JP2017537512A - 符号分割多元接続によるマルチユーザ通信方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
擬似乱数列生成器から長さがRである系列を直接出力し、ここで、R=N×Lであり、Lが上記所定長さで示される値であり、そして、上記長さがRである系列を等分になるようにN個の所定長さの系列に分け、上記N個の所定長さの系列を上記N個の所定長さの拡散系列とする。
擬似乱数列生成器で長さが予め設定された長さである系列を生成し、上記予め設定された長さの系列を、長さがRである系列となるように所定回数繰り返して生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが上記所定長さで示される値であり、そして、上記長さがRである系列を等分になるようにN個の所定長さの系列に分け、上記N個の所定長さの系列を上記N個の所定長さの拡散系列とする。例えば、擬似乱数列生成器で予め設定された長さが2である系列を生成すると、Nが4を取り、所定長さが3である場合、該系列を長さが12である系列となるように6回繰り返して生成し、そして、該長さが12である系列を、4等分になるように所定長さが3である拡散系列に分ければよい。
チャネルエンコーダで符号化されたコードブロックが変調されて得られたN個の変調シンボルを取得し、ここで、Nが2以上の正整数である第1の取得モジュール20と、
第1の取得モジュール20に接続され、少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列に基づいて、上記N個の変調シンボルを拡散する拡散モジュール22と、
拡散モジュール22に接続され、拡散後の変調シンボルを送信する送信モジュール24と、を備える。
生成モジュール30に接続され、上記第1の実系列のi番目の要素を上記複素系列の実部とし、上記第2の実系列のi番目の要素を上記複素系列の虚部とし、上記実部及び上記虚部を含む複素数を上記複素系列のi番目の複素数要素とし、ここで、i=1,2,3・・・,Rである第2の決定モジュール32と、
第2の決定モジュール32に接続され、得られたR個の複素数要素によって順番に上記長さがRである複素系列が構成され、上記長さがRである複素系列をN等分になるように上記所定長さの複素系列に分ける構成モジュール34と、をさらに備えてもよい。
K個の発信機から発信された発信信号を受信し、ここで、上記発信信号は、上記K個の発信機それぞれが所定長さの拡散系列を用いて変調信号を拡散処理してから、上記拡散後の変調信号をそれぞれ同じ時間周波数リソースに変調して形成された信号であり、個々の発信機ごとに、N個の変調シンボルに対して、少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列が存在し、N及びKがそれぞれ正整数である受信モジュール50と、
受信モジュール50に接続され、上記拡散系列に基づいて上記発信信号を検出する検出モジュール52と、を備える。
図6は、本発明の好適な実施例1による発信機の信号処理のフローチャートであり、図6に示すように、本実施例において、マルチユーザ符号分割多元接続通信方法及び対応する発信機、受信機が提供される。該発信機(例えば、送受信システムにおける端末であり、端末発信機とも呼ばれる)による信号処理過程は、図6に示すようであり、送信すべきデータビットがまず符号化変調されて、若干のデータシンボルが得られ、ここで、チャネルエンコーダで符号化された1つのコードブロックが変調されてN個のデータシンボルが得られるとすると、該N個のデータシンボルをN個の全く同じでない拡散系列で拡散して、拡散後のシンボル系列が得られ、N個の全く同じでない拡散系列で拡散することにより、ユーザ間干渉のランダム化を図る目的を達成することができる。そして、拡散後のシンボル系列がさらにキャリア変調されて発信信号を形成して発信する。
上記長さN×Lの系列を、ある擬似乱数列生成器から直接出力するか、繰り返して生成するようにすることができ、
2つの長さN×Lの実系列を、2つの擬似乱数列生成器から直接出力するか、繰り返して生成し、そして、該2つの実数系列の要素をそれぞれN×L個の複素数の実部及び虚部とし、該N×L個の複素数によって上記長さN×Lの複素系列が構成されるようにしてもよく、
1つの長さ2×N×Lの実系列を、1つの擬似乱数列生成器から直接出力するか、繰り返して生成し、そして、そのN×L個の偶数位置及びN×L個の奇数位置の要素をN×L個の複素数の実部及び虚部とし、該N×L個の複素数によって上記長さN×Lの複素系列が構成されるようにしてもよく、
1つの長さN×Lの整数系列を、ある擬似乱数列生成器で直接生成するか、繰り返して生成し、そして、該整数系列の要素をインデックスとして1つの複素数コンステレーションから対応する複素数を選択して上記長さN×Lの複素系列を構成するようにしてもよい。
本発明の実施例2において、マルチユーザ符号分割多元接続通信方法及び対応する発信機、受信機が提供される。該発信機(例えば、送受信システムにおける端末であり、端末発信機とも呼ばれる)による信号処理過程は、図6に示すようであり、送信すべきデータビットがまず符号化変調されて、若干のデータシンボルが得られ、ここで、チャネルエンコーダで符号化された1つのコードブロックが変調されてN個のデータシンボルが得られるとすると、該N個のデータシンボルをN個の全く同じでない拡散系列で拡散して、拡散後のシンボル系列が得られ、N個の全く同じでない拡散系列で拡散することにより、ユーザ間干渉のランダム化を図る目的を達成することができる。そして、拡散後のシンボル系列がさらにキャリア変調されて発信信号を形成して発信する。
本発明の好適な実施例において、マルチユーザ符号分割多元接続通信方法及び対応する発信機、受信機が提供される。該発信機(例えば、送受信システムにおける端末であり、端末発信機とも呼ばれる)による信号処理過程は、図6に示すようであり、送信すべきデータビットがまず符号化変調されて、若干のデータシンボルが得られ、ここで、チャネルエンコーダで符号化された1つのコードブロックが変調されてN個のデータシンボルが得られるとすると、該N個のデータシンボルをN個の全く同じでない拡散系列で拡散して、拡散後のシンボル系列が得られ、N個の全く同じでない拡散系列で拡散することにより、ユーザ間干渉のランダム化を図る目的を達成することができる。そして、拡散後のシンボル系列がさらにキャリア変調されて発信信号を形成して発信する。
上記Mが偶数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数からなる集合であり、或いは、
上記Mが奇数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1)/2,(M−1)/2]範囲内のM個の整数に対してそれぞれ対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合であり、或いは、
上記Mが偶数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数に対してそれぞれ対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合である。
用いられるN個の拡散系列を決定し、上記N個の拡散系列が全く同じでないとともに、全ての系列のそれぞれの要素が複素数であり、且つ上記複素拡散系列における全ての要素の実部及び虚部は、いずれもM元実数集合からその値を取り、ここで、Mは2以上の整数である系列決定装置90と、
上記複素拡散系列を用いて、送信すべきデータシンボルを拡散処理して、拡散後のシンボル系列を生成する拡散装置92と、
上記拡散後のシンボル系列を送信する信号発信装置94と、を備える。上記拡散後のシンボル系列をマルチキャリア変調することで、発信信号を形成して発信することが好ましい。
上記Mが奇数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1)/2,(M−1)/2]範囲内のM個の整数からなる集合であり、或いは、
上記Mが偶数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数からなる集合であり、或いは、
上記Mが奇数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1)/2,(M−1)/2]範囲内のM個の整数に対してそれぞれ対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合であり、或いは、
上記Mが偶数であり、上記M元実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数に対してそれぞれ対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合である。
本発明の好適な実施例4は、受信機側のマルチユーザ符号分割多元接続通信方法及び対応する受信機に関わっており、該受信機(例えば、送受信システムにおける基地局)による信号受信及び処理原理は、図10に示すようであり、図10には、K個の発信機から発信された信号(それぞれの発信機による信号発信時の処理は図6に示すようである)が空中を無線伝搬した後、受信機は、K個の発信機から発信された信号の重畳信号を受信し、干渉除去信号検出器は、該重畳信号を受信検出し、各発信機から送信されたデータを得ることが示されている。本発明の実施例において、上記干渉除去信号検出器は、逐次干渉除去(Successive Interference Cancellation、SIC)信号検出器である。
複数の発信機から発信された信号であって、上記複数の発信機がそれぞれの拡散系列を用いて、それぞれの送信すべきデータシンボルの拡散処理を行ってから、生成された拡散後のシンボル系列をそれぞれ同じ時間周波数リソースに変調して形成された信号を受信する信号受信装置1200と、
受信した上記複数の発信機から発信された信号を、干渉除去信号検出器を用いて受信検出し、検出時に、上記複数の発信機が用いた拡散系列を用いる受信検出装置1202と、を備える。
本実施例にてN個の長さLの複素拡散系列を生成する方法が提供され、発信機はまず2つの擬似ランダムな実系列に基づいて、長さN×Lの複素拡散系列を生成し、該2つの擬似ランダムな実系列における全ての要素は、実施例3で説明したM元実数集合からその値を取るとともに、該2つの擬似ランダムな実系列の長さは、複素拡散系列の長さと同じである。最後に、この長さN×Lの複素拡散系列を等分になるようにNセグメントに分けて、所望のN個の長さLの複素拡散系列を生成する。
ComplexSeq = Seq1+Seq2×ejπ/2となる。
本発明の好適な実施例6にてN個の長さLの複素拡散系列を生成する方法が提供され、該方法の原理は図16又は図17に示すようである。発信機は2つの長さN×Lの擬似ランダムな実系列に基づいて、長さN×Lの複素拡散系列を生成し、最後に、この長さN×Lの複素拡散系列を等分になるようにNセグメントに分けて、所望のN個の長さLの複素拡散系列を生成する。そして、該2つの擬似ランダムな実系列の生成過程は、実施例5で説明した通りである。
(Seq1i, Seq2i) −> ComplexSeqiとなる。
本発明の好適な実施例にてN個の長さLの複素拡散系列を生成する方法が提供され、該方法の原理は図20又は図21に示すようである。
Seqi −> ComplexSeqiとなる。
Seqi −> ComplexSeqiとなる。
本発明の好適な実施例にてN個の長さLの拡散系列を生成する方法が提供され、以下のようである。
Claims (26)
- 発信機に応用される符号分割多元接続によるマルチユーザ通信方法であって、
チャネルエンコーダで符号化されたコードブロックが変調されて得られたN個の変調シンボルを取得し、ここで、Nが2以上の正整数であることと、
少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列に基づいて、前記N個の変調シンボルを拡散することと、
拡散後の変調シンボルを送信することと、
を含む符号分割多元接続によるマルチユーザ通信方法。 - 擬似乱数列生成器からの出力系列に基づいて、前記N個の所定長さの拡散系列を決定することと、
予め設定された基準に従って、長さが前記所定長さである系列を複数含む予め設定されたテーブルから、前記N個の所定長さの拡散系列を取得することと、のいずれか一方により前記N個の所定長さの拡散系列を取得する
請求項1に記載の方法。 - 擬似乱数列生成器からの出力系列に基づいて、前記N個の所定長さの拡散系列を決定することは、
前記擬似乱数列生成器で長さがRである系列を生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であることと、
前記長さがRである系列を等分になるようにN個の所定長さの系列に分けることと、
前記N個の所定長さの系列を前記N個の所定長さの拡散系列とすることと、を含む
請求項2に記載の方法。 - 擬似乱数列生成器からの出力系列に基づいて、前記N個の所定長さの拡散系列を決定することは、
前記擬似乱数列生成器で長さが予め設定された長さである系列を生成することと、
前記予め設定された長さの系列を、長さがRである系列となるように所定回数繰り返して生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であることと、
前記長さがRである系列を等分になるようにN個の所定長さの系列に分けることと、
前記N個の所定長さの系列を前記N個の所定長さの拡散系列とすることと、を含む
請求項2に記載の方法。 - 前記予め設定されたテーブルには、長さがそれぞれLであるL個の系列があり、前記系列によってL次直交行列が構成され、ここで、Lが前記所定長さで示される値である
請求項2に記載の方法。 - 前記系列によってL次直交行列が構成されることは、
前記長さがLであるL個の系列をL×L離散フーリエ変換行列に配列するか、前記L×L離散フーリエ変換行列における個々の要素に対して第1の所定値を乗算して前記L次直交行列が構成されること、を含む
請求項5に記載の方法。 - 前記系列によってL次直交行列が構成されることは、
前記長さがLである系列をL×Lアダマール行列に配列するか、L×Lアダマール行列における個々の要素に対して第2の所定値を乗算して前記L次直交行列が構成されること、を含む
請求項5に記載の方法。 - 前記直交行列が、単位行列である
請求項5に記載の方法。 - 前記拡散系列が、実系列と複素系列との少なくとも一方を含む
請求項1に記載の方法。 - 前記複素系列は、
第1の擬似乱数列生成器から長さがRである第1の実系列を生成し、第2の擬似乱数列生成器から長さがRである第2の実系列を生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であることと、
前記第1の実系列のi番目の要素を前記複素系列の実部とし、前記第2の実系列のi番目の要素を前記複素系列の虚部とし、前記実部及び前記虚部を含む複素数を前記複素系列のi番目の複素数要素とし、ここで、i=1,2,3・・・,Rであることと、
得られたR個の複素数要素によって順番に前記長さがRである複素系列が構成され、前記長さがRである複素系列をN等分になるように前記所定長さの複素系列に分けることと、により決定される
請求項9に記載の方法。 - 前記長さがRである複素系列をN等分になるように前記所定長さの複素系列に分けた後、
N個の前記所定長さの複素系列に対してそれぞれ前記N個の所定長さの複素系列のエネルギー正規化係数を乗算して、正規化したN個の所定長さの複素系列が得られること、をさらに含む
請求項10に記載の方法。 - 前記複素系列は、
擬似乱数列生成器から長さがRである整数系列を生成し、ここで、前記整数系列の要素は、整数集合{0,1,・・・,D}又は集合{1,2,・・・,D}からのものであり、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であり、Dが複素数コンステレーションにおけるコンステレーション点の数であることと、
前記長さがRである整数系列の要素について、予め設定されたマッピング規則に従って、前記複素数コンステレーションから前記要素に対応するコンステレーション点を選択することと、
前記コンステレーション点によって前記複素系列を決定することと、により決定される
請求項9に記載の方法。 - 前記複素系列は、
M元実数を生成可能な擬似乱数列生成器を用いて前記複素系列における全ての複素数要素の実部及び虚部を生成するか、M元実数集合から、一定の擬似ランダム基準によって前記複素系列における全ての複素数要素の実部及び虚部を選択し、ここで、Mが2以上の整数であることと、
選択された前記全ての複素数要素の前記実部及び前記虚部に基づいて、前記複素系列を決定することと、により決定される
請求項9に記載の方法。 - 前記M元実数集合は、
前記Mが奇数であり、前記実数集合が、[−(M−1)/2,(M−1)/2]範囲内のM個の整数からなる集合であることと、
前記Mが偶数であり、前記実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数からなる集合であることと、
前記Mが奇数であり、前記実数集合が、[−(M−1)/2,(M−1)/2]範囲内のM個の整数に対してそれぞれ前記実数集合が対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合であることと、
前記Mが偶数であり、前記実数集合が、[−(M−1),(M−1)]範囲内のM個の奇数に対してそれぞれ前記実数集合が対応するエネルギー正規化係数を乗算して得られたM個の実数からなる集合であることと、のうち少なくとも一方の要件を満たす
請求項13に記載の方法。 - 前記複素系列は、
前記M元実数集合に基づいて、それぞれ前記M元実数集合から値を取る、長さがRである第1の実系列及び長さがRである第2の実系列を生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であることと、
前記第1の実系列のi番目の要素を前記複素系列の実部とし、前記第2の実系列のi番目の要素を前記複素系列の虚部とし、前記実部及び前記虚部を含む複素数を前記複素系列のi番目の複素数要素とし、ここで、i=1,2,3・・・,Rであることと、
得られたR個の要素によって順番に前記長さがRである複素系列が構成され、前記長さがRである複素系列をN等分になるように前記所定長さの複素系列に分けることと、により決定される
請求項13に記載の方法。 - 前記長さがRである複素系列をN等分になるように前記所定長さの複素系列に分けた後、
N個の前記所定長さの複素系列に対してそれぞれ前記N個の所定長さの複素系列のエネルギー正規化係数を乗算して、正規化したN個の所定長さの複素系列が得られること、をさらに含む
請求項15に記載の方法。 - 前記複素系列は、
[0,M×M−1]又は[1,M×M]範囲内の全ての整数からなる集合であるM×M元整数集合からその値を取る、長さがRである整数系列を生成することと、
前記長さがRである整数系列の要素について、予め設定されたマッピング規則に従って、複素数コンステレーションから前記要素に対応するコンステレーション点を選択することと、
前記コンステレーション点によって前記複素系列を決定することと、により決定される
請求項13に記載の方法。 - 前記Mの取りうる値は、2,3,4のうち少なくとも1つを含む
請求項13乃至17のうちいずれか一項に記載の方法。 - 拡散後の変調シンボルを送信することは、
前記変調シンボルのマルチキャリア変調を行うことと、
変調後の変調シンボルを前記発信機の発信信号とすることと、を含む
請求項1に記載の方法。 - 受信機に応用される符号分割多元接続によるマルチユーザ通信方法であって、
K個の発信機から発信された発信信号を受信し、ここで、前記発信信号は、前記K個の発信機それぞれが変調信号を所定長さの拡散系列で拡散処理してから、拡散後の前記変調信号をそれぞれ同じ時間周波数リソースに変調して形成された信号であり、個々の発信機ごとに、N個の変調シンボルに対して、少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列が存在し、N及びKがそれぞれ正整数であることと、
前記拡散系列に基づいて前記発信信号を検出することと、
を含む符号分割多元接続によるマルチユーザ通信方法。 - 発信機に応用される符号分割多元接続によるマルチユーザ通信装置であって、
チャネルエンコーダで符号化されたコードブロックが変調されて得られたN個の変調シンボルを取得し、ここで、Nが2以上の正整数である第1の取得モジュールと、
少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列に基づいて、前記N個の変調シンボルを拡散する拡散モジュールと、
拡散後の変調シンボルを送信する送信モジュールと、
を備える符号分割多元接続によるマルチユーザ通信装置。 - 擬似乱数列生成器からの出力系列に基づいて、前記N個の所定長さの拡散系列を決定する第1の決定モジュールと、
予め設定された基準に従って、長さが前記所定長さである系列を複数含む予め設定されたテーブルから、前記N個の所定長さの拡散系列を取得する第2の取得モジュールと、をさらに備える
請求項21に記載の装置。 - 前記拡散系列が、実系列と複素系列との少なくとも一方を含み、
第1の擬似乱数列生成器から長さがRである第1の実系列を生成し、第2の擬似乱数列生成器から長さがRである第2の実系列を生成し、ここで、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値である生成モジュールと、
前記第1の実系列のi番目の要素を前記複素系列の実部とし、前記第2の実系列のi番目の要素を前記複素系列の虚部とし、前記実部及び前記虚部を含む複素数を前記複素系列のi番目の複素数要素とし、ここで、i=1,2,3・・・,Rである第2の決定モジュールと、
得られたR個の複素数要素によって順番に前記長さがRである複素系列が構成され、前記長さがRである複素系列をN等分になるように前記所定長さの複素系列に分ける構成モジュールと、をさらに備える
請求項21に記載の装置。 - 前記生成モジュールは、さらに、擬似乱数列生成器から長さがRである整数系列を生成し、ここで、前記整数系列の要素は、整数集合{0,1,・・・,D}又は集合{1,2,・・・,D}からのものであり、R=N×Lであり、Lが前記所定長さで示される値であり、Dが複素数コンステレーションにおけるコンステレーション点の数であるように構成され、
前記長さがRである整数系列の要素について、予め設定されたマッピング規則に従って、前記複素数コンステレーションから前記要素に対応するコンステレーション点を選択する選択モジュールと、
前記コンステレーション点によって前記複素系列を決定する第3の決定モジュールと、をさらに備える
請求項23に記載の装置。 - 前記選択モジュールは、M元実数を生成可能な擬似乱数列生成器を用いて前記複素系列における全ての複素数要素の実部及び虚部を生成するか、M元実数集合から、一定の擬似ランダム基準によって前記複素系列における全ての複素数要素の実部及び虚部を選択し、ここで、Mが2以上の整数であるように構成され、
前記第3の決定モジュールは、選択された前記全ての複素数要素の前記実部及び前記虚部に基づいて、前記複素系列を決定するように構成される
請求項24に記載の装置。 - 受信機に応用される符号分割多元接続によるマルチユーザ通信装置であって、
K個の発信機から発信された発信信号を受信し、ここで、前記発信信号は、前記K個の発信機それぞれが変調信号を所定長さの拡散系列で拡散処理してから、拡散後の前記変調信号をそれぞれ同じ時間周波数リソースに変調して形成された信号であり、個々の発信機ごとに、N個の変調シンボルに対して、少なくとも2つの拡散系列が異なっているN個の所定長さの拡散系列が存在し、N及びKがそれぞれ正整数である受信モジュールと、
前記拡散系列に基づいて前記発信信号を検出する検出モジュールと、
を備える符号分割多元接続によるマルチユーザ通信装置。
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