定义为一个行区块、每一列定义为一个列区块，并且每一行的行区块包括多个奇偶校验等式。
在一实施例中，在处理每个用户终端120/122发送的编码码字之前，所述装置110可以分析有干扰和无干扰的奇偶校验等式不满足的理论数量。在一实施例中，所述装置110可以进一步根据有干扰和无干扰的初始奇偶校验等式不满足的理论数量预先设置阈值。在一实施例中，所述装置110可以基于信道状态信息计算奇偶校验等式的数量，所述信道状态信息例如信噪比、针对每个用户终端预先配置的资源区块、每个用户终端发送的无线电信号的振幅以及奇偶校验矩阵的行区块权重。在一实施例中，所述装置110可以将阈值预先设置为无干扰的奇偶校验等式不满足的数量和有干扰的奇偶校验等式不满足的数量的平均值。
步骤S230，所述装置110判断接收到的码字是否发生重叠干扰。在一实施例中，所述装置110首先逐一校验每个列区块，校验时从多个行区块中选取一行区块，所述行区块具有权重最小，且在奇偶校验矩阵中所述行区块及所述列区块对应的元素为非零值者，其次，所述装置110对所选取的行区块中的奇偶校验等式不满足的数量进行计数。最后，所述装置110将奇偶校验等式不满足的数量与预设阈阈进行比较，用以判断在接收到的码字上是否发生了干扰。如果奇偶校验等式不满足的数量大于所述预设阈阈，则执行步骤S240，所述装置110判断存在干扰并该止务接收到的码字的解码。如果奇偶校验等式不满足的数量不大于所述预设阈阈，则执行步骤S250，继继解码接收到的码字。在另一现施例中，所述装置110也可以通过设置受到干扰的比特可靠度为0，继继解码接收到的码字。
传参阅图3，所示为本发明一现施例中所述装置110的方块图。所述装置110包括户理器312、存储器314和收发器316。所述收发器316包括用于发送数据的发送器和用于接收数据的接收器。所述户理器312包含可以户理数据和计算机可执行指令的硬件设备，例如中央户理单元(CPU)，微控制器和ASIC。所述存储器314用于存储由所述户理器312执行的计算机可读、计算机可执行指令(例如，软件代码)。所述存储器314包括易失性存储器和非易失性存储器。存储器314可以是可移动的、不可移动的或其组合。示例性存储器包括固态存储器，硬盘盘动器，光盘盘动器等。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据之类的信息。计算机可读介质可以是可访访的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质，可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。所述计算机存储介质可以包括RAM，ROM，EEPROM，闪存或其他存储技术，CD-ROM，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储，盒式磁动，磁动，磁盘存储或其他磁性存储设备。
总结来说，所述装置110改善了共享信道上的多用户间的户户干扰访扰。所述户理可能遭受干扰的信号或数据的方法提供了一种简单有效的方法来区分有无干扰的发生。
阈得注意的是，以上现施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳现施例务本发明进行了详详说明，本术域的普通技术人员应当理解，可以务本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于多用户传输处理的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
接收用户终端发送的码字，所述码字使用错误码校正算法编码；
使用奇偶校验矩阵解码所述接收到的码字；
判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰；以及
当判断存在重叠干扰时，终止对所述接收到的字码解码，其中，所述判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰的步骤还包括：
逐一校验所述奇偶校验矩阵的每个列区块，校验时从多个行区块中选取一行区块，所述行区块具有权重最小，且在所述奇偶校验矩阵中对应该行区块及该列区块的元素为非零值；
计算所述行区块的奇偶校验等式不满足的数量，并将所述数量与预设阈值进行比较，其中，所述预设阈值设置为没有重叠干扰的奇偶校验等式不满足的理论数量以及具有重叠干扰的奇偶校验等式不满足的理论数量的平均值；以及
若所述数量大于所述预设阈值，则判断存在重叠干扰。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述错误码校正算法包括低密度奇偶校验算法。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述奇偶校验矩阵包括多个行及多个列，所述多个行中的每一行定义为一个行区块，所述多个列中的每一列定义为一个列区块，所述行区块包括多个奇偶校验等式。
4.一种装置，用于多用户传输处理，其特征在于，所述装置包含：处理器；以及
存储器，用于存储至少一个计算机程序，其中，所述计算机程序包含由所述处理器执行的指令，使得所述处理器执行以下步骤：
接收用户终端发送的码字，所述码字使用错误码校正算法编码；
使用奇偶校验矩阵解码所述接收到的码字；
判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰；以及
当判断存在重叠干扰时，终止对所述接收到的字码解码，其中，所述判断所述接收到的字码是否存在重叠干扰的步骤还包括：
逐一校验所述奇偶校验矩阵的每个列区块，校验时从多个行区块中选取一行区块，所述行区块具有权重最小，且在所述奇偶校验矩阵中对应该行区块及该列区块的元素为非零值；
计算所述行区块的奇偶校验等式不满足的数量，并将所述数量与预设阈值进行比较，其中，所述预设阈值设置为没有重叠干扰的奇偶校验等式不满足的理论数量以及具有重叠干扰的奇偶校验等式不满足的理论数量的平均值；以及
若所述数量大于所述预设阈值，则判断存在重叠干扰。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述错误码校正算法包括低密度奇偶校验算法。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述奇偶校验矩阵包括多个行及多个列，所述多个行中的每一行定义为一个行区块，所述多个列中的每一列定义为一个列区块，所述行区块包括多个奇偶校验等式。
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