JP2018508134A - データ伝送の方法及びデバイス - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態は、データ伝送の方法を提供し、その方法には、中継ノードが、宛先ノードによって送信される、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する段階と、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される、2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する段階と、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する段階と、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、少なくとも2つの変調シンボルを得る段階と、前記SCMAマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを宛先ノードへ送信する段階とを含む。

Description

本発明は、通信分野に関し、より具体的には、データ伝送の方法及びデバイスに関する。
協調通信の思想は、中継通信に由来する。すなわち、ユーザは、ユーザと宛先ノードとの間の通信を保証するべく、別の中継ノードと協調することによって情報を伝送する。現在、中継ベースの次世代型ネットワークのアーキテクチャの研究が注目を集めるようになっている。協調伝送技術を用いることで、ネットワークアーキテクチャは、送信元ノードと宛先ノードとの間の直接的な通信をサポートできるだけでなく、1つ又は複数の中継ノードを導入することで、送信元ノードによって送信される情報が宛先ノードへ転送される前に、当該情報が各中継ノードによって特定の方式で処理されることも可能にする。このマルチホップ伝送方式において、電波の伝送を遮る建物などの障害物は回避される。その結果、大規模なフェーディングによって生じる影響がある程度克服され、伝送端末と受信端末との間の経路損失が減少し、デバイスの伝送電力が減少する。これにより、システムの干渉を抑制し、信号の信号対騒音比を増加させる。加えて、宛先ノードは、異なる組み合わせの方式に従って、異なる伝送ノードからの信号を受信及び処理し得る。加えて、協調伝送は、チャネル上の小規模のフェーディングによって生じる影響を大幅に減少させ、その結果、信号伝送環境はある程度改善され、異なるダイバーシティ利得が得られる。
ネットワーク符号化は、ルーティング及び符号化を統合する情報交換技術である。ネットワーク符号化の思想は、ネットワーク上の各ノード上において、各チャネル上で受信される情報に対して、線形又は非線形の処理を実行し、次に、処理された情報を下流ノードへ転送することである。ネットワーク符号化が使用される場合、ネットワーク上の仲介ノードは、単に保存及び転送だけを実行するのではなく、代わりに、受信した情報を符号化し、符号化された情報を送信する。その結果、ネットワークの容量及びロバスト性が改善する。ネットワーク符号化及び協調通信を有機的に組み合わせることによって、システムのパフォーマンスを更に改善することができる。
しかしながら、ネットワーク符号化及び協調通信が組み合わされる既存の技術的解決法においては、伝送効率が低いという問題が依然として存在する。従って、伝送効率又は伝送柔軟性を更に改善する必要がある。
本発明の実施形態は、データ伝送の方法及びデバイスを提供し、これにより、伝送効率又は伝送柔軟性を改善する。
第1の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、中継ノードが、宛先ノードによって送信される、中継ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する段階と、中継ノードが、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する段階と、中継ノードが、SCMAコードブックに関する情報によって示されるコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る段階と、中継ノードが、SCMAコードブックマッピングの後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信する段階とを含む。
第2の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、宛先ノードが2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、宛先ノードが、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信する段階と、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信する段階であって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階であって、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、段階と、宛先ノードが、送信元ノードのうちの少なくとも1つによって送信される第2送信元信号を受信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、段階とを備え、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
第3の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される第1リソースに関する情報を受信する段階と、送信元ノードが、第1リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ第1送信元信号を送信する段階と、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報と、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報とを受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、送信元ノードは、第2リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方に対して第2送信元信号を送信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してコードブックマッピングを実行することによって取得した少なくとも2つの変調シンボルである、段階とを備える。
第4の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。このデバイスは、バス710、バスに接続されたプロセッサ720、バスに接続されたメモリ730、バスに接続されたトランスミッタ750、バスに接続されたレシーバ740を有するデバイス700を備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するようレシーバを制御することとを行う。プロセッサは更に、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得ることであって、中継信号は少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、ことを行うよう構成されている。プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信するようトランスミッタを制御する。
第5の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。このデバイスは、バス810、バスに接続されたプロセッサ820、バスに接続されたメモリ830、バスに接続されたトランスミッタ850、バスに接続されたレシーバ840を有するデバイス800を備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信するようトランスミッタを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信するようトランスミッタを制御することとを行う。プロセッサは更に、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、中継ノードによって送信される中継信号を受信するようレシーバを制御することであって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第2送信元信号を受信するようレシーバを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、こととを行い、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
第5の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。このデバイスは、バス910と、バスに接続されたプロセッサ920と、バスに接続されたメモリ930と、バスに接続されたトランスミッタ950と、バスに接続されたレシーバ940とを有するデバイス900を備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードが送信する、第1リソースに関する情報を受信するようレシーバを制御し、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことを行う。プロセッサは、バスを使用することで、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、第1リソース上で、第1送信元信号を宛先ノード若しくは中継ノード、又は、その両方に送信するようトランスミッタを制御することと、第2リソース上で、第2送信元信号を宛先ノード若しくは中継ノード、又は、その両方に送信するようトランスミッタを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してコードブックマッピングを実行することによって取得する少なくとも2つの変調シンボルである、こととを行う。
本発明の実施形態におけるデータ伝送の方法及びデバイスによれば、中継ノードは、ネットワーク符号化及びSCMAコードブックマッピングの後で得られる信号を送信し得る。このことにより、中継ノード及び送信元ノードは、同一の時間周波数リソース上で信号を送信し、これにより、システムの伝送効率を改善することが可能となる。
本発明の複数の実施形態における技術的解決法をより明確に説明すべく、実施形態又は従来技術を説明するために必要な添付の図面を以下で簡潔に説明する。以下の説明における添付の図面は本発明の一部の実施形態を示しているに過ぎず、当業者ならば、創造努力なしに、これらの添付の図面から他の図面を更に導き出し得ることは明らかである。
本発明のデータ伝送方法が適用可能である通信システムの概略図である。
SCMAコードブックマッピング処理の概略図である。
SCMA復号化の概略図である。
機能ノード更新の概略図である。
変数ノード更新の概略図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態における添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決法が以下で明確かつ完全に説明される。説明されている実施形態は、本発明の実施形態の一部であって、全部ではないことは明らかである。創造努力なく本発明の複数の実施形態に基づいて当業者によって得られる他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものである。
本明細書において使用される、「コンポーネント」、「モジュール」、及び「システム」などの用語は、コンピュータ関連エンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は、実行されているソフトウェアを示すのに使用される。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行可能スレッド、プログラム、及び/又は、コンピュータであり得るが、これらに限定されるものではない。コンピューティングデバイス、及び、コンピューティングデバイス上で実行されるアプリケーションの両方は、コンポーネントであり得る。1つ又は複数のコンポーネントは、プロセス及び/又は実行可能スレッド内に存在し得て、コンポーネントは、1つのコンピュータ上に配置され得るか、及び/又は、2つ若しくはそれより多くのコンピュータの間で分散され得る。加えて、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造を保存する様々なコンピュータ可読媒体から実行され得る。例えば、コンポーネントは、ローカル及び/又はリモートのプロセスを使用することによって、並びに、例えば、1つ又は複数のデータパケット(例えば、信号を使用することによって他のシステムとインタラクトするインターネットなどのネットワーク、ローカルシステム、及び/又は、分散システムの間で別のコンポーネントとインタラクトする2つのコンポーネントからのデータ)を有する信号に従って、通信し得る。
加えて、本発明の態様又は特徴は、標準的なプログラミング及び/又は工学技術を使用する方法、機器、又は製品として実装され得る。本出願で使用される「製品」という用語は、任意のコンピュータ可読コンポーネント、キャリア、又は媒体からアクセスできるコンピュータプログラムを包含する。例えば、コンピュータ可読媒体には、磁気ストレージコンポーネント(例えば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、又は、磁気テープ)、光ディスク(例えば、CD(Compact Disk、コンパクトディスク)、DVD(Digital Versatile Disk、デジタルバーサタイルディスク))、スマートカード及びフラッシュメモリコンポーネント(例えば、EPROM(Erasable Programmable Read−Only Memory、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ)、カード、スティック、又は、キードライブ)が含まれるが、これらに限定されるものではない。加えて、本明細書に説明されている様々な記憶媒体は、情報を保存するのに使用される、1つ又は複数のデバイス、及び/又は、他の機械可読媒体を示し得る。「機械可読媒体」という用語は、無線チャネルと、命令及び/又はデータを保存、格納、及び/又は、保持できる、様々な他の媒体とを含み得るが、これらに限定されるものではない。
まず、本発明の実施形態が適用される環境を説明する。図1は、本発明の実施形態に適用される無線中継ネットワークの構造図である。図1から分かるように、無線中継ネットワークは、送信元ノードS〜SNs、中継ノードR、及び、宛先ノードDを含む。中継ノードR、及び、宛先ノードDは、マルチアンテナ構造を有し得る。図1の実線は、送信元ノードが、例えば指向性の伝送又はブロードキャストによって、送信元信号を中継ノード及び宛先ノードへ送信することを表す。点線は、中継ノードが、例えば、指向性の伝送又はブロードキャストによって、中継信号を宛先ノードへ送信することを表す。当然、実際の状況においては、無線中継ネットワークは、複数の中継ノードを含み得る。複数の中継ノードによって実行される操作は、いずれも同様なので、図1では、1つの中継ノードのみが示されている。
送信元ノードはネットワークデバイスであり得る。ネットワークデバイスは、モバイルデバイスと通信するように構成されたデバイスであり得る。ネットワーク側デバイスは、GSM(登録商標)(Global System of Mobile communication、移動体通信用グローバルシステム)又はCDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)におけるBTS(Base Transceiver Station、ベーストランシーバステーション)であり得るか、WCDMA(登録商標)(Wideband Code Division Multiple Access、広帯域符号分割多元接続)におけるNB(NodeB、ノードB)であり得るか、LTE(Long Term Evolution、ロングタームエボリューション)におけるeNB若しくはeNodeB(Evolutional Node B,次世代型ノードB)であり得るか、アクセスポイント、車載デバイス、ウェアラブルデバイス、次世代の5Gネットワークにおけるネットワーク側デバイス、将来発展するPLMN(Public Land Mobile Network、公衆陸上移動体ネットワーク)ネットワークにおけるネットワークデバイスであり得る。
送信元ノードSからSNsは、各々、端末デバイスであり得て、ユーザ装置(UE、User Equipment)、ユーザ装置、アクセス端末、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動端末、遠隔局、遠隔端末、モバイルデバイス、ユーザ端末、端末、無線通信デバイス、ユーザエージェント、又は、ユーザデバイスとも称され得る。アクセス端末は、携帯電話、コードレス電話、SIP(Session Initiation Protocol、セッションイニシエーションプロトコル)電話、WLL(Wireless Local Loop、ワイヤレスローカルループ)局、PDA(Personal Digital Assistant、携帯情報端末)、無線通信機能を有するハンドヘルドデバイス若しくはコンピューティングデバイス、無線モデムに接続されている別の処理デバイス、車載デバイス、若しくはウェアラブルデバイス、次世代型5Gネットワークにおける端末デバイス、又は、将来発展するPLMN(Public Land Mobile Network、公衆陸上移動体ネットワーク)ネットワークにおける端末デバイスであり得る。
以下では、疎符号多元接続(SCMA、Sparse Code Multiple Access)について説明する。SCMAは、非直交多元接続技術である。当然、当業者であれば、この技術の名称として、SCMAの代わりに別の技術的名称を使用し得る。これは、本発明の保護範囲を限定するものと解されるべきでない。この技術において、SCMAコードブックを使用することによって、複数の異なるデータストリームが同一の伝送リソース上で伝送され、異なるデータストリームには異なるSCMAコードブックが使用され、これにより、リソースの利用効率を改善する。データストリームは、同一の端末デバイスに由来し得るか、又は、異なる端末デバイスに由来し得る。
SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードのセットであり得る。
コードワードは、2つ又はそれより多くの次元を有する多次元複素ベクトルであり得て、データと、2つ又はそれより多くの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用される。2つ又はそれより多くの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み、データは、バイナリビットデータ、若しくは、m変数データであり得る。任意で、ゼロ変調シンボルと、非ゼロ変調シンボルとの間の関係では、ゼロ変調シンボルの数は、非ゼロ変調シンボルの数より少なくない。
SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。SCMAコードブックは、特定の長さのデータの可能なデータの組み合わせと、SCMAコードブック内のコードワードとの間のマッピング関係を表し得る。
SCMA技術において、データストリーム内のデータは、マッピング関係に従って、SCMAコードブック内のコードワード、すなわち、多次元複素ベクトルに直接マッピングされ、これにより、複数のリソース単位上におけるデータの拡散及び送信を実装する。ここでは、データは、バイナリビットデータであり得るか、又は、m変数データであり得て、複数のリソース単位は、時間ドメイン、周波数ドメイン、空間ドメイン、時間周波数ドメイン、時間空間ドメイン、又は、時間周波数空間ドメインにおけるリソース単位であり得る。
図2は、6つのデータストリームが4つのリソース単位を再使用する例における、SCMAコードブックマッピング処理(又は符号化処理)の概略図である。図2に示されているように、6つのデータストリームはグループを形成し、4つのリソース単位は、符号単位(code unit)を形成する。1つのリソース単位は、1つのサブキャリアであり得るか、1つのリソース要素(英語名:Resource Element、英語の略称:RE)であり得るか、又は、1つのアンテナポートであり得る。図2において、データストリームとリソース単位との間に接続線がある場合、データストリームの少なくとも1つのデータの組み合わせについて、コードブックマッピングが実行された後で、非ゼロ変調シンボルがリソース単位上で送信されることを示す。あるいは、データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリームの可能なデータの組み合わせ全てについて、コードブックマッピングが実行された後で、リソース単位上で送信される変調シンボルは、ゼロ変調シンボルであることを示す。データストリームのデータの組み合わせは、以下の説明に従って理解できる。例えば、バイナリビットデータストリーム、00、01、10、11は、可能な全てのバイナリビットデータの組み合わせである。説明を分かり易くするべく、データストリーム内のデータは、それぞれ、s1からs6で表され、リソース単位上で送信されるシンボルは、それぞれ、x1からx4で表される。加えて、データストリームとリソース単位との間の接続線は、データストリーム内のデータが拡散された後で、リソース単位上で変調シンボルが送信されることを表す。変調シンボルは、ゼロシンボルであり得、又は、非ゼロシンボルであり得る。データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリーム内のデータが拡散された後で、リソース単位上で送信される変調シンボルが無いことを示す。
図2より、各データストリーム内のデータは、拡散された後で、複数のリソース単位上で送信されることが分かる。加えて、各リソース単位上で送信されるシンボルは、複数のデータストリームからのデータが拡散された後で得られる非ゼロ変調シンボルのオーバーレイである。例えば、データストリーム3のデータs3が拡散された後で、非ゼロ変調シンボルが、リソース単位1及びリソース単位2上で送信され、リソース単位3上で送信されるデータx2は、データストリーム2、データストリーム4、及び、データストリーム6内のデータs2、s4、s6が別々に拡散された後で得られる非ゼロ変調シンボルのオーバーレイである。データストリームの数は、リソース単位の数より多くなり得るので、SCMAシステムは、システムにアクセスできるユーザの数及びスペクトル効率を含むネットワーク容量を効果的に改善できる。
SCMAコードブック内のコードワードは通常、以下の形式である。
対応するSCMAコードブックは通常、以下の形式である。
Nは1より大きい正の整数であり、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解でき得る。Qは、1より大きい正の整数であり、SCMAコードブック内に含まれるコードワードの数を表し、変調次数に対応し得る。例えば、四位相偏移変調(QPSK、Quadrature Phase Shift Keying)、又は、4次変調のサンプリング中、Qは4である。qは正の整数であり、1≦q≦Qである。SCMAコードブック及びコードワード内に含まれる要素Cn,qは、複素数であり、Cn,qは、数学的にCn,q∈{0,α*exp(j*β)}、1≦n≦N、1≦q≦Qと表され得る。αは任意の実数であり得て、βは任意の値であり得て、N及びQは正の整数であり得る。
加えて、SCMAコードブック内のコードワードとデータとの間でマッピング関係が形成され得る。例えば、マッピング関係は、SCMAコードブック内のコードワードと2ビットデータとの間に形成され得る。
例えば「00」はコードワード1、すなわち、
に対応し得て、「01」はコードワード2、すなわち、
に対応し得て、「10」はコードワード3、すなわち、
に対応し得て、「11」はコードワード4、すなわち、
に対応し得る。
上述の図2に基づいて、データストリームとリソース単位との間に接続線があるとき、データストリームに対応するSCMAコードブック、及び、SCMAコードブック内のコードワードは、以下の特性を有するべきである。すなわち、SCMAコードブック内の少なくとも1つのコードワードについて、非ゼロ変調シンボルが、対応するリソース単位上で送信される。例えば、データストリーム3とリソース単位1との間に接続線がある場合、データストリーム3に対応するSCMAコードブック内の少なくとも1つのコードワードは、C1,q≠0(1≦q≦Q)を満たす。
データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリームに対応するSCMAコードブック、及び、SCMAコードブック内のコードワードは、以下の特性を有するべきである。すなわち、SCMAコードブック内の全てのコードワードについて、ゼロ変調シンボルが、対応するリソース単位上で送信される。例えば、データストリーム3とリソース単位3との間には接続線が無く、データストリーム3に対応するSCMAコードブック内の任意のコードワードは、C3,q=0(1≦q≦Q)を満たす。
上の説明に基づいて、変調次数がQPSKである場合、上述の図2におけるデータストリーム3に対応するSCMAコードブックは、以下の形式、以下の特性
を有し得る。Cn,q=α*exp(j*β)、1≦n≦2、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数である。任意のqについて、1≦q≦4である。C1,q及びC2,qは、同時に0になることはなく、1≦q、かつ、q≦4である、q及びqの少なくとも1つのグループが存在し、その結果、C1,q1≠0、かつ、C2,q2≠0である。
例えば、データストリーム3のデータs3が「10」である場合、上述のマッピングルールに従って、データの組み合わせがコードワード、すなわち、4次元複素ベクトル
へマッピングされる。
非直交多元接続システムにおいて、図2に示されている2部グラフは、特性行列を使用することによっても表され得る。特性行列は、以下の形式であり得る。
n,mは、特性行列内の要素を表し、m及びnは、自然数であり、1≦n≦N、1≦m≦Mである。Nの行はそれぞれ、1つの符号単位内のNのリソース単位を表し、Mの各列はそれぞれ、1つのグループ内にある、リソース単位を再使用するデータストリームの量を表す。特性行列は一般的な形式で表され得るが、特性行列は以下の特性を有し得る。
(1)特性行列内の要素は、rn,m∈{0,1}、1≦n≦N、1≦m≦Mである。rn,m=1のとき、対応する2部グラフに従って、第mデータストリームと第nのリソース単位との間に接続線があると説明できる。当然、rn,m=1のとき、第mのデータストリームの少なくとも1つのデータの組み合わせについて、コードワードマッピングが実行された後で、非ゼロ変調シンボルが第nのリソース単位上で送信されることも理解できる。rn,m=0のとき、対応する2部グラフに従って、第mデータストリームと第nのリソース単位との間に接続線が無いと説明できる。当然、rn,m=0のとき、第mデータストリームの全ての可能なデータの組み合わせについて、コードワードマッピングが実行された後で、ゼロ変調シンボルが第nのリソース単位上で送信されることも理解できる。
(2)更に、任意で、特性行列内の要素0の数は、要素1の数より少なくならず、これにより、疎符号化の特性を示す。
加えて、特性行列内の列は、特性シーケンスと称され得る。特性シーケンスは、以下の形式で表され得る。
従って、特性行列はまた、一連の特性シーケンスを含む行列とみなされ得る。
特性行列の特性についての上述の説明に基づくと、図2に示されている例については、対応する特性行列は、
で表され得る。
図2におけるデータストリーム3によって使用されるコードブック
に対応する特性シーケンスは、
で表される。
従って、コードブックと特性シーケンスとの間の対応関係は、1対1の関係とみなされ得て、すなわち、1つのコードブックは、1つの特性シーケンスに一意に対応する。特性シーケンスとコードブックとの間の対応関係は、1対複数の関係であり得て、すなわち、1つの特性シーケンスは、1つ又は複数のコードブックに対応し得る。従って、特性シーケンスは1つ又は複数のコードブックに対応し、各特性シーケンスは要素0及び要素1を含むものとして、特性シーケンスを理解することができる。要素0は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素0に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであることを表し、要素1は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素1に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであるわけではないこと、又は、全ての変調シンボルが非ゼロ変調シンボルであることを表す。
特性シーケンスとコードブックとの間の対応関係は、以下の条件によって決定され得る。
1.コードブック内のコードワードの変調シンボルの総数が、対応する特性シーケンス内の要素の総数と同一である。
2.特性シーケンス内の任意の要素1について、少なくとも1つのコードワードを、対応するコードブック内に見つけることができ、その結果、要素1に対応する位置におけるコードワードの変調シンボルは、ゼロ変調シンボルでない。特性シーケンス内の任意の要素0について、要素0に対応する位置における、対応するコードブック内の全コードワードの変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルである。
従って、本発明のこの実施形態において、コードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用される。少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。各特性行列は、2つ又はそれより多くの特性シーケンスを含み、各特性行列は、1つ又は複数のコードブックに対応し、各特性シーケンスはまた、1つ又は複数のコードブックに対応する。特性シーケンスは、要素0及び要素1を含む。要素0は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素0に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであることを表し、要素1は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素1に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであるわけではないこと、又は、全ての変調シンボルが非ゼロ変調シンボルであることを表す。
本発明のこの実施形態において、複数のコードブックが、1つ又は複数のコードブッククラスタへグループ化され得る。各コードブッククラスタは、1つ又は複数のコードブックを含み得る。任意の2つのコードブック、例えば、同一のコードブッククラスタ内のコードブックa及びコードブックbは、以下の特性を有する。すなわち、コードブックa内のコードワードの変調シンボルの総数は、コードブックb内のコードワードのそれと同一である。従って、コードブッククラスタ内のコードブックは、全てのコードワードの変調シンボルの総数が同一であること、すなわち、全てのコードワードの長さが同一であること、すなわち、データストリーム内で再使用されるリソース単位の数は同一であることを満たす。
本発明のこの実施形態において、代替的に、複数のコードブックが1つ又は複数のコードブックセットへグループ化され得る。各コードブックセットは、1つ又は複数のコードブックを含み得る。任意の2つのコードブック、例えば、同一のコードブックセット内のコードブックc及びコードブックdは、以下の特性を有する。すなわち、(1)コードブックc内のコードワードの変調シンボルの総数は、コードブックd内のコードワードのそれと同一である。(2)コードブックc内の全てのコードワードの変調シンボルがゼロ変調シンボルである位置については、その位置にある、コードブックd内の全てのコードワードの変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。
引き続き、図2を説明のための例として使用し、変調次数をQPSKと仮定する。図2においてデータストリーム1によって使用されるコードブックは、コードブック1で表され得て、データストリーム3によって使用されるコードブックは、コードブック3で表され得る。コードブック1及びコードブック3はそれぞれ、コードブック1
及び、コードブック3
で表され得て、en,q=α*exp(j*β)、n∈{2,4}、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数であり得る。任意のqについて、1≦q≦4である。e2,q及びe4,qは、同時に0になることはなく、かつ、e2,q1≠0、かつ、e4,q2≠0となるq1及びq2の少なくとも1つのグループが存在し、ここで、1≦q1≦4、かつ、1≦q2≦4である。
コードブック1内の全てのコードワードの、(第3リソース単位に対応する、すなわちn=3の)位置3における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置3における変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。しかしながら、コードブック1内の全てのコードワードの、(第1リソース単位に対応する、すなわちn=1の)位置1における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置1における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであるわけではない。従って、コードブック1及びコードブック3は、同一のコードブックセットに属するものではない。
別の例として、以下の特性を有するコードブック2については、コードブック2は、コードブック2
で表され、dn,q=α*exp(j*β)、1≦n≦2、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数であり得る。任意のqについて、1≦q≦4である。d1,q及びd2,qは、同時に0になることはなく、かつ、d1,q1≠0、かつ、d2,q2≠0となるq1及びq2の少なくとも1つのグループが存在し、ここで、1≦q1≦4、かつ、1≦q2≦4である。
コードブック2内の全てのコードワードの、(第1及び第2リソース単位に対応する、すなわちn=1、2の)位置1及び2における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置1及び2における変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。加えて、コードブック2内の全てのコードワードの、位置1及び2における変調シンボルのみが、ゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置1及び2における変調シンボルのみが、ゼロ変調シンボルである。すなわち、コードブック2及びコードブック3について、全てのコードワードの変調シンボルが全てゼロ変調シンボルである位置は同一であり、すなわち、両方とも位置1及び2である。従って、コードブック2及びコードブック3は、同一のコードブックセットに属する。
上の説明に基づいて、本発明のこの実施形態において、各コードブッククラスタは、1つ又は複数のコードブックセットを含み、各コードブックセットは、1つ又は複数のコードブックを含み、各コードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。各コードブッククラスタは、コードブッククラスタ内のコードワードの変調シンボルの当該総数が同一であることを満たす。各コードブックセットは、コードブックセット内のコードワードの変調シンボルの総数が同一であるという条件を満たす。同一のコードブックセット内の任意のコードブック内の全てのコードワードについて、コードワードの変調シンボルが全てゼロ変調シンボルである位置は、同一である。
非直交多元接続システムにおいて、コードブックは直接的に表され、保存されることを更に理解するべきである。例えば、上述のコードブック、若しくは、コードブック内のコードワードは、直接保存されるか、又は、コードワードの、要素1である特性シーケンス要素に対応する位置における変調シンボルのみが保存される。従って、本発明が適用されるとき、非直交多元接続システムにおけるネットワークデバイス及び端末デバイスは、予め設計された以下の内容の一部又は全部を保存し得ると仮定する必要がある。
1.1つ又は複数の特性行列:
n,m∈{0,1}、1≦n≦N、1≦m≦Mであり、M及びNは両方、1より大きい正の整数である。Mは、リソース単位を再使用するデータストリームの数を表し得て、Nは、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解できる。
2.1つ又は複数の特性シーケンス:
1≦m≦Mである。
(3)1つ又は複数のコードブック:
≧2である。Qは、コードブックに対応する変調次数を表し得て、各コードブックは、変調次数に対応し得る。Nは1より大きい正の整数であり、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解できる。
以下では、SCMA復号化を説明する。
SCMA復号化は、多くの方法を使用することで、例えば、MPA(メッセージパッシングアルゴリズム)アルゴリズム、又は、標的遺伝アルゴリズムなどのアルゴリズムを使用することで、実装され得る。ここでは、MPAのみを説明する。
MPA復号化方式は、メッセージを伝達するための処理としてみなされ得る。ここでは、「メッセージ」は、標的復号化信号についての推定を意味する。MPAは、復号化の収束を達成するべく、データストリームとリソース単位との間での情報伝達の複数回の反復を使用する、反復復号化アルゴリズムである。理論上、SCMA復号化問題は、多項式複雑性の不確実性問題である。反復貪欲アルゴリズムであるMPAは、アルゴリズムの複雑性が比較的低い。なぜなら、信号の周波数ドメイン疎拡散が使用されるからである。
図3に示されているように、4つのリソース単位に対応するノードは、リソース単位と称され、また、機能ノード(Function Node、略してFN)と称され得ると仮定する。6人のユーザに対応するノードは、データストリームと称されるか、又は、ここではノードは変数ノード(Variable Node、略してVN)と称され得ると仮定する。ここでは、ユーザは、互いに異なるユーザであり得るか、又は、6人のユーザより少なくなり得て、2つのデータストリームは、1人のユーザに由来する。復号化アルゴリズムの説明を分かり易くするべく、以下の説明では変数ノード及び機能ノードが使用される。FNとVNとの間の接続線は、「エッジ」と称される。SCMAにおいて使用される、いくつかの変数の用語を以下の表に列挙する。
MPAにおいて、反復が実行される前に、一定量の複素数演算が実行される必要がある。複素数演算は、f(.)によって表され、複素数演算の具体的な式は、
である。yn,r1は、受信側によって第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上で受信される信号であり、hn,k,r1は、第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上のユーザkに対応するアップリンクチャネルであり、C(i)は、ユーザkのSCMAコードブック内の第iのコードワードであり、No,n,r1は、第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上のノイズである。関数f(.)の計算は、4つの入力情報項目、すなわち、受信信号y、チャネル推定h、ノイズ推定N、及び、各ユーザに対応するコードブック情報を必要とすることが分かる。ここで、計算されたf(.)は、後で更新中にモジュールが使用するべく、保存される必要がある。f(.)の計算が完了した後、MPAは、収束を達成するべく、複数の反復を実行する必要がある。各反復処理は、2つのステップ、すなわち、FNノード更新、及び、VNノード更新に分けられ得る。反復完了後、LLRが計算され、後続のターボデコーダへ出力される必要がある。
まず、MPAにおいて、反復が実行される前に、一定量の複素数演算が実行される必要がある。複素数演算は、f(.)によって表され、複素数演算の具体的な式は、
である。yn,r1は、受信側によって第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上で受信される信号であり、hn,k,r1は、第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上のユーザkに対応するアップリンクチャネルであり、C(i)は、ユーザkのSCMAコードブック内の第iのコードワードであり、No,n,r1は、第nのリソース単位及び第rの受信アンテナ上のノイズである。関数f(.)の計算は、3つの入力情報項目、すなわち、受信信号y、チャネル推定h、及び、ノイズ推定Nを必要とすることが分かる。ここで、計算されたf(.)は、後で更新中にモジュールが使用するべく、保存される必要がある。
次に、f(.)の計算が完了した後、MPAは、収束を達成するべく、複数の反復を実行する必要がある。各反復処理は、2つのステップ、すなわち、FNノード更新、及び、VNノード更新に分けられ得る。
最後に、反復完了後、LLRが計算され、後続のターボデコーダへ出力される必要がある。機能ノード及び変数ノードの更新、ならびに、LLR計算モジュールは、以下で詳細に説明する。
[機能ノードFNの更新]
FNは、(FNに接続された)VNによって伝達された事後確率に従って、接続される各VNに対して、各SCMAコードワードの事後確率についての統計値を別々に収集し、確率メッセージを対応するVNへ伝達する。
図4において、3つのエッジの更新が例として使用されている。各FNは、d=3のVNに接続されている。各反復処理において、FNは、3つの接続されているVNに関する情報を更新する必要がある。図4で示されているFNは、ここではFNとして定義される。FNに接続されている3つのVNは、それぞれ、VN、VN、VNと称される。この場合、FNからVNへ情報を更新する式は、
である。
iは、VNに対応するSCMAコードブック内の第iのコードワードを表す。
は、第nのリソース単位上の受信信号である。
o,nは、第nのリソース単位上の雑音等価電力の推定である。
は、全てのVNからFNへのチャネル推定行列である。
αは、VNに対応するSCMAコードブック内の第αのコードワードを表し、
は、VNからFNへ伝達される情報を表す。
βは、VNに対応するSCMAコードブック内の第βのコードワードを表し、
は、VNからFNへ伝達される情報を表す。
関数Φ(・)は、C(i)の条件付きチャネル確率(CCP、Conditional Channel Probability)を表し、具体的な式は、
である。
同様に、FNからVNへ伝達される情報、及び、FNからVNへ伝達される情報は、それぞれ、以下の式を使用することによって、計算により得られ得る。
n=1〜4の一巡(traversed)後、全ての機能ノード(FNからFN)の更新が完了する。
[変数ノードVNの更新]
全てのFNが更新された後で、VNは、(VNに接続された)FNによって伝達される事後確率に従って、各SCMAコードワードの事後確率についての統計値を別々に収集し、確率メッセージを対応するFNへ伝達する必要がある。
図5において、2つのエッジの更新を例として使用する。各VNは、d=2のFNに接続されている。反復処理において、VNは、2つの接続されているFNに関する情報を同時に更新する必要がある。VNを例として使用すると、VNからFNへ情報を更新する式は、
である。!nは、FNに加えてVNに接続されている他のFNを表し、ap(i)は、
の事前確率を表し、最初の事前確率は、
に設定される。一般的に、ap(i)は定数なので、VNについての更新の式は、
として簡略化され得る。
k=1〜6の一巡(traversed)後、全ての機能ノード(VNからVN)の更新が完了する。
[MPA復号出力]
例えば、第Nの反復の後など、反復的なFNの更新及びVNの更新の処理を繰り返すことによってパフォーマンス収束を達成するとき、MPA復号結果に対して、情報シンボルのLLR(Log Likelihood Ratio)軟判定復号出力を実行して出力を得る必要があり、出力はターボデコーダへ入力として伝達される。具体的なステップは以下の通りである。
まず、各VNは、VNに接続されている2つのFNによって伝達される情報に従って、M個のSCMAコードワードの確率を計算する。VNを例として使用すると以下のようになる。
次に、各SCMAコードワードQ(i)に対応する、QPSKシンボルにおける第x番目のビット値ui,xのLLR値が計算される。
デコーダはまた、LLRを0と比較することによって、硬判定を行う。MPAの具体的なアルゴリズム処理は、以下のようにまとめられる。
MPAアルゴリズムの説明
上述のSCMAシステムは、本発明のデータ伝送の方法及びデバイスが適用可能な通信システムの例であることを理解すべきである。コードブックマッピング及びSCMA復号化の原理、データのSCMAコードブックマッピング処理、及び、SCMA復号化処理など、SCMAの上述の説明は、以下の実施形態に適用可能であり、以下の実施形態において、詳細は再度説明されない。加えて、本発明は、SCMAシステムに限定されるものではなく、端末デバイスが同一の期間内に同一の時間周波数リソースを使用することでデータ伝送を実行することを可能にし得る他の通信システムも、本発明の保護範囲内に含まれる。
以下で説明されている方法の実施形態において、処理のステップには番号が付けられているが、この番号は、順番を表すものではなく、時間順について限定するものではない。
当業者は、実施形態におけるSCMAコードブックを指すのに、別の名称を使用し得る。説明を簡潔にするべく、以下の実施形態において説明される信号については、当業者が理解できる、いくつかの技術的処理手順が省略され得る。例えば、SCMAコードブックマッピング後に得られる変調シンボルが無線インタフェース上で送信される前に、アップコンバートなどの操作が実行される必要がある。
実装中にSCMAコードブックに関する情報を実装するための多くの方式がある。以下に例を挙げる。
1.SCMAコードブックに関する情報はSCMAコードブックを示すインデックスであり得る。
2.SCMAコードブックに関する情報は、コードブッククラスタ情報、コードブックセット情報、及び、コードブック情報を含み得る。コードブッククラスタ情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタを示すのに使用される。コードブックセット情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタ内のコードブックセットに関する情報を示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセット内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
3.SCMAコードブックに関する情報は、コードブックセット情報及びコードブック情報を含み得る。コードブックセット情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセットに関する情報を示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセット内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
4.SCMAコードブックに関する情報は、コードブッククラスタ情報及びコードブック情報を含み得る。コードブッククラスタ情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタを示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタ内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
5.SCMAコードブックに関する情報は、特性行列情報、特性シーケンス情報、及び、コードブック情報を含み得る。特性行列情報は、特性行列を示すのに使用される。特性シーケンス情報は、特性行列内の特性シーケンスを示すのに使用される。コードブック情報は、特性シーケンスに対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
6.SCMAコードブックに関する情報は特性シーケンス情報及びコードブック情報を含み得る。特性シーケンス情報は、特性シーケンスを示すのに使用され、コードブック情報は、特性シーケンスに対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
7.SCMAコードブックに関する情報は、特性行列情報及びコードブック情報を含み得る。特性行列情報は、特性行列を示すのに使用される。コードブック情報は、特性行列に対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
情報は、DCIを使用することによって送信され得るか、ブロードキャストメッセージなどの別のメッセージを使用することによって送信され得るか、又は、ダウンリンクデータを使用することによって送信され得る。
送信は、ブロードキャスト、又は、指向性の伝送によって実装され得る。
図6は、データ伝送方法を提供する。この方法は、中継ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S610:中継ノードは、宛先ノードが送信する、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。任意で、コードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報(英語:Downlink Control Information、略してDCI)メッセージ内に保持され得るか、又は、別のメッセージ内に保持され得る。ここでは、これに限定しない。中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、中継ノードに割り当てられ、中継ノードによって使用されるコードブックである。以下の実施形態における同様の説明は、同様の方式で理解できる。ここでは、詳細を再び説明しない。
S620:中継ノードは、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する。
S630:中継ノードは、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する。任意で、ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり得るか、物理層符号化であり得るか、又は、別のネットワーク符号化技術であり得る。ここでは、これに限定しない。
S640:中継ノードは、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る。中継信号は、少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。
S650:中継ノードは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信する。当業者は、SCMA技術に関する上述の説明に従って、中継信号を送信することは、SCMAコードブックマッピング後に得られる非ゼロ変調シンボルを送信することであり得ることを理解し得る。任意で、中継信号を送信するべく中継ノードによって使用される時間周波数リソースはまた、少なくとも1つの送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックを使用してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる送信元信号を送信するべく、少なくとも1つの送信元ノードによって使用される。
本発明のこの実施形態において、中継ノードは、送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し得て、次に、SCMAコードブックマッピングを実行して中継信号を取得し、中継信号を送信する。このように、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードはまた、SCMAコードブックマッピング後に得られた送信元信号を同一の時間周波数リソース上で送信できる。中継ノードが中継信号を宛先ノードへ伝送するときに送信元ノードが同一の時間周波数リソース上で送信元信号を送信できない従来技術と比較して、システム内で伝送される信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、中継ノードは、宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を受信する。中継ノードは更に、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定する。受信信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行される。任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、UEのID情報であり得て、ダウンリンク制御情報(英語:Downlink Control Information、略してDCI)メッセージ内に保持され得るか、又は、ブロードキャストメッセージ、若しくは、ダウンリンクデータを保持するメッセージなど、別のメッセージ内に保持され得る。ここでは、これに限定しない。中継ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することによって、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報に対してネットワーク符号化を実行するだけで済み、その結果、伝送の柔軟性が改善する。
図7は、データ伝送方法を提供する。この方法は、宛先ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S710:宛先ノードは、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。
S720:宛先ノードは、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信する。
S730:宛先ノードは、中継ノードによって送信される中継信号を受信する。中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信して、受信された2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行して、中継ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後に中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。
S740:宛先ノードは、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つによって送信される第2送信元信号を受信する。第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる。第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
本発明のこの実施形態において、宛先ノードは、送信元ノードによって送信される送信元信号を受信し、同時に、中継ノードから中継信号を受信し得て、その結果、受信信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、この方法は、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信する前に、宛先ノードが、送信元ノードのうち少なくとも1つによって送信される第1送信元信号を受信することを含む。この方法は更に、中継ノードによって送信される中継信号を宛先ノードが受信した後、宛先ノードが、受信された第1送信元信号及び中継信号に対して、ネットワーク復号化を実行することを含む。中継信号は、第1送信元信号に従うネットワーク符号化によって得られるので、ネットワーク復号化は、中継信号及び第1送信元信号を使用することで実行され得て、これにより、復号化の成功率が増加する。
任意で、宛先ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信する。送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうかを判定するべく、中継ノードによって使用される。任意で、送信元ノードに関する情報は、UEのIDであり得る。任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信されるか、又は、別のメッセージ内に保持されて送信され得る。ここでは、これに限定しない。ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することで、中継ノードがネットワーク符号化を実行する柔軟性が改善し、従って、中継システムの柔軟性が改善する。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、DCIメッセージ内に保持されて送信されるか、又は、別のメッセージ内に保持され得る。
図8は、データ伝送方法を提供する。この方法は、宛先ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S810:送信元ノードは、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信する。
S820:送信元ノードは、第1リソース上で、第1送信元信号を宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信する。第1送信元信号は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得て、例えば、コンスタレーションマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得る。
S830:送信元ノードは、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報と、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。
S840:送信元ノードは、第2リソース上で、第2送信元信号を宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信する。第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得る少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、送信元信号、又は、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号と称され得る。
任意で、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく送信元ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信するべく少なくとも1つの中継ノードによって使用される。
任意で、第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持され、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
本発明のこの実施形態において、送信元ノードは、宛先ノードによって送信される情報に従って、SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号、又は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号を送信し得て、その結果、柔軟な伝送が実装される。
図9は、データ伝送方法を提供する。この伝送方法は、送信元ノード、中継ノード、及び、宛先ノードによって実行される。図9に説明されている解決法を実行するためのエンティティは複数存在するが、当業者であれば、実行する単一のエンティティは、単独で実装される必要がある操作を実装するだけで良いことが分かるはずである。従って、この方法は、実行する単一のエンティティによって実装される複数の独立した解決法へ分解され得る。例えば、この方法は、中継ノードによって実装される解決法、送信元ノードによって実装される解決法、宛先ノードによって実装される解決法へ分解され得る。これらの独立した解決法は、ここでは再度説明しない。
この実施形態において、宛先ノードは、例えば、基地局NodeBであり、送信元ノードは、例えば、2つ又はそれより多くの端末デバイスUEである。この実施形態において、送信元ノードは、具体的には、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dである。中継ノードは、略してRNと称され、また、英語ではrelay stationと称され得る。
この実施形態において使用されるSCMAコードブックは、6人のユーザの2ビット伝送データの符号化に適用可能であると仮定し、6つのデータストリームは、4つのREを再使用すると仮定する。ここで、ユーザは、互いに異なるユーザであり得て、又は、6人のユーザより少ないことがあり得る。2つのデータストリームは、1人のユーザに由来する。従って、SCMAコードブックは、4つのUEのデータ、すなわち、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dのデータストリーム、並びに、ネットワーク符号化を実行することでRNによって得られたデータの2つのグループが、4つのREを再使用する6つのデータストリームのグループを形成するように、設定される。
この方法は、以下で詳細に説明する。
S9010:NodeBは、RNノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報をRNへ送信する。RNによって使用されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
任意で、NodeBは更に、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードに関する情報をRNへ送信し得て、これにより、これらの送信元ノードから受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する必要があることを示す。送信元ノードに関する情報、及び、RNによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、同一メッセージ内に保持されて送信され得るか、又は、送信元ノードに関する情報は、別のメッセージ内に保持され得る。メッセージのタイプは、DCIメッセージであり得るか、又は、別のメッセージであり得る。この実施形態において、送信元ノードに関する情報は、UE ID情報などのUE情報であり得る。
S9020:NodeBは、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を、ノードUE A、UE B、UE C、及び、UE Dへ別々に送信する。実装中に情報を実装するための多くの方式がある。上述のステップ1において使用される複数の方式が使用され得るが、ここでは詳細を再度説明しない。
NodeBによってUE Aへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Bへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Cへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Dへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
S9030及びS9040:UE A、UE B、UE C、UE Dは、第1送信元信号A1、B1、C1、D1をNodeB及びRNへ別々に送信する。送信は、ブロードキャスト、又は、指向性伝送によって実装され得て、送信の動作は、UEが同一の時間周波数リソースを使用することによって実行され得る。UE A及びUE Bを例として使用すると、UE Aは、ブロードキャストによって、送信元信号A1をRN又はNodeBへ送信するか、又は、UE Aは、指向性伝送によって、送信元信号A1をRN又はNodeBへ送信するか、又は、UE Bは、UE Aによって使用される同一の時間周波数リソースを使用することによって、送信元信号B1を送信し得る。例えば、UE Bは、UE Aが送信元信号A1を送信するのと同一のタイムスロット内で、送信元信号B1を送信する。
第1送信元信号A1、B1、C1、D1は、UE A、UE B、UE C、UE Dが、操作9020においてNodeBによって送信されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックに従って、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得る変調シンボルであり得る。この方式が使用される場合、UE A、UE B、UE C、UE Dは、同一の時間周波数リソースを使用することによって、A1、B1、C1、D1を別々に送信し得る。
代替的に、第1送信元信号A1、B1、C1、D1は、操作9020においてNodeBによって送信されるSCMAコードブックに従ってデータに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる変調シンボルではなく、UE A、UE B、UE C、UE Dが、コンスタレーション変調技術に従って得る変調シンボルであり得る。
当然、当業者であれば、実装中、変調シンボルは実際には、IFFT又はアップコンバートなど一部の技術的処理が変調シンボルに対して実行されるまで、送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1になれないことを知り得る。本発明のこの実施形態においては、解決法の説明を簡潔化及び明確化するべく、いくつかの技術的な詳細は省略される。この省略によって、当業者が説明に従って本発明の解決法を理解、及び、実装することに影響が生じることはない。
S9050:RNは、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1を受信し、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、少なくとも2つの変調シンボルを得る。受信信号に対してネットワーク符号化を実行することについての説明は、解決法を明確かつ簡潔に説明するべく使用される説明方式として理解できる。実装中、当業者であれば、RNが、受信信号の推定信号A1'、B1'、C1'、D1'を得るべく、第1送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号に対して復号化を実行することを理解し得る。受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる場合、SCMA復号化を実行する必要がある。又は、受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られるものでない場合、SCMA復号化を実行する必要はない。
次に、A1'、B1'、C1'、D1'に対して、ネットワーク符号化が実行される。ネットワーク符号化を実行する方式には複数ある。例えば、MAC層ビット排他的論理和方式が、ネットワーク符号化を実行するのに使用され得る。ネットワーク符号化を実行するための原理は、単純に、
及び
によって表され得る。当然、代替的に、物理層ネットワーク符号化の方式が物理層上で使用され得る。以下の表は、物理層シンボルに対して物理層ネットワーク符号化を実行することについての関係表を示す。この表は、中継ノードがA1'及びB1'に対して物理層ネットワーク符号化をどのように実行するかを説明する。例えば、第1の行において、A'=1及びB'=1である場合、中継ノードによって受信されるシンボルは2であるとみなされる。物理層ネットワーク符号化を実行するとき、中継ノードは、以下のマッピング関係に従って、送信される必要のある中継信号は1であることを認識し得る。
次に、操作9010においてNodeBが提供するSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックに従って、E1及びF1に対してSCMAコードブックマッピングが実行され、これにより、E1'及びF1'を得る。E1=00と仮定する。操作9010において提供される2つのSCMAコードブック内のSCMAコードブックC5に従ってSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる変調シンボルは、コードブックC5内の第1のコードワードであり得る。信号F1については、SCMAコードブックC6が使用され、E1のそれと同一であるF1のマッピング原理によって、F1'が得られる。
任意で、NodeBが送信する、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードに関する情報をRNが受信する場合、RNは、受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定する必要がある。受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行される。又は、受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものでない場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行されない。本発明のこの実施形態において、RNは、受信される送信元ノードが、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードUE A、UE B、UE C、UE Dによって送信されたものであると判定すると仮定する。この場合、実装中、RNは、排他的論理和符号化などのネットワーク符号化を受信信号の推定信号A1'、B1'、C1'、D1'に対して実行し、これにより、E1及びF1を取得し、次に、SCMAコードブックマッピングを実行してE1'及びF1'を得る。E1'及びF1'は、少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。E1'及びF1'は、RNによってNodeBへ送信される中継信号であり得る。
S9060:NodeBは、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1を受信する。当業者であれば、一般的に、一部のチャネル干渉がもたらされ得るので、受信される送信元信号は、第1送信元信号A1、B1、C1、D1と異なり得ることを理解し得る。説明を簡潔化及び明確化するべく、それらを異なる表現として区別しない。実装中、当業者であれば、RNは、受信ノードの推定信号A1'、B1'、C1'、D1'を得るべく、第1送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号に対して復号化を実行することを理解し得る。受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる場合、SCMA復号化を実行する必要がある。又は、受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られるものでない場合、SCMA復号化を実行する必要はない。当然、NodeBは、操作S9060において、信号を受信するのみで、復号化を実行しなくてよく、S9100又はS9110などの後の操作において復号を実行してA1'、B1'、C1'、D1'を得る。
S9070:UE A、UE B、UE C、UE Dは、提供されるSCMAコードブックを使用することによって、送信されることになっているデータに対して、SCMAコードブックマッピングを別々に実行し、これにより、変調シンボルA2、B2、C2、D2を得る。
S9080:RNは、信号E1'及びF1'をNodeBへ送信する。送信は、指向性の伝送又はブロードキャストによって実装され得る。
S9090:UE A、UE B、UE C、UE Dは、第2送信元信号A2、B2、C2、D2を別々に送信する。送信は、ブロードキャストによって実装され得るか、指向性伝送によって実装され得る。加えて、送信動作は、同時にUEによって実行され得る。RNがNodeBへ送信する信号E1'及びF1'、及び、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第2送信元信号A2、B2、C2、D2は、同一の時間周波数リソースを使用することによって送信され得る。
S9100:NodeBは、中継信号E1'及びF1'、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2を受信する。実装中、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2が得られ得る。
NodeBは、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2に対してSCMA復号化を実行する。SCMA復号化を実行するための多くの方式がある。例えば、当初各ユーザによって送信された情報を、受信されたSCMA信号から復元するべく、対数領域メッセージパッシングアルゴリズム(対数MPA)が使用され得て、又は、当初各ユーザによって送信された情報を、受信されたSCMA信号から復元するべく、標的遺伝復号化が使用され得る。ここでは詳細を説明しない。
実装中、NodeBは、対応する推定信号E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2に対して、SCMA復号化を実行し得る。E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'を表すのに対数尤度比が使用される場合、E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'は、LLRe1、LLRf1、LLRa2、LLRb2、LLRc2、LLRd2によって表され得る。得られたA2'、B2'、C2'、D2'は、次の復号化のためのデータとして使用され得る。このように、NodeBによって得られるA2'、B2'、C2'、D2'は、NodeBが信号A2、B2、C2、D2を受信する成功率を増加させる。従来の中継ネットワーク符号化の解決法によれば、NodeBは中継信号E1を得るとき、中継ノードが中継信号を送信するのに使用する同一の時間周波数リソースを使用することによって送信元ノードが送信する送信元信号を取得しない。しかしながら、本発明のこの実施形態における解決法を使用することによって、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードは、同一の時間周波数リソース上で送信元信号を送信し得て、その結果、システム内で伝送されるデータの量が増加し、伝送効率が改善する。
S9110:eNodeBは、情報E1"、F1"、A1'、B1'、C1'、D1'を使用することによって、ネットワーク符号化の復号化を実行し、これにより、A1、B1、C1、D1を得る。当然、当業者であれば、A1、B1、C1、D1を得ることは、送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号の推定信号を得ることであり得ることが分かる。例えば、排他的論理和ネットワーク復号化については、ネットワーク復号化の原理は、単純に、
によって表され得る。当然、実装中、計算はこの式に従って実行されなくてよい。ここでの式は、単に、本発明におけるネットワーク復号化の原理を表すものに過ぎない。
以下では、ネットワーク復号化が排他的論理和ネットワーク復号化である例を使用して、排他的論理和ネットワーク復号化の方法を説明する。物理層ネットワーク符号化に対応する復号化は、排他的論理和ネットワーク復号化の方法と同様である。当業者であれば、実装中、排他的論理和ネットワーク復号化のための多くの実装方式、及び、解決法の変形があることを理解し得る。ここでは詳細を説明しない。
E1'及びF1'に対してSCMA復号化を実行することで得られるE1"及びF1"に対して、ならびに、eNBによって以前保存されたA1'、B1'、C1'、D1'に対して、統合復号化が実行される。説明のために、以下の例では、E1"、 A1'、B1'に対して実行される統合復号化を使用する。
eNBは、LLRm1及びLLRm2によって表される、対応する対数尤度比を得るべく、推定信号A1'及びB1'を復調し、及び、LLRm3によって表される、対応する対数尤度比を得るべく、E1"に対してSCMA復号化を実行する。ネットワーク符号化によれば、
の関係がある。この場合、対数尤度比の定義によれば、
となる。
式(1)の両辺に自然対数が割り当てられており、計算によって、
が得られ得る。
であることは、容易に理解できる。
は、m及びmに対してネットワーク符号化を実行することで得られるメッセージなので、m、m、mの間の排他的論理和の特徴に従って、
が得られ得る。
は、mが0であるときに、関係
から導出される事前確率情報である。同様に、mが1であるとき、関係
から導出される事前確率情報は、
である。
式(3)及び(4)に基づき、及び、対数尤度比の定義に従って、mの事前対数尤度比
が得られ得る。
この場合、式(2)は、式(3)及び(4)へ代入される。次に、式(5)に従って、mの事前対数尤度比が得られ得る。
同様に、mが0及び1であるとき、関係
から導出される事前確率情報は、式(6)及び式(7)において別々に示される。
式(6)及び(7)に基づいて、及び、対数尤度比の定義に従って、mの事前対数尤度比
が得られ得る。
上で得られたm及びmの事前対数尤度比が、復調後に得られたm及びmの対数尤度比と組み合わされ、これにより、m及びmの事後対数尤度比
を得る。
は、m及びmの事後対数尤度比と称され、事後対数尤度比に従って、m及びmに対して、復号化が実行され得る。
このように、A1'及びB1'のネットワーク復号化結果は、m及びmに対して復号化を実行することによって得られる。同様に、C1'及びD1'の対応するネットワーク復号化結果を得るべく、同一の方法を使用することによって、C1'、D1'、F1"に対して、ネットワーク復号化が実行され得る。
加えて、当業者であれば、様々なタイプのネットワーク符号化があること、及び、ネットワーク符号化の各タイプに対応する、様々なタイプのネットワーク復号化もあることが分かる。ここでは詳細を説明しない。
操作S9110が実行された後に、操作S9030と同様の操作が実行される。UE A、UE B、UE C、UE Dはそれぞれ、信号A2、B2、C2、D2を送信する。
次に、操作S9040からS9100と同様の操作が以下のように実行される(これらの操作は図9では示されていない)。NodeBは、A2、B2、C2、D2の受信信号を受信し、受信信号の推定信号A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、受信信号に対して復号化を実行し、次に、A2'、B2'、C2'、D2'に対してネットワーク符号化を実行し、E2'及びF2'を得るべくSCMAコードブックマッピングを実行する。UE A、UE B、UE C、UE D、RNはそれぞれ、同一の時間周波数リソース上で、信号A3、B3、C3、D3、E2'、F2'を送信する。A3、B3、C3、D3は、それぞれ、SCMAコードブックについての情報が示すコードブックを使用することで、送信されることになっているデータに対してマッピングを実行することで、UE A、UE B、UE C、UE Dによって得られる変調シンボルである。NodeBは、信号E2'、F2'、A3、B3、C3、D3を受信し、E2'、F2'、A3、B3、C3、D3の受信信号を得る。NodeBは、E2"、F2"、A3'、B3'、C3'、D3'を得るべく、E2'、F2'、A3、B3、C3、D3の受信信号に対してSCMA復号化を実行する。次に、NodeBは、A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、E1"、F2"を含む信号と、NodeBによって2回受信される受信信号の推定信号A2'、B2'、C2'、D2'(ステップ10において得られた推定信号A2'、B2'、C2'、D2'、及び、ステップ12においてUE A、UE B、UE C、UE Dによってそれぞれ送信された信号A2、B2、C2、D2を受信後にNodeBが得た推定信号A2'、B2'、C2'、D2'を含む)とを含む信号を使用することによって、ネットワーク復号化を実行する。ここでは、NodeBは実際には、中継信号に加えて、A2、B2、C2、D2に関連する送信元信号を2回受信し、次に、ネットワーク復号化を実行し、その結果、データ伝送の成功率が更に増加し、伝送効率が改善することが分かり得る。
上述の実施形態によれば、SCMAコードブックマッピングが使用されるので、SCMAマッピング後に得られるデータをRNが送信するとき、UEはまた、SCMAマッピング後に得られるデータを送信し、その結果、NodeBによって得られるデータの量が増加し、これにより、NodeBがデータを受信する成功率が増加し、伝送効率が改善することが分かる。
以下では、図10から図12を参照しながら、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスを詳細に説明する。上記方法の実施形態における操作の技術的説明は、デバイスの実施形態にも適用可能である。簡潔化のために、ここでは詳細を再度説明しない。
図10は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1000の概略ブロック図である。デバイスは中継ノードであり得る。図10に示されているように、デバイス1000は、バス1010、バスに接続されたプロセッサ1020、バスに接続されたメモリ1030、バスに接続されたトランスミッタ1050、バスに接続されたレシーバ1040を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するようレシーバを制御することとを行う。
プロセッサは更に、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得ることであって、中継信号は少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、ことを行うよう構成されている。
プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信するようトランスミッタを制御する。任意で、中継信号を送信するべく中継ノードによって使用される時間周波数リソースは、また、少なくとも1つの送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックを使用してマッピングすることによって得られる送信元信号を送信するべく、少なくとも1つの送信元ノードによって使用される。
本発明のこの実施形態において、中継ノードは、送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し得て、次に、中継信号を得るべくSCMAコードブックマッピングを実行し、中継信号を送信する。このように、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードはまた、SCMAコードブックマッピング後に得られた送信元信号を同一の時間周波数リソース上で送信でき、その結果、伝送効率が改善する。
任意で、プロセッサは更に、宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードに関する情報を受信するようにレシーバを制御するよう構成される。プロセッサは更に、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定し、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対して、ネットワーク符号化を実行するよう構成される。中継ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することによって、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報に対してネットワーク符号化を実行するだけで済み、その結果、伝送の柔軟性が改善する。
任意で、ネットワーク符号化は排他的論理和符号化である。プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行するよう構成される。
任意で、ネットワーク符号化は物理層ネットワーク符号化である。プロセッサは更に、マッピング関係に従って、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行するよう構成される。
任意で、プロセッサは更に、SCMAマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく、リソースを受信するようにレシーバを制御するよう構成されている。プロセッサは更に、SCMAマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルをリソース上で送信するべくトランスミッタを制御するように構成されている。
任意で、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
図11は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1100の概略ブロック図である。デバイスは宛先ノードであり得る。図11に示されているように、デバイス1100は、バス1110、バスに接続されたプロセッサ1120、バスに接続されたメモリ1130、バスに接続されたトランスミッタ1150、バスに接続されたレシーバ1140を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信するようトランスミッタを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信するようトランスミッタを制御することとを行う。
プロセッサは更に、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、中継ノードによって送信される中継信号を受信するようレシーバを制御することであって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信するようレシーバを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、こととを行い、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
本発明のこの実施形態において、宛先ノードは、送信元ノードによって送信される送信元信号を受信し、同時に、中継ノードから中継信号を受信し得て、その結果、受信信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信するべくレシーバを制御するように構成され、プロセッサは更に、受信される第1送信元信号及び中継信号に対してネットワーク復号化を実行するよう構成されている。中継信号は、第1送信元信号に従ってネットワーク符号化によって得られるので、ネットワーク復号化は、中継信号及び第1送信元信号を使用することで実行され得て、これにより、復号化の成功率が増加する。
任意で、プロセッサは更に、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信するべくトランスミッタを制御するよう構成されている。送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく、中継ノードによって使用される。ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することで、中継ノードがネットワーク符号化を実行する柔軟性が改善し、従って、システムの柔軟性が改善する。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される。
任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される。
図12は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1200の概略ブロック図である。デバイスは宛先ノードであり得る。図12に示されているように、デバイス1200は、バス1210、バスに接続されたプロセッサ1220、バスに接続されたメモリ1230、バスに接続されたトランスミッタ1250、バスに接続されたレシーバ1240を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信するようレシーバを制御することと、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することとであって、SCMAコードブックは、少なくとも2つのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を示すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、こととを行う。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、第1送信元信号を、第1リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信するべくトランスミッタを制御することであって、第1送信元信号は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得て、例えば、コンスタレーションマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得る、こと、ならびに、第2送信元信号を、第2リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信するべくトランスミッタを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、送信元信号、又は、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号と称され得る、ことを行う。
任意で、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく送信元ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信するべく少なくとも1つの中継ノードによって使用される。
任意で、第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
本発明のこの実施形態において、送信元ノードは、宛先ノードによって送信される情報に従って、SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号、又は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号を送信し得て、その結果、柔軟な伝送を実装する。
上述の複数の実施形態において、プロセッサ1020、1120又は1220などのプロセッサは、CPUとも称され得る。メモリは、リードオンリーメモリ及びランダムアクセスメモリを含み得て、命令及びデータをプロセッサへ提供する。メモリの一部は更に、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含み得る。具体的な適用において、デバイス1000、1100又は1200などのデバイスは、携帯電話のような無線通信デバイスなどのネットワークデバイス又はネットワーク側デバイスであり得るか、それらに組み込まれ得て、更に、トランスミッタ回路及びレシーバ回路を収容するためのキャリアを含み得て、これにより、データがデバイスと遠隔地との間で送信及び受信されることを可能にする。トランスミッタ回路及びレシーバ回路は、アンテナと連結され得る。デバイスの様々なコンポーネントは、バスを使用することによって共に連結される。バスは、データバスを含むだけでなく、電力バス、制御バス、及び、ステータス信号バスも含む。しかしながら、説明を明確化する目的で、様々なバスは、図面において、バス1010、1110、又は、バス1210などのバスとして示されている。具体的に、デコーダ及び処理ユニットは、異なる製品内で共に統合され得る。
プロセッサは、本発明の方法の実施形態において開示されているステップ及び論理ブロック図を実装又は実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るか、又は、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、デコーダ、エンコーダなどであり得る。本発明の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェアプロセッサによって実装されるものとして直接具現化され得るか、復号化プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得るか、又は、符号化プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、又は、レジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に存在し得る。
上述の本発明の実施形態において、プロセッサは、中央処理装置(Central Processing Unit、略してCPU)であり得るか、又は、プロセッサは、別の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は、個別のゲート若しくはトランジスタロジックデバイス、個別のハードウェアコンポーネントなど、別のプログラマブルロジックデバイスであり得ることを理解すべきである。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るか、又は、プロセッサは、任意の従来のプロセッサなどであり得る。
メモリは、リードオンリーメモリ及びランダムアクセスメモリを含み得て、命令及びデータをプロセッサへ提供する。メモリ1030、1130又は1230などのメモリの一部は更に、不揮発性ランダムアクセスメモリを含み得る。例えば、メモリは更に、デバイスタイプの情報を保存し得る。
バスシステムは、データバスに加えて、電力バス、制御バス、ステータス信号バスなどを含み得る。しかしながら、説明を明確化する目的で、図面において、様々なバスがバスシステムとして示されている。
実装中、上記方法の実施形態における各操作は、プロセッサ1020、1120又は1220などのプロセッサのハードウェアの集積論理回路によって、又は、ソフトウェア形態の命令によって実装され得る。本発明の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェアプロセッサによって実装されるものとして直接具現化され得るか、プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、又はレジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に存在し得る。記憶媒体は、メモリ内に配置されている。プロセッサは、メモリ内の情報を読み込み、そのハードウェアを使用して、上記方法の実施形態における端末の操作を実装する。繰り返しを回避すべく、ここでは詳細を再度説明しない。
上述された処理の順序番号は、本発明の様々な実施形態における実行順序を意味しないことを理解されたい。処理の実行順序は、処理の機能及び内部ロジックに従って決定されるべきであり、本発明の実施形態の実装処理に対して何ら限定を加えるものと解釈されるべきではない。
当業者であれば、本明細書において開示されている実施形態を参照して説明される例におけるユニット及びアルゴリズムのステップは、電子的ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子的ハードウェアとの組み合わせによって実装され得ることに気づき得る。機能がハードウェア又はソフトウェアのいずれによって実行されるかは、技術的解決法の特定の用途及び設計上の制約条件に依存する。当業者は、説明される機能をそれぞれの特定の用途に実装するのに異なる方法を使用してよいが、その実装が本発明の範囲を越えるものとみなされるべきではない。
当業者にとっては、便宜上、及び、説明を簡潔化する目的で、上述のシステム、機器、及びユニットの詳細な動作処理については、上記方法の実施形態における対応する処理を参照すればよいことは明確であるので、詳細は説明されないことを理解されたい。
本出願において提供された複数の実施形態において、開示されたシステム、機器、及び方法は、他の方式で実装されてよいことが理解されるべきである。例えば、説明されている機器の実施形態は、例に過ぎない。例えば、ユニットの分割は、論理的な機能の分割に過ぎず、実際の実装では、他の分割であってよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントが別のシステムに組み合わされてよい、又は、統合されてよい、又は、いくつかの特徴が無視されてよい、又は実行されなくてもよい。加えて、表示又は説明されている、相互連結若しくは直接連結、又は、通信接続は、いくつかのインタフェース、機器若しくはユニットの間の間接的な連結若しくは通信接続、電気的接続、機械的接続、又は、他の形態の接続を通して実装され得る。
別個の部分として説明されたユニットは、物理的に別個であってもなくてもよいし、ユニットとして表示された部分は、物理的なユニットであってもなくてもよい、一か所に配置されてよい、又は、複数のネットワークユニット上に分散されてよい。ユニットの一部又は全部は、実施形態の解決法の目的を実現するよう、実際の必要性に応じて選択されてよい。
加えて、本発明の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットへ統合され得るか、又は、ユニットの各々は、物理的に単独で存在し得るか、若しくは、2つ又はそれより多くのユニットが、1つのユニットへ統合される。
機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売又は使用されるとき、機能はコンピュータ可読記憶媒体内に保存され得る。そのような理解に基づいて、本発明の技術的解決法は基本的に、又は従来技術に寄与する部分は、又は、技術的解決法のいくつかは、ソフトウェア製品の形態で実装されてよい。ソフトウェア製品は記憶媒体に記憶され、本発明の複数の実施形態において説明された複数の方法の複数のステップの全て又はいくつかを実行すべく、(パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスでありうる)コンピュータデバイスに命令するためのいくつかの命令を含む。上述の記憶媒体は、プログラムコードを格納できる、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ(ROM、Read−Only Memory)、ランダムアクセスメモリ(RAM、Random Access Memory)、磁気ディスク、又は光ディスクなどの任意の媒体を含む。上述の説明は、単に本発明の特定の実装方式に過ぎず、本発明の保護範囲を限定することを意図するものではない。本発明において開示される技術範囲内で当業者によって容易に考え出されるあらゆる変形又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれることになる。故に、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
本発明は、通信分野に関し、より具体的には、データ伝送の方法及びデバイスに関する。
協調通信の思想は、中継通信に由来する。すなわち、ユーザは、ユーザと宛先ノードとの間の通信を保証するべく、別の中継ノードと協調することによって情報を伝送する。現在、中継ベースの次世代型ネットワークのアーキテクチャの研究が注目を集めるようになっている。協調伝送技術を用いることで、ネットワークアーキテクチャは、送信元ノードと宛先ノードとの間の直接的な通信をサポートできるだけでなく、1つ又は複数の中継ノードを導入することで、送信元ノードによって送信される情報が宛先ノードへ転送される前に、当該情報が各中継ノードによって特定の方式で処理されることも可能にする。このマルチホップ伝送方式において、電波の伝送を遮る建物などの障害物は回避される。その結果、大規模なフェーディングによって生じる影響がある程度克服され、伝送端末と受信端末との間の経路損失が減少し、デバイスの伝送電力が減少する。これにより、システムの干渉を抑制し、信号の信号対騒音比を増加させる。加えて、宛先ノードは、異なる組み合わせの方式に従って、異なる伝送ノードからの信号を受信及び処理し得る。加えて、協調伝送は、チャネル上の小規模のフェーディングによって生じる影響を大幅に減少させ、その結果、信号伝送環境はある程度改善され、異なるダイバーシティ利得が得られる。
ネットワーク符号化は、ルーティング及び符号化を統合する情報交換技術である。ネットワーク符号化の思想は、ネットワーク上の各ノード上において、各チャネル上で受信される情報に対して、線形又は非線形の処理を実行し、次に、処理された情報を下流ノードへ転送することである。ネットワーク符号化が使用される場合、ネットワーク上の仲介ノードは、単に保存及び転送だけを実行するのではなく、代わりに、受信した情報を符号化し、符号化された情報を送信する。その結果、ネットワークの容量及びロバスト性が改善する。ネットワーク符号化及び協調通信を有機的に組み合わせることによって、システムのパフォーマンスを更に改善することができる。
しかしながら、ネットワーク符号化及び協調通信が組み合わされる既存の技術的解決法においては、伝送効率が低いという問題が依然として存在する。従って、伝送効率又は伝送柔軟性を更に改善する必要がある。
本発明の実施形態は、データ伝送の方法及びデバイスを提供し、これにより、伝送効率又は伝送柔軟性を改善する。
第1の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、中継ノードが、宛先ノードによって送信される、中継ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する段階と、中継ノードが、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する段階と、中継ノードが、SCMAコードブックに関する情報によって示されるコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る段階と、中継ノードが、SCMAコードブックマッピングの後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信する段階とを含む。
第2の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、宛先ノードが2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、宛先ノードが、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信する段階と、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信する段階であって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階であって、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、段階と、宛先ノードが、送信元ノードのうちの少なくとも1つによって送信される第2送信元信号を受信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、段階とを備え、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
第3の態様によれば、データ伝送方法が提供されている。この方法は、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される第1リソースに関する情報を受信する段階と、送信元ノードが、第1リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ第1送信元信号を送信する段階と、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報と、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報とを受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、送信元ノードは、第2リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方に対して第2送信元信号を送信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してコードブックマッピングを実行することによって取得した少なくとも2つの変調シンボルである、段階とを備える。
第4の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。デバイス700は、バス710、バスに接続されたプロセッサ720、バスに接続されたメモリ730、バスに接続されたトランスミッタ750、バスに接続されたレシーバ740を備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するようレシーバを制御することとを行う。プロセッサは更に、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得ることであって、中継信号は少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、ことを行うよう構成されている。プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信するようトランスミッタを制御する。
第5の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。デバイス800は、バス810、バスに接続されたプロセッサ820、バスに接続されたメモリ830、バスに接続されたトランスミッタ850、バスに接続されたレシーバ840を備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信するようトランスミッタを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信するようトランスミッタを制御することとを行う。プロセッサは更に、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、中継ノードによって送信される中継信号を受信するようレシーバを制御することであって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含むことと、送信元ノードのうちの少なくとも1つによって送信される第2送信元信号を受信するようレシーバを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、こととを行い、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
の態様によれば、データ伝送デバイスが提供されている。デバイス900は、バス910と、バスに接続されたプロセッサ920と、バスに接続されたメモリ930と、バスに接続されたトランスミッタ950と、バスに接続されたレシーバ940とを備える。プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードが送信する、第1リソースに関する情報を受信するようレシーバを制御し、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報、及び、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことを行う。プロセッサは、バスを使用することで、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、第1リソース上で、第1送信元信号を宛先ノード若しくは中継ノード、又は、その両方に送信するようトランスミッタを制御することと、第2リソース上で、第2送信元信号を宛先ノード若しくは中継ノード、又は、その両方に送信するようトランスミッタを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してコードブックマッピングを実行することによって取得する少なくとも2つの変調シンボルである、こととを行う。
本発明の実施形態におけるデータ伝送の方法及びデバイスによれば、中継ノードは、ネットワーク符号化及びSCMAコードブックマッピングの後で得られる信号を送信し得る。このことにより、中継ノード及び送信元ノードは、同一の時間周波数リソース上で信号を送信し、これにより、システムの伝送効率を改善することが可能となる。
本発明の複数の実施形態における技術的解決法をより明確に説明すべく、実施形態又は従来技術を説明するために必要な添付の図面を以下で簡潔に説明する。以下の説明における添付の図面は本発明の一部の実施形態を示しているに過ぎず、当業者ならば、創造努力なしに、これらの添付の図面から他の図面を更に導き出し得ることは明らかである。
本発明のデータ伝送方法が適用可能である通信システムの概略図である。
SCMAコードブックマッピング処理の概略図である。
SCMA復号化の概略図である。
機能ノード更新の概略図である。
変数ノード更新の概略図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送方法の概略的なフローチャートである。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスの概略構造図である。
本発明の実施形態における添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決法が以下で明確かつ完全に説明される。説明されている実施形態は、本発明の実施形態の一部であって、全部ではないことは明らかである。創造努力なく本発明の複数の実施形態に基づいて当業者によって得られる他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものである。
本明細書において使用される、「コンポーネント」、「モジュール」、及び「システム」などの用語は、コンピュータ関連エンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は、実行されているソフトウェアを示すのに使用される。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行可能スレッド、プログラム、及び/又は、コンピュータであり得るが、これらに限定されるものではない。コンピューティングデバイス、及び、コンピューティングデバイス上で実行されるアプリケーションの両方は、コンポーネントであり得る。1つ又は複数のコンポーネントは、プロセス及び/又は実行可能スレッド内に存在し得て、コンポーネントは、1つのコンピュータ上に配置され得るか、及び/又は、2つ若しくはそれより多くのコンピュータの間で分散され得る。加えて、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造を保存する様々なコンピュータ可読媒体から実行され得る。例えば、コンポーネントは、ローカル及び/又はリモートのプロセスを使用することによって、並びに、例えば、1つ又は複数のデータパケット(例えば、信号を使用することによって他のシステムとインタラクトするインターネットなどのネットワーク、ローカルシステム、及び/又は、分散システムの間で別のコンポーネントとインタラクトする2つのコンポーネントからのデータ)を有する信号に従って、通信し得る。
加えて、本発明の態様又は特徴は、標準的なプログラミング及び/又は工学技術を使用する方法、機器、又は製品として実装され得る。本出願で使用される「製品」という用語は、任意のコンピュータ可読コンポーネント、キャリア、又は媒体からアクセスできるコンピュータプログラムを包含する。例えば、コンピュータ可読媒体には、磁気ストレージコンポーネント(例えば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、又は、磁気テープ)、光ディスク(例えば、CD(Compact Disk、コンパクトディスク)、DVD(Digital Versatile Disk、デジタルバーサタイルディスク))、スマートカード及びフラッシュメモリコンポーネント(例えば、EPROM(Erasable Programmable Read−Only Memory、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ)、カード、スティック、又は、キードライブ)が含まれるが、これらに限定されるものではない。加えて、本明細書に説明されている様々な記憶媒体は、情報を保存するのに使用される、1つ又は複数のデバイス、及び/又は、他の機械可読媒体を示し得る。「機械可読媒体」という用語は、無線チャネルと、命令及び/又はデータを保存、格納、及び/又は、保持できる、様々な他の媒体とを含み得るが、これらに限定されるものではない。
まず、本発明の実施形態が適用される環境を説明する。図1は、本発明の実施形態に適用される無線中継ネットワークの構造図である。図1から分かるように、無線中継ネットワークは、送信元ノードS1〜SNs、中継ノードR、及び、宛先ノードDを含む。中継ノードR、及び、宛先ノードDは、マルチアンテナ構造を有し得る。図1の実線は、送信元ノードが、例えば指向性の伝送又はブロードキャストによって、送信元信号を中継ノード及び宛先ノードへ送信することを表す。点線は、中継ノードが、例えば、指向性の伝送又はブロードキャストによって、中継信号を宛先ノードへ送信することを表す。当然、実際の状況においては、無線中継ネットワークは、複数の中継ノードを含み得る。複数の中継ノードによって実行される操作は、いずれも同様なので、図1では、1つの中継ノードのみが示されている。
送信元ノードはネットワークデバイスであり得る。ネットワークデバイスは、モバイルデバイスと通信するように構成されたデバイスであり得る。ネットワーク側デバイスは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communication、移動体通信用グローバルシステム)又はCDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)におけるBTS(Base Transceiver Station、ベーストランシーバステーション)であり得るか、WCDMA(登録商標)(Wideband Code Division Multiple Access、広帯域符号分割多元接続)におけるNB(NodeB、ノードB)であり得るか、LTE(Long Term Evolution、ロングタームエボリューション)におけるeNB若しくはeNodeB(Evolved NodeB,次世代型ノードB)であり得るか、アクセスポイント、車載デバイス、ウェアラブルデバイス、次世代の5Gネットワークにおけるネットワーク側デバイス、将来発展するPLMN(Public Land Mobile Network、公衆陸上移動体ネットワーク)ネットワークにおけるネットワークデバイスであり得る。
送信元ノードS1からSNsは、各々、端末デバイスであり得て、ユーザ装置(UE、User Equipment)アクセス端末、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動端末、遠隔局、遠隔端末、モバイルデバイス、ユーザ端末、端末、無線通信デバイス、ユーザエージェント、又は、ユーザデバイスとも称され得る。アクセス端末は、携帯電話、コードレス電話、SIP(Session Initiation Protocol、セッションイニシエーションプロトコル)電話、WLL(Wireless Local Loop、ワイヤレスローカルループ)局、PDA(Personal Digital Assistant、携帯情報端末)、無線通信機能を有するハンドヘルドデバイス若しくはコンピューティングデバイス、無線モデムに接続されている別の処理デバイス、車載デバイス、若しくはウェアラブルデバイス、次世代型5Gネットワークにおける端末デバイス、又は、将来発展するPLMN(Public Land Mobile Network、公衆陸上移動体ネットワーク)ネットワークにおける端末デバイスであり得る。
以下では、疎符号多元接続(SCMA、Sparse Code Multiple Access)について説明する。SCMAは、非直交多元接続技術である。当然、当業者であれば、この技術の名称として、SCMAの代わりに別の技術的名称を使用し得る。これは、本発明の保護範囲を限定するものと解されるべきでない。この技術において、SCMAコードブックを使用することによって、複数の異なるデータストリームが同一の伝送リソース上で伝送され、異なるデータストリームには異なるSCMAコードブックが使用され、これにより、リソースの利用効率を改善する。データストリームは、同一の端末デバイスに由来し得るか、又は、異なる端末デバイスに由来し得る。
SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードのセットであり得る。
コードワードは、2つ又はそれより多くの次元を有する多次元複素ベクトルであり得て、データと、2つ又はそれより多くの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用される。2つ又はそれより多くの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み、データは、バイナリビットデータ、若しくは、m変数データであり得る。任意で、ゼロ変調シンボルと、非ゼロ変調シンボルとの間の関係では、ゼロ変調シンボルの数は、非ゼロ変調シンボルの数より少なくない。
SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。SCMAコードブックは、特定の長さのデータの可能なデータの組み合わせと、SCMAコードブック内のコードワードとの間のマッピング関係を表し得る。
SCMA技術において、データストリーム内のデータは、マッピング関係に従って、SCMAコードブック内のコードワード、すなわち、多次元複素ベクトルに直接マッピングされ、これにより、複数のリソース単位上におけるデータの拡散及び送信を実装する。ここでは、データは、バイナリビットデータであり得るか、又は、m変数データであり得て、複数のリソース単位は、時間ドメイン、周波数ドメイン、空間ドメイン、時間周波数ドメイン、時間空間ドメイン、又は、時間周波数空間ドメインにおけるリソース単位であり得る。
図2は、6つのデータストリームが4つのリソース単位を再使用する例における、SCMAコードブックマッピング処理(又は符号化処理)の概略図である。図2に示されているように、6つのデータストリームはグループを形成し、4つのリソース単位は、符号単位(code unit)を形成する。1つのリソース単位は、1つのサブキャリアであり得るか、1つのリソース要素(Resource Element、RE)であり得るか、又は、1つのアンテナポートであり得る。図2において、データストリームとリソース単位との間に接続線がある場合、データストリームの少なくとも1つのデータの組み合わせについて、コードブックマッピングが実行された後で、非ゼロ変調シンボルがリソース単位上で送信されることを示す。あるいは、データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリームの可能なデータの組み合わせ全てについて、コードブックマッピングが実行された後で、リソース単位上で送信される変調シンボルは、ゼロ変調シンボルであることを示す。データストリームのデータの組み合わせは、以下の説明に従って理解できる。例えば、バイナリビットデータストリーム、00、01、10、11は、可能な全てのバイナリビットデータの組み合わせである。説明を分かり易くするべく、データストリーム内のデータは、それぞれ、s1からs6で表され、リソース単位上で送信されるシンボルは、それぞれ、x1からx4で表される。加えて、データストリームとリソース単位との間の接続線は、データストリーム内のデータが拡散された後で、リソース単位上で変調シンボルが送信されることを表す。変調シンボルは、ゼロシンボルであり得、又は、非ゼロシンボルであり得る。データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリーム内のデータが拡散された後で、リソース単位上で送信される変調シンボルが無いことを示す。
図2より、各データストリーム内のデータは、拡散された後で、複数のリソース単位上で送信されることが分かる。加えて、各リソース単位上で送信されるシンボルは、複数のデータストリームからのデータが拡散された後で得られる非ゼロ変調シンボルのオーバーレイである。例えば、データストリーム3のデータs3が拡散された後で、非ゼロ変調シンボルが、リソース単位1及びリソース単位2上で送信され、リソース単位3上で送信されるデータx2は、データストリーム2、データストリーム4、及び、データストリーム6内のデータs2、s4、s6が別々に拡散された後で得られる非ゼロ変調シンボルのオーバーレイである。データストリームの数は、リソース単位の数より多くなり得るので、SCMAシステムは、システムにアクセスできるユーザの数及びスペクトル効率を含むネットワーク容量を効果的に改善できる。
SCMAコードブック内のコードワードは通常、以下の形式である。
対応するSCMAコードブックは通常、以下の形式である。
Nは1より大きい正の整数であり、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解でき得る。Qmは、1より大きい正の整数であり、SCMAコードブック内に含まれるコードワードの数を表し、変調次数に対応し得る。例えば、四位相偏移変調(QPSK、Quadrature Phase Shift Keying)、又は、4次変調のサンプリング中、Qmは4である。qは正の整数であり、1≦q≦Qmである。SCMAコードブック及びコードワード内に含まれる要素Cn,qは、複素数であり、Cn,qは、数学的にCn,q∈{0,α*exp(j*β)}、1≦n≦N、1≦q≦Qmと表され得る。αは任意の実数であり得て、βは任意の値であり得て、N及びQmは正の整数であり得る。
加えて、SCMAコードブック内のコードワードとデータとの間でマッピング関係が形成され得る。例えば、マッピング関係は、SCMAコードブック内のコードワードと2ビットデータとの間に形成され得る。
例えば「00」はコードワード1、すなわち、
に対応し得て、「01」はコードワード2、すなわち、
に対応し得て、「10」はコードワード3、すなわち、
に対応し得て、「11」はコードワード4、すなわち、
に対応し得る。
上述の図2に基づいて、データストリームとリソース単位との間に接続線があるとき、データストリームに対応するSCMAコードブック、及び、SCMAコードブック内のコードワードは、以下の特性を有するべきである。すなわち、SCMAコードブック内の少なくとも1つのコードワードについて、非ゼロ変調シンボルが、対応するリソース単位上で送信される。例えば、データストリーム3とリソース単位1との間に接続線がある場合、データストリーム3に対応するSCMAコードブック内の少なくとも1つのコードワードは、C1,q≠0(1≦q≦Qm)を満たす。
データストリームとリソース単位との間に接続線が無い場合、データストリームに対応するSCMAコードブック、及び、SCMAコードブック内のコードワードは、以下の特性を有するべきである。すなわち、SCMAコードブック内の全てのコードワードについて、ゼロ変調シンボルが、対応するリソース単位上で送信される。例えば、データストリーム3とリソース単位3との間には接続線が無く、データストリーム3に対応するSCMAコードブック内の任意のコードワードは、C3,q=0(1≦q≦Qm)を満たす。
上の説明に基づいて、変調次数がQPSKである場合、上述の図2におけるデータストリーム3に対応するSCMAコードブックは、以下の形式、以下の特性
を有し得る。Cn,q=α*exp(j*β)、1≦n≦2、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数である。任意のqについて、1≦q≦4である。C1,q及びC2,qは、同時に0になることはなく、1≦q1、かつ、q2≦4である、q1及びq2の少なくとも1つのグループが存在し、その結果、C1,q1≠0、かつ、C2,q2≠0である。
例えば、データストリーム3のデータs3が「10」である場合、上述のマッピングルールに従って、データの組み合わせがコードワード、すなわち、4次元複素ベクトル
へマッピングされる。
非直交多元接続システムにおいて、図2に示されている2部グラフは、特性行列を使用することによっても表され得る。特性行列は、以下の形式であり得る。
rn,mは、特性行列内の要素を表し、m及びnは、自然数であり、1≦n≦N、1≦m≦Mである。Nの行はそれぞれ、1つの符号単位内のNのリソース単位を表し、Mの各列はそれぞれ、1つのグループ内にある、リソース単位を再使用するデータストリームの量を表す。特性行列は一般的な形式で表され得るが、特性行列は以下の特性を有し得る。
(1)特性行列内の要素は、rn,m∈{0,1}、1≦n≦N、1≦m≦Mである。rn,m=1のとき、対応する2部グラフに従って、第mデータストリームと第nのリソース単位との間に接続線があると説明できる。当然、rn,m=1のとき、第mのデータストリームの少なくとも1つのデータの組み合わせについて、コードワードマッピングが実行された後で、非ゼロ変調シンボルが第nのリソース単位上で送信されることも理解できる。rn,m=0のとき、対応する2部グラフに従って、第mデータストリームと第nのリソース単位との間に接続線が無いと説明できる。当然、rn,m=0のとき、第mデータストリームの全ての可能なデータの組み合わせについて、コードワードマッピングが実行された後で、ゼロ変調シンボルが第nのリソース単位上で送信されることも理解できる。
(2)更に、任意で、特性行列内の要素0の数は、要素1の数より少なくならず、これにより、疎符号化の特性を示す。
加えて、特性行列内の列は、特性シーケンスと称され得る。特性シーケンスは、以下の形式で表され得る。
従って、特性行列はまた、一連の特性シーケンスを含む行列とみなされ得る。
特性行列の特性についての上述の説明に基づくと、図2に示されている例については、対応する特性行列は、
で表され得る。
図2におけるデータストリーム3によって使用されるコードブック
に対応する特性シーケンスは、
で表される。
従って、コードブックと特性シーケンスとの間の対応関係は、1対1の関係とみなされ得て、すなわち、1つのコードブックは、1つの特性シーケンスに一意に対応する。特性シーケンスとコードブックとの間の対応関係は、1対複数の関係であり得て、すなわち、1つの特性シーケンスは、1つ又は複数のコードブックに対応し得る。従って、特性シーケンスは1つ又は複数のコードブックに対応し、各特性シーケンスは要素0及び要素1を含むものとして、特性シーケンスを理解することができる。要素0は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素0に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであることを表し、要素1は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素1に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであるわけではないこと、又は、全ての変調シンボルが非ゼロ変調シンボルであることを表す。
特性シーケンスとコードブックとの間の対応関係は、以下の条件によって決定され得る。
1.コードブック内のコードワードの変調シンボルの総数が、対応する特性シーケンス内の要素の総数と同一である。
2.特性シーケンス内の任意の要素1について、少なくとも1つのコードワードを、対応するコードブック内に見つけることができ、その結果、要素1に対応する位置におけるコードワードの変調シンボルは、ゼロ変調シンボルでない。特性シーケンス内の任意の要素0について、要素0に対応する位置における、対応するコードブック内の全コードワードの変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルである。
従って、本発明のこの実施形態において、コードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用される。少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。各特性行列は、2つ又はそれより多くの特性シーケンスを含み、各特性行列は、1つ又は複数のコードブックに対応し、各特性シーケンスはまた、1つ又は複数のコードブックに対応する。特性シーケンスは、要素0及び要素1を含む。要素0は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素0に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであることを表し、要素1は、対応するコードブック内の全てのコードワードの、要素1に対応する位置における変調シンボルが全てゼロ変調シンボルであるわけではないこと、又は、全ての変調シンボルが非ゼロ変調シンボルであることを表す。
本発明のこの実施形態において、複数のコードブックが、1つ又は複数のコードブッククラスタへグループ化され得る。各コードブッククラスタは、1つ又は複数のコードブックを含み得る。任意の2つのコードブック、例えば、同一のコードブッククラスタ内のコードブックa及びコードブックbは、以下の特性を有する。すなわち、コードブックa内のコードワードの変調シンボルの総数は、コードブックb内のコードワードのそれと同一である。従って、コードブッククラスタ内のコードブックは、全てのコードワードの変調シンボルの総数が同一であること、すなわち、全てのコードワードの長さが同一であること、すなわち、データストリーム内で再使用されるリソース単位の数は同一であることを満たす。
本発明のこの実施形態において、代替的に、複数のコードブックが1つ又は複数のコードブックセットへグループ化され得る。各コードブックセットは、1つ又は複数のコードブックを含み得る。任意の2つのコードブック、例えば、同一のコードブックセット内のコードブックc及びコードブックdは、以下の特性を有する。すなわち、(1)コードブックc内のコードワードの変調シンボルの総数は、コードブックd内のコードワードのそれと同一である。(2)コードブックc内の全てのコードワードの変調シンボルがゼロ変調シンボルである位置については、その位置にある、コードブックd内の全てのコードワードの変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。
引き続き、図2を説明のための例として使用し、変調次数をQPSKと仮定する。図2においてデータストリーム1によって使用されるコードブックは、コードブック1で表され得て、データストリーム3によって使用されるコードブックは、コードブック3で表され得る。コードブック1及びコードブック3はそれぞれ、コードブック1
及び、コードブック3
で表され得て、en,q=α*exp(j*β)、n∈{2,4}、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数であり得る。任意のqについて、1≦q≦4である。e2,q及びe4,qは、同時に0になることはなく、かつ、e2,q1≠0、かつ、e4,q2≠0となるq1及びq2の少なくとも1つのグループが存在し、ここで、1≦q1≦4、かつ、1≦q2≦4である。
コードブック1内の全てのコードワードの、(第3リソース単位に対応する、すなわちn=3の)位置3における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置3における変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。しかしながら、コードブック1内の全てのコードワードの、(第1リソース単位に対応する、すなわちn=1の)位置1における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置1における変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであるわけではない。従って、コードブック1及びコードブック3は、同一のコードブックセットに属するものではない。
別の例として、以下の特性を有するコードブック2については、コードブック2は、コードブック2
で表され、dn,q=α*exp(j*β)、1≦n≦2、1≦q≦4であり、α及びβは任意の実数であり得る。任意のqについて、1≦q≦4である。d1,q及びd2,qは、同時に0になることはなく、かつ、d1,q1≠0、かつ、d2,q2≠0となるq1及びq2の少なくとも1つのグループが存在し、ここで、1≦q1≦4、かつ、1≦q2≦4である。
コードブック2内の全てのコードワードの、(第及び第リソース単位に対応する、すなわちn=の)位置及びにおける変調シンボルは、全てゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置及びにおける変調シンボルも、全てゼロ変調シンボルである。加えて、コードブック2内の全てのコードワードの、位置及びにおける変調シンボルのみが、ゼロ変調シンボルであり、コードブック3内の全てのコードワードの、位置及びにおける変調シンボルのみが、ゼロ変調シンボルである。すなわち、コードブック2及びコードブック3について、全てのコードワードの変調シンボルが全てゼロ変調シンボルである位置は同一であり、すなわち、両方とも位置及びである。従って、コードブック2及びコードブック3は、同一のコードブックセットに属する。
上の説明に基づいて、本発明のこの実施形態において、各コードブッククラスタは、1つ又は複数のコードブックセットを含み、各コードブックセットは、1つ又は複数のコードブックを含み、各コードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含む。各コードブッククラスタは、コードブッククラスタ内のコードワードの変調シンボルの当該総数が同一であることを満たす。各コードブックセットは、コードブックセット内のコードワードの変調シンボルの総数が同一であるという条件を満たす。同一のコードブックセット内の任意のコードブック内の全てのコードワードについて、コードワードの変調シンボルが全てゼロ変調シンボルである位置は、同一である。
非直交多元接続システムにおいて、コードブックは直接的に表され、保存されることを更に理解するべきである。例えば、上述のコードブック、若しくは、コードブック内のコードワードは、直接保存されるか、又は、コードワードの、要素1である特性シーケンス要素に対応する位置における変調シンボルのみが保存される。従って、本発明が適用されるとき、非直交多元接続システムにおけるネットワークデバイス及び端末デバイスは、予め設計された以下の内容の一部又は全部を保存し得ると仮定する必要がある。
1.1つ又は複数の特性行列:
rn,m∈{0,1}、1≦n≦N、1≦m≦Mであり、M及びNは両方、1より大きい正の整数である。Mは、リソース単位を再使用するデータストリームの数を表し得て、Nは、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解できる。
2.1つ又は複数の特性シーケンス:
1≦m≦Mである。
3.1つ又は複数のコードブック:
Qm≧2である。Qmは、コードブックに対応する変調次数を表し得て、各コードブックは、変調次数に対応し得る。Nは1より大きい正の整数であり、1つの符号単位に含まれるリソース単位の数を表し得るか、又は、コードワードの長さとして理解できる。
以下では、SCMA復号化を説明する。
SCMA復号化は、多くの方法を使用することで、例えば、MPA(メッセージパッシングアルゴリズム)アルゴリズム、又は、標的遺伝アルゴリズムなどのアルゴリズムを使用することで、実装され得る。ここでは、MPAのみを説明する。
MPA復号化方式は、メッセージを伝達するための処理としてみなされ得る。ここでは、「メッセージ」は、標的復号化信号についての推定を意味する。MPAは、復号化の収束を達成するべく、データストリームとリソース単位との間での情報伝達の複数回の反復を使用する、反復復号化アルゴリズムである。理論上、SCMA復号化問題は、多項式複雑性の不確実性問題である。反復貪欲アルゴリズムであるMPAは、アルゴリズムの複雑性が比較的低い。なぜなら、信号の周波数ドメイン疎拡散が使用されるからである。
図3に示されているように、4つのリソース単位に対応するノードは、リソース単位と称され、また、機能ノード(Function Node、略してFN)と称され得ると仮定する。6人のユーザに対応するノードは、データストリームと称されるか、又は、ここではノードは変数ノード(Variable Node、略してVN)と称され得ると仮定する。ここでは、ユーザは、互いに異なるユーザであり得るか、又は、6人のユーザより少なくなり得て、2つのデータストリームは、1人のユーザに由来する。復号化アルゴリズムの説明を分かり易くするべく、以下の説明では変数ノード及び機能ノードが使用される。FNとVNとの間の接続線は、「エッジ」と称される。SCMAにおいて使用される、いくつかの変数の用語を以下の表に列挙する。
MPAにおいて、反復が実行される前に、一定量の複素数演算が実行される必要がある。複素数演算は、f(.)によって表され、複素数演算の具体的な式は、
である。yn,r1は、受信側によって第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上で受信される信号であり、hn,k,r1は、第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上のユーザkに対応するアップリンクチャネルであり、Ck(i)は、ユーザkのSCMAコードブック内の第iのコードワードであり、No,n,r1は、第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上のノイズである。関数f(.)の計算は、4つの入力情報項目、すなわち、受信信号y、チャネル推定h、ノイズ推定N、及び、各ユーザに対応するコードブック情報を必要とすることが分かる。ここで、計算されたf(.)は、後で更新中にモジュールが使用するべく、保存される必要がある。f(.)の計算が完了した後、MPAは、収束を達成するべく、複数の反復を実行する必要がある。各反復処理は、2つのステップ、すなわち、FNノード更新、及び、VNノード更新に分けられ得る。反復完了後、LLRが計算され、後続のターボデコーダへ出力される必要がある。
まず、MPAにおいて、反復が実行される前に、一定量の複素数演算が実行される必要がある。複素数演算は、f(.)によって表され、複素数演算の具体的な式は、
である。yn,r1は、受信側によって第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上で受信される信号であり、hn,k,r1は、第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上のユーザkに対応するアップリンクチャネルであり、Ck(i)は、ユーザkのSCMAコードブック内の第iのコードワードであり、No,n,r1は、第nのリソース単位及び第r1の受信アンテナ上のノイズである。関数f(.)の計算は、3つの入力情報項目、すなわち、受信信号y、チャネル推定h、及び、ノイズ推定Nを必要とすることが分かる。ここで、計算されたf(.)は、後で更新中にモジュールが使用するべく、保存される必要がある。
次に、f(.)の計算が完了した後、MPAは、収束を達成するべく、複数の反復を実行する必要がある。各反復処理は、2つのステップ、すなわち、FNノード更新、及び、VNノード更新に分けられ得る。
最後に、反復完了後、LLRが計算され、後続のターボデコーダへ出力される必要がある。機能ノード及び変数ノードの更新、ならびに、LLR計算モジュールは、以下で詳細に説明する。
[機能ノードFNの更新]
FNは、(FNに接続された)VNによって伝達された事後確率に従って、接続される各VNに対して、各SCMAコードワードの事後確率についての統計値を別々に収集し、確率メッセージを対応するVNへ伝達する。
図4において、3つのエッジの更新が例として使用されている。各FNは、df=3のVNに接続されている。各反復処理において、FNは、3つの接続されているVNに関する情報を更新する必要がある。図4で示されているFNは、ここではFNnとして定義される。FNに接続されている3つのVNは、それぞれ、VNk、VNa、VNbと称される。この場合、FNnからVNkへ情報を更新する式は、
である。
iは、VNkに対応するSCMAコードブック内の第iのコードワードを表す。
ynは、第nのリソース単位上の受信信号である。
No,nは、第nのリソース単位上の雑音等価電力の推定である。
Hnは、全てのVNからFNnへのチャネル推定行列である。
αは、VNaに対応するSCMAコードブック内の第αのコードワードを表し、
は、VNaからFNnへ伝達される情報を表す。
βは、VNbに対応するSCMAコードブック内の第βのコードワードを表し、
は、VNbからFNnへ伝達される情報を表す。
関数Φn(・)は、Ck(i)の条件付きチャネル確率(CCP、Conditional Channel Probability)を表し、具体的な式は、
である。
同様に、FNnからVNaへ伝達される情報、及び、FNnからVNbへ伝達される情報は、それぞれ、以下の式を使用することによって、計算により得られ得る。
n=1〜4の一巡(traversed)後、全ての機能ノード(FN1からFN4)の更新が完了する。
[変数ノードVNの更新]
全てのFNが更新された後で、VNは、(VNに接続された)FNによって伝達される事後確率に従って、各SCMAコードワードの事後確率についての統計値を別々に収集し、確率メッセージを対応するFNへ伝達する必要がある。
図5において、2つのエッジの更新を例として使用する。各VNは、dv=2のFNに接続されている。反復処理において、VNは、2つの接続されているFNに関する情報を同時に更新する必要がある。VNkを例として使用すると、VNkからFNnへ情報を更新する式は、
である。!nは、FNnに加えてVNkに接続されている他のFNを表し、apk(i)は、
の事前確率を表し、最初の事前確率は、
に設定される。一般的に、apk(i)は定数なので、VNについての更新の式は、
として簡略化され得る。
k=1〜6の一巡(traversed)後、全ての機能ノード(VN1からVN4)の更新が完了する。
[MPA復号出力]
例えば、第Niの反復の後など、反復的なFNの更新及びVNの更新の処理を繰り返すことによってパフォーマンス収束を達成するとき、MPA復号結果に対して、情報シンボルのLLR(Log Likelihood Ratio)軟判定復号出力を実行して出力を得る必要があり、出力はターボデコーダへ入力として伝達される。具体的なステップは以下の通りである。
まず、各VNは、VNに接続されている2つのFNによって伝達される情報に従って、M個のSCMAコードワードの確率を計算する。VNkを例として使用すると以下のようになる。
次に、各SCMAコードワードQk(i)に対応する、QPSKシンボルにおける第x番目のビット値ui,xのLLR値が計算される。
デコーダはまた、LLRxを0と比較することによって、硬判定を行う。MPAの具体的なアルゴリズム処理は、以下のようにまとめられる。 MPAアルゴリズムの説明
上述のSCMAシステムは、本発明のデータ伝送の方法及びデバイスが適用可能な通信システムの例であることを理解すべきである。コードブックマッピング及びSCMA復号化の原理、データのSCMAコードブックマッピング処理、及び、SCMA復号化処理など、SCMAの上述の説明は、以下の実施形態に適用可能であり、以下の実施形態において、詳細は再度説明されない。加えて、本発明は、SCMAシステムに限定されるものではなく、端末デバイスが同一の期間内に同一の時間周波数リソースを使用することでデータ伝送を実行することを可能にし得る他の通信システムも、本発明の保護範囲内に含まれる。
以下で説明されている方法の実施形態において、処理のステップには番号が付けられているが、この番号は、順番を表すものではなく、時間順について限定するものではない。
当業者は、実施形態におけるSCMAコードブックを指すのに、別の名称を使用し得る。説明を簡潔にするべく、以下の実施形態において説明される信号については、当業者が理解できる、いくつかの技術的処理手順が省略され得る。例えば、SCMAコードブックマッピング後に得られる変調シンボルが無線インタフェース上で送信される前に、アップコンバートなどの操作が実行される必要がある。
実装中にSCMAコードブックに関する情報を実装するための多くの方式がある。以下に例を挙げる。
1.SCMAコードブックに関する情報はSCMAコードブックを示すインデックスであり得る。
2.SCMAコードブックに関する情報は、コードブッククラスタ情報、コードブックセット情報、及び、コードブック情報を含み得る。コードブッククラスタ情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタを示すのに使用される。コードブックセット情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタ内のコードブックセットに関する情報を示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセット内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
3.SCMAコードブックに関する情報は、コードブックセット情報及びコードブック情報を含み得る。コードブックセット情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセットに関する情報を示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブックセット内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
4.SCMAコードブックに関する情報は、コードブッククラスタ情報及びコードブック情報を含み得る。コードブッククラスタ情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタを示すのに使用される。コードブック情報は、SCMAコードブックが属するコードブッククラスタ内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
5.SCMAコードブックに関する情報は、特性行列情報、特性シーケンス情報、及び、コードブック情報を含み得る。特性行列情報は、特性行列を示すのに使用される。特性シーケンス情報は、特性行列内の特性シーケンスを示すのに使用される。コードブック情報は、特性シーケンスに対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
6.SCMAコードブックに関する情報は特性シーケンス情報及びコードブック情報を含み得る。特性シーケンス情報は、特性シーケンスを示すのに使用され、コードブック情報は、特性シーケンスに対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
7.SCMAコードブックに関する情報は、特性行列情報及びコードブック情報を含み得る。特性行列情報は、特性行列を示すのに使用される。コードブック情報は、特性行列に対応する1つ又は複数のコードブック内のコードブックに関する情報を示すのに使用される。
情報は、DCIを使用することによって送信され得るか、ブロードキャストメッセージなどの別のメッセージを使用することによって送信され得るか、又は、ダウンリンクデータを使用することによって送信され得る。
送信は、ブロードキャスト、又は、指向性の伝送によって実装され得る。
図6は、データ伝送方法を提供する。この方法は、中継ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S610:中継ノードは、宛先ノードが送信する、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。任意で、コードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報(Downlink Control Information、DCI)メッセージ内に保持され得るか、又は、別のメッセージ内に保持され得る。ここでは、これに限定しない。中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、中継ノードに割り当てられ、中継ノードによって使用されるコードブックである。以下の実施形態における同様の説明は、同様の方式で理解できる。ここでは、詳細を再び説明しない。
S620:中継ノードは、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する。
S630:中継ノードは、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する。任意で、ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり得るか、物理層符号化であり得るか、又は、別のネットワーク符号化技術であり得る。ここでは、これに限定しない。
S640:中継ノードは、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る。中継信号は、少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。
S650:中継ノードは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信する。当業者は、SCMA技術に関する上述の説明に従って、中継信号を送信することは、SCMAコードブックマッピング後に得られる非ゼロ変調シンボルを送信することであり得ることを理解し得る。任意で、中継信号を送信するべく中継ノードによって使用される時間周波数リソースはまた、少なくとも1つの送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックを使用してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる送信元信号を送信するべく、少なくとも1つの送信元ノードによって使用される。
本発明のこの実施形態において、中継ノードは、送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し得て、次に、SCMAコードブックマッピングを実行して中継信号を取得し、中継信号を送信する。このように、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードはまた、SCMAコードブックマッピング後に得られた送信元信号を同一の時間周波数リソース上で送信できる。中継ノードが中継信号を宛先ノードへ伝送するときに送信元ノードが同一の時間周波数リソース上で送信元信号を送信できない従来技術と比較して、システム内で伝送される信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、中継ノードは、宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を受信する。中継ノードは更に、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定する。受信信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行される。任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、UEのID情報であり得て、ダウンリンク制御情報(Downlink Control Information、DCI)メッセージ内に保持され得るか、又は、ブロードキャストメッセージ、若しくは、ダウンリンクデータを保持するメッセージなど、別のメッセージ内に保持され得る。ここでは、これに限定しない。中継ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することによって、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードからの信号に対してネットワーク符号化を実行するだけで済み、その結果、伝送の柔軟性が改善する。
図7は、データ伝送方法を提供する。この方法は、宛先ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S710:宛先ノードは、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。
S720:宛先ノードは、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信する。
S730:宛先ノードは、中継ノードによって送信される中継信号を受信する。中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信して、受信された2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行して、中継ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後に中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。
S740:宛先ノードは、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つによって送信される第2送信元信号を受信する。第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる。第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
本発明のこの実施形態において、宛先ノードは、送信元ノードによって送信される送信元信号を受信し、同時に、中継ノードから中継信号を受信し得て、その結果、受信信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、この方法は、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信する前に、宛先ノードが、送信元ノードのうち少なくとも1つによって送信される第1送信元信号を受信することを含む。この方法は更に、中継ノードによって送信される中継信号を宛先ノードが受信した後、宛先ノードが、受信された第1送信元信号及び中継信号に対して、ネットワーク復号化を実行することを含む。中継信号は、第1送信元信号に従うネットワーク符号化によって得られるので、ネットワーク復号化は、中継信号及び第1送信元信号を使用することで実行され得て、これにより、復号化の成功率が増加する。
任意で、宛先ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信する。送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうかを判定するべく、中継ノードによって使用される。任意で、送信元ノードに関する情報は、UEのIDであり得る。任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信されるか、又は、別のメッセージ内に保持されて送信され得る。ここでは、これに限定しない。ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することで、中継ノードがネットワーク符号化を実行する柔軟性が改善し、従って、中継システムの柔軟性が改善する。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、DCIメッセージ内に保持されて送信されるか、又は、別のメッセージ内に保持され得る。
図8は、データ伝送方法を提供する。この方法は、送信元ノードによって実行され得て、具体的には、以下のステップを含む。
S810:送信元ノードは、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信する。
S820:送信元ノードは、第1リソース上で、第1送信元信号を宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信する。第1送信元信号は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得て、例えば、コンスタレーションマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得る。
S830:送信元ノードは、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報と、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する。SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む。
S840:送信元ノードは、第2リソース上で、第2送信元信号を宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信する。第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得る少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、送信元信号、又は、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号と称され得る。
任意で、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく送信元ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信するべく少なくとも1つの中継ノードによって使用される。
任意で、第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持され、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
本発明のこの実施形態において、送信元ノードは、宛先ノードによって送信される情報に従って、SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号、又は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号を送信し得て、その結果、柔軟な伝送が実装される。
図9は、データ伝送方法を提供する。この伝送方法は、送信元ノード、中継ノード、及び、宛先ノードによって実行される。図9に説明されている解決法を実行するためのエンティティは複数存在するが、当業者であれば、実行する単一のエンティティは、単独で実装される必要がある操作を実装するだけで良いことが分かるはずである。従って、この方法は、実行する単一のエンティティによって実装される複数の独立した解決法へ分解され得る。例えば、この方法は、中継ノードによって実装される解決法、送信元ノードによって実装される解決法、宛先ノードによって実装される解決法へ分解され得る。これらの独立した解決法は、ここでは再度説明しない。
この実施形態において、宛先ノードは、例えば、基地局NodeBであり、送信元ノードは、例えば、2つ又はそれより多くの端末デバイスUEである。この実施形態において、送信元ノードは、具体的には、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dである。中継ノードは、略してRNと称され、また、relay stationと称され得る。
この実施形態において使用されるSCMAコードブックは、6人のユーザの2ビット伝送データの符号化に適用可能であると仮定し、6つのデータストリームは、4つのREを再使用すると仮定する。ここで、ユーザは、互いに異なるユーザであり得て、又は、6人のユーザより少ないことがあり得る。2つのデータストリームは、1人のユーザに由来する。従って、SCMAコードブックは、4つのUEのデータ、すなわち、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dのデータストリーム、並びに、ネットワーク符号化を実行することでRNによって得られたデータの2つのグループが、4つのREを再使用する6つのデータストリームのグループを形成するように、設定される。
この方法は、以下で詳細に説明する。
S9010:NodeBは、RNノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報をRNへ送信する。RNによって使用されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
任意で、NodeBは更に、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードに関する情報をRNへ送信し得て、これにより、これらの送信元ノードから受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する必要があることを示す。送信元ノードに関する情報、及び、RNによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、同一メッセージ内に保持されて送信され得るか、又は、送信元ノードに関する情報は、別のメッセージ内に保持され得る。メッセージのタイプは、DCIメッセージであり得るか、又は、別のメッセージであり得る。この実施形態において、送信元ノードに関する情報は、UE ID情報などのUE情報であり得る。
S9020:NodeBは、UE A、UE B、UE C、及び、UE Dによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を、ノードUE A、UE B、UE C、及び、UE Dへ別々に送信する。実装中に情報を実装するための多くの方式がある。上述のステップ1において使用される複数の方式が使用され得るが、ここでは詳細を再度説明しない。
NodeBによってUE Aへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Bへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Cへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
NodeBによってUE Dへ送信されるSCMAコードブックは、
であると仮定する。
S9030及びS9040:UE A、UE B、UE C、UE Dは、第1送信元信号A1、B1、C1、D1をNodeB及びRNへ別々に送信する。送信は、ブロードキャスト、又は、指向性伝送によって実装され得て、送信の動作は、UEが同一の時間周波数リソースを使用することによって実行され得る。UE A及びUE Bを例として使用すると、UE Aは、ブロードキャストによって、送信元信号A1をRN又はNodeBへ送信するか、又は、UE Aは、指向性伝送によって、送信元信号A1をRN又はNodeBへ送信するか、又は、UE Bは、UE Aによって使用される同一の時間周波数リソースを使用することによって、送信元信号B1を送信し得る。例えば、UE Bは、UE Aが送信元信号A1を送信するのと同一のタイムスロット内で、送信元信号B1を送信する。
第1送信元信号A1、B1、C1、D1は、UE A、UE B、UE C、UE Dが、ステップ9020においてNodeBによって送信されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックに従って、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得る変調シンボルであり得る。この方式が使用される場合、UE A、UE B、UE C、UE Dは、同一の時間周波数リソースを使用することによって、A1、B1、C1、D1を別々に送信し得る。
代替的に、第1送信元信号A1、B1、C1、D1は、ステップ9020においてNodeBによって送信されるSCMAコードブックに関する情報に従ってデータに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる変調シンボルではなく、UE A、UE B、UE C、UE Dが、コンスタレーション変調技術に従って得る変調シンボルであり得る。
当然、当業者であれば、実装中、変調シンボルは実際には、IFFT又はアップコンバートなど一部の技術的処理が変調シンボルに対して実行されるまで、送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1になれないことを知り得る。本発明のこの実施形態においては、解決法の説明を簡潔化及び明確化するべく、いくつかの技術的な詳細は省略される。この省略によって、当業者が説明に従って本発明の解決法を理解、及び、実装することに影響が生じることはない。
S9050:RNは、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1を受信し、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、少なくとも2つの変調シンボルを得る。受信信号に対してネットワーク符号化を実行することについての説明は、解決法を明確かつ簡潔に説明するべく使用される説明方式として理解できる。実装中、当業者であれば、RNが、受信信号の推定信号A1'、B1'、C1'、D1'を得るべく、第1送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号に対して復号化を実行することを理解し得る。受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる場合、SCMA復号化を実行する必要がある。又は、受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られるものでない場合、SCMA復号化を実行する必要はない。
次に、A1'、B1'、C1'、D1'に対して、ネットワーク符号化が実行される。ネットワーク符号化を実行する方式には複数ある。例えば、MAC層ビット排他的論理和方式が、ネットワーク符号化を実行するのに使用され得る。ネットワーク符号化を実行するための原理は、単純に、
及び
によって表され得る。当然、代替的に、物理層ネットワーク符号化の方式が物理層上で使用され得る。以下の表は、物理層シンボルに対して物理層ネットワーク符号化を実行することについての関係表を示す。この表は、中継ノードがA1'及びB1'に対して物理層ネットワーク符号化をどのように実行するかを説明する。例えば、第1の行において、A'=1及びB'=1である場合、中継ノードによって受信されるシンボルは2であるとみなされる。物理層ネットワーク符号化を実行するとき、中継ノードは、以下のマッピング関係に従って、送信される必要のある中継信号は1であることを認識し得る。
次に、ステップ9010においてNodeBが提供するSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックに従って、E1及びF1に対してSCMAコードブックマッピングが実行され、これにより、E1'及びF1'を得る。E1=00と仮定する。ステップ9010において提供される2つのSCMAコードブック内のSCMAコードブックC5に従ってSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる変調シンボルは、コードブックC5内の第1のコードワードであり得る。信号F1については、SCMAコードブックC6が使用され、E1のそれと同一であるF1のマッピング原理によって、F1'が得られる。
任意で、NodeBが送信する、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードに関する情報をRNが受信する場合、RNは、受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定する必要がある。受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行される。又は、受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものでない場合、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化が実行されない。本発明のこの実施形態において、RNは、受信される送信元信号が、ネットワーク符号化を実行するようRNに要求する送信元ノードUE A、UE B、UE C、UE Dによって送信されたものであると判定すると仮定する。この場合、実装中、RNは、排他的論理和符号化などのネットワーク符号化を受信信号の推定信号A1'、B1'、C1'、D1'に対して実行し、これにより、E1及びF1を取得し、次に、SCMAコードブックマッピングを実行してE1'及びF1'を得る。E1'及びF1'は、少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る。E1'及びF1'は、RNによってNodeBへ送信される中継信号であり得る。
S9060:NodeBは、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第1送信元信号A1、B1、C1、D1を受信する。当業者であれば、一般的に、一部のチャネル干渉がもたらされ得るので、受信される送信元信号は、第1送信元信号A1、B1、C1、D1と異なり得ることを理解し得る。説明を簡潔化及び明確化するべく、それらを異なる表現として区別しない。実装中、当業者であれば、RNは、受信ノードの推定信号A1'、B1'、C1'、D1'を得るべく、第1送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号に対して復号化を実行することを理解し得る。受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる場合、SCMA復号化を実行する必要がある。又は、受信されるA1、B1、C1、D1が、SCMAコードブックマッピングを実行することによって得られるものでない場合、SCMA復号化を実行する必要はない。当然、NodeBは、操作S9060において、信号を受信するのみで、復号化を実行しなくてよく、S9100又はS9110などの後の操作において復号を実行してA1'、B1'、C1'、D1'を得る。
S9070:UE A、UE B、UE C、UE Dは、提供されるSCMAコードブックを使用することによって、送信されることになっているデータに対して、SCMAコードブックマッピングを別々に実行し、これにより、第2送信元信号A2、B2、C2、D2を得る。
S9080:RNは、信号E1'及びF1'をNodeBへ送信する。送信は、指向性の伝送又はブロードキャストによって実装され得る。
S9090:UE A、UE B、UE C、UE Dは、第2送信元信号A2、B2、C2、D2を別々に送信する。送信は、ブロードキャストによって実装され得るか、指向性伝送によって実装され得る。加えて、送信動作は、同時にUEによって実行され得る。RNがNodeBへ送信する信号E1'及びF1'、及び、UE A、UE B、UE C、UE Dによって別々に送信される第2送信元信号A2、B2、C2、D2は、同一の時間周波数リソースを使用することによって送信され得る。
S9100:NodeBは、中継信号E1'及びF1'、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2を受信する。実装中、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2が得られ得る。
NodeBは、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2に対してSCMA復号化を実行する。SCMA復号化を実行するための多くの方式がある。例えば、当初各ユーザによって送信された情報を、受信されたSCMA信号から復元するべく、対数領域メッセージパッシングアルゴリズム(対数MPA)が使用され得て、又は、当初各ユーザによって送信された情報を、受信されたSCMA信号から復元するべく、標的遺伝アルゴリズムが使用され得る。ここでは詳細を説明しない。
実装中、NodeBは、対応する推定信号E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、中継信号E1'及びF1'の受信信号、ならびに、第2送信元信号A2、B2、C2、D2に対して、SCMA復号化を実行し得る。E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'を表すのに対数尤度比が使用される場合、E1"、F1"、A2'、B2'、C2'、D2'は、LLRe1、LLRf1、LLRa2、LLRb2、LLRc2、LLRd2によって表され得る。得られたA2'、B2'、C2'、D2'は、次の復号化のためのデータとして使用され得る。このように、NodeBによって得られるA2'、B2'、C2'、D2'は、NodeBが信号A2、B2、C2、D2を受信する成功率を増加させる。従来の中継ネットワーク符号化の解決法によれば、NodeBは中継信号E1を得るとき、中継ノードが中継信号を送信するのに使用する同一の時間周波数リソースを使用することによって送信元ノードが送信する送信元信号を取得しない。しかしながら、本発明のこの実施形態における解決法を使用することによって、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードは、同一の時間周波数リソース上で送信元信号を送信し得て、その結果、システム内で伝送されるデータの量が増加し、伝送効率が改善する。
S9110:eNodeBは、情報E1"、F1"、A1'、B1'、C1'、D1'を使用することによって、ネットワーク符号化の復号化を実行し、これにより、A1、B1、C1、D1を得る。当然、当業者であれば、A1、B1、C1、D1を得ることは、送信元信号A1、B1、C1、D1の受信信号の推定信号を得ることであり得ることが分かる。例えば、排他的論理和ネットワーク復号化については、ネットワーク復号化の原理は、単純に、
によって表され得る。当然、実装中、計算はこの式に従って実行されなくてよい。ここでの式は、単に、本発明におけるネットワーク復号化の原理を表すものに過ぎない。
以下では、ネットワーク復号化が排他的論理和ネットワーク復号化である例を使用して、排他的論理和ネットワーク復号化の方法を説明する。物理層ネットワーク符号化に対応する復号化は、排他的論理和ネットワーク復号化の方法と同様である。当業者であれば、実装中、排他的論理和ネットワーク復号化のための多くの実装方式、及び、解決法の変形があることを理解し得る。ここでは詳細を説明しない。
E1'及びF1'に対してSCMA復号化を実行することで得られるE1"及びF1"に対して、ならびに、eNBによって以前保存されたA1'、B1'、C1'、D1'に対して、統合復号化が実行される。説明のために、以下の例では、E1"、 A1'、B1'に対して実行される統合復号化を使用する。
eNBは、LLRm1及びLLRm2によって表される、対応する対数尤度比を得るべく、推定信号A1'及びB1'を復調し、及び、LLRm3によって表される、対応する対数尤度比を得るべく、E1"に対してSCMA復号化を実行する。ネットワーク符号化によれば、
の関係がある。この場合、対数尤度比の定義によれば、
となる。
式(1)の両辺に自然対数が割り当てられており、計算によって、
が得られ得る。
であることは、容易に理解できる。
m3は、m1及びm2に対してネットワーク符号化を実行することで得られるメッセージなので、m1、m2、m3の間の排他的論理和の特徴に従って、
が得られ得る。
は、m1が0であるときに、関係
から導出される事前確率情報である。同様に、m1が1であるとき、関係
から導出される事前確率情報は、
である。
式(3)及び(4)に基づき、及び、対数尤度比の定義に従って、m1の事前対数尤度比
が得られ得る。
この場合、式(2)は、式(3)及び(4)へ代入される。次に、式(5)に従って、m1の事前対数尤度比が得られ得る。
同様に、m2が0及び1であるとき、関係
から導出される事前確率情報は、式(6)及び式(7)において別々に示される。
式(6)及び(7)に基づいて、及び、対数尤度比の定義に従って、m2の事前対数尤度比
が得られ得る。
上で得られたm1及びm2の事前対数尤度比が、復調後に得られたm1及びm2の対数尤度比と組み合わされ、これにより、m1及びm2の事後対数尤度比
を得る。
は、m1及びm2の事後対数尤度比と称され、事後対数尤度比に従って、m1及びm2に対して、復号化が実行され得る。
このように、A1'及びB1'のネットワーク復号化結果は、m1及びm2に対して復号化を実行することによって得られる。同様に、C1'及びD1'の対応するネットワーク復号化結果を得るべく、同一の方法を使用することによって、C1'、D1'、F1"に対して、ネットワーク復号化が実行され得る。
加えて、当業者であれば、様々なタイプのネットワーク符号化があること、及び、ネットワーク符号化の各タイプに対応する、様々なタイプのネットワーク復号化もあることが分かる。ここでは詳細を説明しない。
操作S9110が実行された後に、操作S9030と同様の操作が実行される。UE A、UE B、UE C、UE Dはそれぞれ、信号A2、B2、C2、D2を送信する。
次に、操作S9040からS9100と同様の操作が以下のように実行される(これらの操作は図9では示されていない)。NodeBは、A2、B2、C2、D2の受信信号を受信し、受信信号の推定信号A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、受信信号に対して復号化を実行し、次に、A2'、B2'、C2'、D2'に対してネットワーク符号化を実行し、E2'及びF2'を得るべくSCMAコードブックマッピングを実行する。UE A、UE B、UE C、UE D、RNはそれぞれ、同一の時間周波数リソース上で、信号A3、B3、C3、D3、E2'、F2'を送信する。A3、B3、C3、D3は、それぞれ、SCMAコードブックについての情報が示すコードブックを使用することで、送信されることになっているデータに対してマッピングを実行することで、UE A、UE B、UE C、UE Dによって得られる変調シンボルである。NodeBは、信号E2'、F2'、A3、B3、C3、D3を受信し、E2'、F2'、A3、B3、C3、D3の受信信号を得る。NodeBは、E2"、F2"、A3'、B3'、C3'、D3'を得るべく、E2'、F2'、A3、B3、C3、D3の受信信号に対してSCMA復号化を実行する。次に、NodeBは、A2'、B2'、C2'、D2'を得るべく、E1"、F2"を含む信号と、NodeBによって2回受信される受信信号の推定信号A2'、B2'、C2'、D2'(ステップ10において得られた推定信号A2'、B2'、C2'、D2'、及び、ステップ12においてUE A、UE B、UE C、UE Dによってそれぞれ送信された信号A2、B2、C2、D2を受信後にNodeBが得た推定信号A2'、B2'、C2'、D2'を含む)とを含む信号を使用することによって、ネットワーク復号化を実行する。ここでは、NodeBは実際には、中継信号に加えて、A2、B2、C2、D2に関連する送信元信号を2回受信し、次に、ネットワーク復号化を実行し、その結果、データ伝送の成功率が更に増加し、伝送効率が改善することが分かり得る。
上述の実施形態によれば、SCMAコードブックマッピングが使用されるので、SCMAマッピング後に得られるデータをRNが送信するとき、UEはまた、SCMAマッピング後に得られるデータを送信し、その結果、NodeBによって得られるデータの量が増加し、これにより、NodeBがデータを受信する成功率が増加し、伝送効率が改善することが分かる。
以下では、図10から図12を参照しながら、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイスを詳細に説明する。上記方法の実施形態における操作の技術的説明は、デバイスの実施形態にも適用可能である。簡潔化のために、ここでは詳細を再度説明しない。
図10は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1000の概略ブロック図である。デバイスは中継ノードであり得る。図10に示されているように、デバイス1000は、バス1010、バスに接続されたプロセッサ1020、バスに接続されたメモリ1030、バスに接続されたトランスミッタ1050、バスに接続されたレシーバ1040を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するようレシーバを制御することとを行う。
プロセッサは更に、SCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得ることであって、中継信号は少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み得る、ことを行うよう構成されている。
プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信するようトランスミッタを制御する。任意で、中継信号を送信するべく中継ノードによって使用される時間周波数リソースは、また、少なくとも1つの送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックを使用してマッピングすることによって得られる送信元信号を送信するべく、少なくとも1つの送信元ノードによって使用される。
本発明のこの実施形態において、中継ノードは、送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し得て、次に、中継信号を得るべくSCMAコードブックマッピングを実行し、中継信号を送信する。このように、中継ノードが中継信号を送信するとき、送信元ノードはまた、SCMAコードブックマッピング後に得られた送信元信号を同一の時間周波数リソース上で送信でき、その結果、伝送効率が改善する。
任意で、プロセッサは更に、宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードに関する情報を受信するようにレシーバを制御するよう構成される。プロセッサは更に、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたものかどうか判定し、受信信号が、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対して、ネットワーク符号化を実行するよう構成される。中継ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することによって、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードからの信号に対してネットワーク符号化を実行するだけで済み、その結果、伝送の柔軟性が改善する。
任意で、ネットワーク符号化は排他的論理和符号化である。プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行するよう構成される。
任意で、ネットワーク符号化は物理層ネットワーク符号化である。プロセッサは更に、マッピング関係に従って、受信された2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行するよう構成される。
任意で、プロセッサは更に、SCMAマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく、リソースを受信するようにレシーバを制御するよう構成されている。プロセッサは更に、SCMAマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルをリソース上で送信するべくトランスミッタを制御するように構成されている。
任意で、デバイスによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
図11は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1100の概略ブロック図である。デバイスは宛先ノードであり得る。図11に示されているように、デバイス1100は、バス1110、バスに接続されたプロセッサ1120、バスに接続されたメモリ1130、バスに接続されたトランスミッタ1150、バスに接続されたレシーバ1140を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を2つ又はそれより多くの送信元ノードへ別々に送信するようトランスミッタを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信するようトランスミッタを制御することとを行う。
プロセッサは更に、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、中継ノードによって送信される中継信号を受信するようレシーバを制御することであって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信するようレシーバを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってSCMAコードブックマッピングを実行することで得られる、こととを行い、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される。
本発明のこの実施形態において、宛先ノードは、送信元ノードによって送信される送信元信号を受信し、同時に、中継ノードから中継信号を受信し得て、その結果、受信信号の量が増加し、伝送効率が改善する。
任意で、プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信するべくレシーバを制御するように構成され、プロセッサは更に、受信される第1送信元信号及び中継信号に対してネットワーク復号化を実行するよう構成されている。中継信号は、第1送信元信号に従ってネットワーク符号化によって得られるので、ネットワーク復号化は、中継信号及び第1送信元信号を使用することで実行され得て、これにより、復号化の成功率が増加する。
任意で、プロセッサは更に、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信するべくトランスミッタを制御するよう構成されている。送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく、中継ノードによって使用される。ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を使用することで、中継ノードがネットワーク符号化を実行する柔軟性が改善し、従って、システムの柔軟性が改善する。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される。
任意で、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される。
図12は、本発明の実施形態に係るデータ伝送デバイス1200の概略ブロック図である。デバイスは送信元ノードであり得る。図12に示されているように、デバイス1200は、バス1210、バスに接続されたプロセッサ1220、バスに接続されたメモリ1230、バスに接続されたトランスミッタ1250、バスに接続されたレシーバ1240を含む。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信するようレシーバを制御することと、宛先ノードが送信する、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することとであって、SCMAコードブックは、少なくとも2つのコードワードを含み、コードワードは多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を示すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、こととを行う。
プロセッサは、バスを使用して、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、第1送信元信号を、第1リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信するべくトランスミッタを制御することであって、第1送信元信号は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得て、例えば、コンスタレーションマッピングを実行することで得られる送信元信号であり得る、こと、ならびに、第2送信元信号を、第2リソース上で、宛先ノード、中継ノード、又は、その両方へ送信するべくトランスミッタを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであり、少なくとも2つの変調シンボルは、送信元信号、又は、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号と称され得る、ことを行う。
任意で、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく送信元ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信するべく少なくとも1つの中継ノードによって使用される。
任意で、第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
任意で、SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI内に保持される。
本発明のこの実施形態において、送信元ノードは、宛先ノードによって送信される情報に従って、SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号、又は、非SCMAコードブックマッピングを実行することで得られる信号を送信し得て、その結果、柔軟な伝送を実装する。
上述の複数の実施形態において、プロセッサ1020、1120又は1220などのプロセッサは、CPUとも称され得る。メモリは、リードオンリーメモリ及びランダムアクセスメモリを含み得て、命令及びデータをプロセッサへ提供する。メモリは更に、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含み得る。具体的な適用において、デバイス1000、1100又は1200などのデバイスは、携帯電話のような無線通信デバイスなどのネットワークデバイス又はネットワーク側デバイスであり得るか、それらに組み込まれ得て、更に、トランスミッタ回路及びレシーバ回路を収容するためのキャリアを含み得て、これにより、データがデバイスと遠隔地との間で送信及び受信されることを可能にする。トランスミッタ回路及びレシーバ回路は、アンテナと連結され得る。デバイスの様々なコンポーネントは、バスを使用することによって共に連結される。バスは、データバスを含むだけでなく、電力バス、制御バス、及び、ステータス信号バスも含む。しかしながら、説明を明確化する目的で、様々なバスは、図面において、バス1010、1110、又は、バス1210などのバスとして示されている。具体的に、デコーダ及び処理ユニットは、異なる製品内で共に統合され得る。
プロセッサは、本発明の方法の実施形態において開示されているステップ及び論理ブロック図を実装又は実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るか、又は、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、デコーダ、エンコーダなどであり得る。本発明の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェアプロセッサによって実装されるものとして直接具現化され得るか、復号化プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得るか、又は、符号化プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、又は、レジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に存在し得る。
上述の本発明の実施形態において、プロセッサは、中央処理装置(Central Processing Unit、略してCPU)であり得るか、又は、プロセッサは、別の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は、個別のゲート若しくはトランジスタロジックデバイス、個別のハードウェアコンポーネントなど、別のプログラマブルロジックデバイスであり得ることを理解すべきである。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るか、又は、プロセッサは、任意の従来のプロセッサなどであり得る。
メモリは、リードオンリーメモリ及びランダムアクセスメモリを含み得て、命令及びデータをプロセッサへ提供する。メモリ1030、1130又は1230などのメモリの一部は更に、不揮発性ランダムアクセスメモリを含み得る。例えば、メモリは更に、デバイスタイプの情報を保存し得る。
バスシステムは、データバスに加えて、電力バス、制御バス、ステータス信号バスなどを含み得る。しかしながら、説明を明確化する目的で、図面において、様々なバスがバスシステムとして示されている。
実装中、上記方法の実施形態における各操作は、プロセッサ1020、1120又は1220などのプロセッサのハードウェアの集積論理回路によって、又は、ソフトウェア形態の命令によって実装され得る。本発明の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェアプロセッサによって実装されるものとして直接具現化され得るか、プロセッサ内でハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ、プログラマブルリードオンリーメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、又はレジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に存在し得る。記憶媒体は、メモリ内に配置されている。プロセッサは、メモリ内の情報を読み込み、そのハードウェアを使用して、上記方法の実施形態における端末の操作を実装する。繰り返しを回避すべく、ここでは詳細を再度説明しない。
上述された処理の順序番号は、本発明の様々な実施形態における実行順序を意味しないことを理解されたい。処理の実行順序は、処理の機能及び内部ロジックに従って決定されるべきであり、本発明の実施形態の実装処理に対して何ら限定を加えるものと解釈されるべきではない。
当業者であれば、本明細書において開示されている実施形態を参照して説明される例におけるユニット及びアルゴリズムのステップは、電子的ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子的ハードウェアとの組み合わせによって実装され得ることに気づき得る。機能がハードウェア又はソフトウェアのいずれによって実行されるかは、技術的解決法の特定の用途及び設計上の制約条件に依存する。当業者は、説明される機能をそれぞれの特定の用途に実装するのに異なる方法を使用してよいが、その実装が本発明の範囲を越えるものとみなされるべきではない。
当業者にとっては、便宜上、及び、説明を簡潔化する目的で、上述のシステム、機器、及びユニットの詳細な動作処理については、上記方法の実施形態における対応する処理を参照すればよいことは明確であるので、詳細は説明されないことを理解されたい。
本出願において提供された複数の実施形態において、開示されたシステム、機器、及び方法は、他の方式で実装されてよいことが理解されるべきである。例えば、説明されている機器の実施形態は、例に過ぎない。例えば、ユニットの分割は、論理的な機能の分割に過ぎず、実際の実装では、他の分割であってよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントが別のシステムに組み合わされてよい、又は、統合されてよい、又は、いくつかの特徴が無視されてよい、又は実行されなくてもよい。加えて、表示又は説明されている、相互連結若しくは直接連結、又は、通信接続は、いくつかのインタフェース、機器若しくはユニットの間の間接的な連結若しくは通信接続、電気的接続、機械的接続、又は、他の形態の接続を通して実装され得る。
別個の部分として説明されたユニットは、物理的に別個であってもなくてもよいし、ユニットとして表示された部分は、物理的なユニットであってもなくてもよい、一か所に配置されてよい、又は、複数のネットワークユニット上に分散されてよい。ユニットの一部又は全部は、実施形態の解決法の目的を実現するよう、実際の必要性に応じて選択されてよい。
加えて、本発明の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットへ統合され得るか、又は、ユニットの各々は、物理的に単独で存在し得るか、若しくは、2つ又はそれより多くのユニットが、1つのユニットへ統合される。
機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売又は使用されるとき、機能はコンピュータ可読記憶媒体内に保存され得る。そのような理解に基づいて、本発明の技術的解決法は基本的に、又は従来技術に寄与する部分は、又は、技術的解決法のいくつかは、ソフトウェア製品の形態で実装されてよい。ソフトウェア製品は記憶媒体に記憶され、本発明の複数の実施形態において説明された複数の方法の複数のステップの全て又はいくつかを実行すべく、(パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスでありうる)コンピュータデバイスに命令するためのいくつかの命令を含む。上述の記憶媒体は、プログラムコードを格納できる、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリーメモリ(ROM、Read−Only Memory)、ランダムアクセスメモリ(RAM、Random Access Memory)、磁気ディスク、又は光ディスクなどの任意の媒体を含む。
上述の説明は、単に本発明の特定の実装方式に過ぎず、本発明の保護範囲を限定することを意図するものではない。本発明において開示される技術範囲内で当業者によって容易に考え出されるあらゆる変形又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれることになる。故に、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
本出願の開示は、以下の実施形態も含む。
実施形態1:データ伝送の方法であって、中継ノードが、宛先ノードによって送信される、中継ノードによって使用される疎符号多元接続コードブック(SCMAコードブック)に関する情報を受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する段階と、中継ノードが、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する段階と、中継ノードが、SCMAコードブックに関する情報によって示されるSCMAコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る段階と、中継ノードが、SCMAコードブックマッピングの後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信する段階とを備える、方法。
実施形態2: 中継ノードが、宛先ノードによって送信される、中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する送信元ノードに関する情報を受信する段階であって、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的には、受信される信号が、中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する送信元ノードによって送信されたものかどうかを中継ノードが判定し、受信される信号が、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される信号に対してネットワーク符号化を実行することを含む、段階を更に備える、実施形態1に記載の方法。
実施形態3:ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり、中継ノードが2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的に、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行することである、実施形態1又は2に記載の方法。
実施形態4:ネットワーク符号化は、物理層ネットワーク符号化であり、中継ノードが2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的には、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行することである、実施形態1又は2に記載の方法。
実施形態5:中継ノードは、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべくリソースを受信し、中継ノードが宛先ノードに対して、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信することは、具体的には、リソース上の中継ノードが、SCMAコードブックマッピング後に得られる中継信号を送信することである、実施形態1から4の何れか一項に記載の方法。
実施形態6:中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態1から5の何れか一項に記載の方法。
実施形態7:中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態2から5の何れか一項に記載の方法。
実施形態8:中継信号を送信するべく中継ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号を送信するべく、送信元ノードのうち少なくとも1つによって使用される、実施形態1から7の何れか一項に記載の方法。
実施形態9:データ伝送の方法であって、宛先ノードが2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、ビットデータと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、宛先ノードが、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信する段階と、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信する段階であって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階と、宛先ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってコードブックマッピングを実行することで得られる、段階とを備え、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される、方法。
実施形態10:中継ノードによって送信される中継信号を宛先ノードが受信する前に、方法は、宛先ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信する段階を含み、宛先ノードが、中継ノードによって送信される中継信号を受信した後で、方法は更に、宛先ノードが、受信される第1送信元信号及び中継信号に対してネットワーク復号化を実行する段階を含む、実施形態9に記載の方法。
実施形態11:宛先ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信し、送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく中継ノードによって使用される、実施形態9又は10に記載の方法。
実施形態12:SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、実施形態9から11の何れか一項に記載の方法。
実施形態13:中継ノードにネットワーク符号化を実行するよう要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、実施形態9から12の何れか一項に記載の方法。
実施形態14:データ伝送の方法であって、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される第1リソースに関する情報を受信する段階と、送信元ノードが、第1リソース上で、宛先ノードに対して第1送信元信号を送信する段階と、送信元ノードが、宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報と、送信元ノードによって使用される疎符号多元接続コードブック(SCMAコードブック)に関する情報とを受信する段階であって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、送信元ノードが、第2リソース上で、宛先ノードに対して第2送信元信号を送信する段階であって、第2送信元信号は、送信元ノードが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階とを備える、方法。
実施形態15:第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態14に記載の方法。
実施形態16:第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態14又は15に記載の方法。
実施形態17:SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態14から16の何れか一項に記載の方法。
実施形態18:データ伝送用のデバイスであって、デバイスは、バスと、バスに接続されているプロセッサと、バスに接続されているトランスミッタと、バスに接続されているレシーバと、を備え、プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、デバイスが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すべく使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを有することと、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するようレシーバを制御することとを行い、プロセッサは更に、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するように、及び、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用することによって、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行して、これにより中継信号を得るように構成され、プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、SCMAコードブックマッピングの後に得られる中継信号を宛先ノードへ送信するようトランスミッタを制御する、デバイス。
実施形態19:プロセッサは更に、宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するようにデバイスに要求する送信元ノードに関する情報を受信するべくレシーバを制御するよう構成され、プロセッサは更に、受信される信号は、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたかどうか判定し、受信された信号が、ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードによって送信されたものである場合、受信された信号に対してネットワーク符号化を実行するように構成されている、実施形態18に記載のデバイス。
実施形態20:ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり、プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行するよう構成されている、実施形態18又は19に記載のデバイス。
実施形態21:ネットワーク符号化は、物理層ネットワーク符号化であり、プロセッサは更に、マッピング関係に従って、受信される2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行するよう構成されている、実施形態18又は19に記載のデバイス。
実施形態22:プロセッサは更に、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく、リソースを受信するようレシーバを制御するように構成され、プロセッサは更に、SCMAコードブックマッピングの後に得られる少なくとも2つの変調シンボルをリソース上で送信するようにトランスミッタを制御するように構成されている、実施形態18から21の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態23:デバイスが使用するSCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、実施形態18から22の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態24:ネットワーク符号化を実行するようデバイスに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、実施形態19から23の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態25:中継信号を送信するべくトランスミッタによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号を送信するべく、送信元ノードのうち少なくとも1つによって使用される、実施形態18から24の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態26:デバイスは中継ノードである、実施形態18から25の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態27:データ伝送用のデバイスであって、デバイスは、バスと、バスに接続されているプロセッサと、バスに接続されているトランスミッタと、バスに接続されているレシーバと、を備え、プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信するようトランスミッタを制御することであって、SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、ビットデータと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を中継ノードへ送信するようトランスミッタを制御することと、を行い、プロセッサは更に、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、中継ノードによって送信される中継信号を受信するようレシーバを制御することであって、中継ノードによって送信される中継信号は、中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することで、ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであることと、2つ又はそれより多くの送信元ノードの少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信するようレシーバを制御することであって、第2送信元信号は、送信元ノードが、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報が示すコードブックを使用することによってコードブックマッピングを実行することで得られる、こととを行い、第2送信元信号及び中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される、デバイス。
実施形態28:プロセッサは更に、2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信するべくレシーバを制御するように構成され、プロセッサは更に、受信される第1送信元信号及び中継信号に対してネットワーク復号化を実行するよう構成されている、実施形態27に記載のデバイス。
実施形態29:プロセッサは更に、ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を中継ノードへ送信するべくトランスミッタを制御するように構成され、送信元ノードに関する情報は、受信される送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく中継ノードによって使用される、実施形態28に記載のデバイス。
実施形態30:SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、実施形態27から31の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態31:ネットワーク符号化を実行するよう中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、実施形態28から30の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態32:デバイスは送信元ノードである、実施形態27から31の何れか一項に記載のデバイス。
実施形態33:データ伝送のためのデバイスであって、デバイスは、バスと、バスに接続されたプロセッサと、バスに接続されたトランスミッタと、バスに接続されたレシーバと、を備え、プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信するようレシーバを制御し、宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報、及び、送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するようレシーバを制御し、SCMAコードブックは、少なくとも2つのコードワードを有し、コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み、プロセッサは、バスを使用することによって、メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、第1リソース上で宛先ノードへ第1送信元信号を送信するようトランスミッタを制御し、第2リソース上で宛先ノードへ第2送信元信号を送信するようトランスミッタを制御し、第2送信元信号は、デバイスが、SCMAコードブックに関する情報が示すSCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、デバイス。
実施形態34:第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態33に記載のデバイス。
実施形態35:第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、実施形態33又は34に記載のデバイス。
実施形態36:SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、実施形態33から35の何れか一項に記載のデバイス。

Claims (36)

  1. データ伝送の方法であって、
    中継ノードが、宛先ノードによって送信される、前記中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信する段階であって、前記SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、
    前記中継ノードが、2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信する段階と、
    前記中継ノードが、受信される前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行する段階と、
    前記中継ノードが、前記SCMAコードブックに関する情報によって示される前記SCMAコードブックを使用することによって、前記ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行し、これにより、中継信号を得る段階と、
    前記中継ノードが、前記SCMAコードブックマッピングの後に得られる前記中継信号を前記宛先ノードへ送信する段階と
    を備える、
    方法。
  2. 前記中継ノードが、前記宛先ノードによって送信される、前記中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する送信元ノードに関する情報を受信する段階であって、受信される前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的には、受信される前記信号が、前記中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する前記送信元ノードによって送信されたものかどうかを前記中継ノードが判定し、受信される前記信号が、ネットワーク符号化を実行するよう前記中継ノードに要求する前記送信元ノードによって送信されたものである場合、受信される前記信号に対して前記ネットワーク符号化を実行することを含む、段階を更に備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり、前記中継ノードが前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的に、前記中継ノードが、前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行することである、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記ネットワーク符号化は、物理層ネットワーク符号化であり、前記中継ノードが前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行することは、具体的には、受信される前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行することである、請求項1又は2に記載の方法。
  5. 前記中継ノードは、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべくリソースを受信し、前記中継ノードが前記宛先ノードに対して、前記SCMAコードブックマッピング後に得られる前記中継信号を送信することは、具体的には、前記リソース上の前記中継ノードが、前記SCMAコードブックマッピング後に得られる前記中継信号を送信することである、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。
  6. 前記中継ノードによって使用される前記SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項1から5の何れか一項に記載の方法。
  7. 前記中継ノードにネットワーク符号化を実行することを要求する前記送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項2から5の何れか一項に記載の方法。
  8. 前記中継信号を送信するべく前記中継ノードによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号を送信するべく、前記送信元ノードのうち少なくとも1つによって使用される、請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
  9. データ伝送の方法であって、
    宛先ノードが2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信する段階であって、前記SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、ビットデータと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、
    前記宛先ノードが、中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を前記中継ノードへ送信する段階と、
    前記宛先ノードが、前記中継ノードによって送信される中継信号を受信する段階であって、前記中継ノードによって送信される前記中継信号は、前記中継ノードが、前記2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される前記2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、前記中継ノードによって使用される前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記コードブックを使用することで、前記ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、前記中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階と、
    前記宛先ノードが、前記2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信する段階であって、前記第2送信元信号は、前記送信元ノードが、前記送信元ノードによって使用される前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記コードブックを使用することによってコードブックマッピングを実行することで得られる、段階と
    を備え、
    前記第2送信元信号及び前記中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される、
    方法。
  10. 前記中継ノードによって送信される中継信号を前記宛先ノードが受信する前に、前記方法は、
    前記宛先ノードが、前記2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信する段階を含み、
    前記宛先ノードが、前記中継ノードによって送信される中継信号を受信した後で、前記方法は更に、
    前記宛先ノードが、受信される前記第1送信元信号及び中継信号に対してネットワーク復号化を実行する段階を含む、
    請求項9に記載の方法。
  11. 前記宛先ノードは、ネットワーク符号化を実行するよう前記中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を前記中継ノードへ送信し、前記送信元ノードに関する情報は、受信される前記送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく前記中継ノードによって使用される、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 前記SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、請求項9から11の何れか一項に記載の方法。
  13. 前記中継ノードにネットワーク符号化を実行するよう要求する前記送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、請求項9から12の何れか一項に記載の方法。
  14. データ伝送の方法であって、
    送信元ノードが、宛先ノードによって送信される第1リソースに関する情報を受信する段階と、
    前記送信元ノードが、前記第1リソース上で、前記宛先ノードに対して第1送信元信号を送信する段階と、
    前記送信元ノードが、前記宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報と、前記送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報とを受信する段階であって、前記SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、段階と、
    前記送信元ノードが、前記第2リソース上で、前記宛先ノードに対して第2送信元信号を送信する段階であって、前記第2送信元信号は、前記送信元ノードが、前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記SCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、段階と
    を備える、
    方法。
  15. 前記第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項14に記載の方法。
  16. 前記第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項14又は15に記載のデバイス。
  17. 前記SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項14から16の何れか一項に記載のデバイス。
  18. データ伝送用のデバイスであって、
    前記デバイスは、
    バスと、
    前記バスに接続されているプロセッサと、
    前記バスに接続されているトランスミッタと、
    前記バスに接続されているレシーバと、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、
    宛先ノードによって送信される、前記デバイスが使用するSCMAコードブックに関する情報を受信するよう前記レシーバを制御することであって、前記SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを有し、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すべく使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを有することと、
    2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの送信元信号を受信するよう前記レシーバを制御することと
    を行い、
    前記プロセッサは更に、受信される前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対してネットワーク符号化を実行すること、及び、前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記SCMAコードブックを使用して、前記ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行して、これにより中継信号を得ることを行うように構成され、
    前記プロセッサは、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、前記SCMAコードブックマッピングの後に得られる前記中継信号を前記宛先ノードへ送信するよう前記トランスミッタを制御する、
    デバイス。
  19. 前記プロセッサは更に、前記宛先ノードが送信する、ネットワーク符号化を実行するように前記デバイスに要求する送信元ノードに関する情報を受信するべく前記レシーバを制御するよう構成され、前記プロセッサは更に、受信される前記信号は、ネットワーク符号化を実行するよう前記デバイスに要求する前記送信元ノードによって送信されたかどうか判定し、受信された前記信号が、ネットワーク符号化を実行するよう前記デバイスに要求する前記送信元ノードによって送信されたものである場合、受信された前記信号に対して前記ネットワーク符号化を実行するように構成されている、請求項18に記載のデバイス。
  20. 前記ネットワーク符号化は、排他的論理和符号化であり、前記プロセッサは更に、前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対して排他的論理和符号化を実行するよう構成されている、請求項18又は19に記載のデバイス。
  21. 前記ネットワーク符号化は、物理層ネットワーク符号化であり、前記プロセッサは更に、マッピング関係に従って、受信される前記2つ又はそれより多くの送信元信号に対して物理層ネットワーク符号化を実行するよう構成されている、請求項18又は19に記載のデバイス。
  22. 前記プロセッサは更に、SCMAコードブックマッピング後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを送信するべく、リソースを受信するようレシーバを制御するように構成され、前記プロセッサは更に、前記SCMAマッピングの後に得られる少なくとも2つの変調シンボルを前記リソース上で送信するように前記トランスミッタを制御するように構成されている、請求項18から21の何れか一項に記載のデバイス。
  23. 前記デバイスが使用する前記SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、請求項18から22の何れか一項に記載のデバイス。
  24. ネットワーク符号化を実行するよう前記デバイスに要求する前記送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、請求項19から23の何れか一項に記載のデバイス。
  25. 前記中継信号を送信するべく前記トランスミッタによって使用される時間周波数リソースは、SCMAコードブックマッピング後に得られる送信元信号を送信するべく、前記送信元ノードのうち少なくとも1つによって使用される、請求項18から24の何れか一項に記載の方法。
  26. 前記デバイスは中継ノードである、請求項18から25の何れか一項に記載のデバイス。
  27. データ伝送用のデバイスであって、
    前記デバイスは、
    バスと、
    前記バスに接続されているプロセッサと、
    前記バスに接続されているトランスミッタと、
    前記バスに接続されているレシーバと、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、
    2つ又はそれより多くの送信元ノードに対し、各送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を別々に送信するよう前記トランスミッタを制御することであって、前記SCMAコードブックは、2つ又はそれより多くのコードワードを含み、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、ビットデータと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含む、ことと、
    中継ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を前記中継ノードへ送信するよう前記トランスミッタを制御することと、
    を行い、
    前記プロセッサは更に、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、
    前記中継ノードによって送信される中継信号を受信するよう前記レシーバを制御することであって、前記中継ノードによって送信される前記中継信号は、前記中継ノードが、前記2つ又はそれより多くの送信元ノードによって送信される2つ又はそれより多くの第1送信元信号を受信し、受信される前記2つ又はそれより多くの第1送信元信号に対してネットワーク符号化を実行し、前記中継ノードによって使用される前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記コードブックを使用することで、前記ネットワーク符号化の後に得られる信号に対してSCMAコードブックマッピングを実行した後で、前記中継ノードによって得られる少なくとも2つの変調シンボルであることと、
    前記2つ又はそれより多くの送信元ノードの少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第2送信元信号を受信するよう前記レシーバを制御することであって、前記第2送信元信号は、前記送信元ノードが、前記送信元ノードによって使用される前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記コードブックを使用することによってコードブックマッピングを実行することで得られる、ことと
    を行い、
    前記第2送信元信号及び前記中継信号は、同一の時間周波数リソースを使用することで送信される、
    デバイス。
  28. 前記プロセッサは更に、前記2つ又はそれより多くの送信元ノードのうち少なくとも1つの送信元ノードによって送信される第1送信元信号を受信するべく前記レシーバを制御するように構成され、前記プロセッサは更に、受信される前記第1送信元信号及び前記中継信号に対してネットワーク復号化を実行するよう構成されている、請求項27に記載のデバイス。
  29. 前記プロセッサは更に、ネットワーク符号化を実行するよう前記中継ノードに要求する送信元ノードに関する情報を前記中継ノードへ送信するべく前記トランスミッタを制御するように構成され、前記送信元ノードに関する情報は、受信される前記送信元信号に対してネットワーク符号化を実行するかどうか判定するべく前記中継ノードによって使用される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記SCMAコードブックに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、請求項27から31の何れか一項に記載の方法。
  31. ネットワーク符号化を実行するよう前記中継ノードに要求する前記送信元ノードに関する情報は、ダウンリンク制御情報DCIメッセージ内に保持されて送信される、請求項28から30の何れか一項に記載の方法。
  32. 前記デバイスは送信元ノードである、請求項27から31の何れか一項に記載のデバイス。
  33. データ伝送のためのデバイスであって、
    前記デバイスは、
    バスと、
    前記バスに接続されたプロセッサと、
    前記バスに接続されたトランスミッタと、
    前記バスに接続されたレシーバと、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、宛先ノードによって送信される、第1リソースに関する情報を受信するよう前記レシーバを制御し、前記宛先ノードによって送信される、第2リソースに関する情報、及び、前記送信元ノードによって使用されるSCMAコードブックに関する情報を受信するよう前記レシーバを制御し、前記SCMAコードブックは、少なくとも2つのコードワードを有し、前記コードワードは、多次元複素ベクトルであり、データと少なくとも2つの変調シンボルとの間のマッピング関係を表すのに使用され、前記少なくとも2つの変調シンボルは、少なくとも1つのゼロ変調シンボル及び少なくとも1つの非ゼロ変調シンボルを含み、
    前記プロセッサは、前記バスを使用することによって、前記メモリ内に保存されたプログラムを呼び出し、これにより、前記第1リソース上で前記宛先ノードへ第1送信元信号を送信するよう前記トランスミッタを制御し、前記第2リソース上で前記宛先ノードへ前記第2送信元信号を送信するよう前記トランスミッタを制御し、前記第2送信元信号は、前記送信元ノードが、前記SCMAコードブックに関する情報が示す前記SCMAコードブックを使用して、データに対してSCMAコードブックマッピングを実行することによって得られる少なくとも2つの変調シンボルである、
    デバイス。
  34. 前記第1リソースに関する情報は、第1ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項33に記載のデバイス。
  35. 前記第2リソースに関する情報は、第2ダウンリンク制御情報DCI内に保持される、請求項33又は34に記載のデバイス。
  36. 前記SCMAコードブックに関する情報は、第3ダウンリンク制御情報DCI中に保持される、請求項33から35の何れか一項に記載のデバイス。
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