TWI703843B

TWI703843B - 重疊傳輸用的設備與方法

Info

Publication number: TWI703843B
Application number: TW105115450A
Authority: TW
Inventors: 權赫俊; 林波李; 正元李; 桑迪普克里希納莫爾迪
Original assignee: 南韓商三星電子股份有限公司
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2020-09-01
Also published as: CN106255195A; CN106254295B; US20160366691A1; KR102242531B1; US20190173724A1; KR20210045965A; US20160366003A1; US10193735B2; TW201644245A; US10749725B2; CN106255195B; TW201644300A; TW202044807A; US10212020B2; TWI708516B; KR102496679B1; US10855510B2; US20190173725A1; TWI717300B; KR20160144915A

Abstract

本發明描述關於一種新型的重疊多工傳輸群集(重疊群集)，即格雷映射可非均一群集，的設備、系統及方法。描述用於產生格雷映射可非均一群集重疊群集的設備、系統及方法，以及用於使用格雷映射可非均一群集重疊群集對傳輸進行接收、解映射及解碼的設備、系統及方法。亦描述用於基於各種條件而選擇一種類型的重疊多工傳輸群集的設備、系統及方法。

Description

重疊傳輸用的設備與方法

[優先權]

本申請案主張以下申請案的優先權：2015年6月9日在美國專利商標局申請的美國臨時專利申請案第62/173,241號、2015年8月11日在美國專利商標局申請的美國臨時專利申請案第62/203,818號、2015年8月12日在美國專利商標局申請的美國臨時專利申請案第62/204,305號及2015年8月26日在美國專利商標局申請的美國臨時專利申請案第62/210,326號，每一臨時專利申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。

本發明大體上是有關於重疊多重存取通信技術，且更特定言之，是有關於第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project；3GPP)中的多使用者重疊傳輸(Multi-User Superposition Transmission；MUST)。

採用重疊多重存取是第三代合作夥伴計劃(3GPP)中的最近發展。參見(例如)Chairman’s Notes,3GPP RAN1 Meeting #80b,Belgrade(2014-04-20)。儘管常常在3GPP中稱作多使用者重疊傳輸(MUST)，但重疊多重存取技術具有各種名稱及各種類型，包含(且不限於)非正交多重存取(Non-Orthogonal Multiple Access；NOMA)、半正交多重存取(Semi-Orthogonal Multiple Access；SOMA)、速率可調式群集擴展多重存取(Expansion Multiple Access；EMA)、下行鏈路多使用者(Downlink Multiple User；DL MU)，等。本發明不限於前文提及的技術中的任一者，而對於任何重疊通信技術具有廣泛的適用性。

大體而言，多重存取重疊是指藉由線性地組合經振幅加權、經編碼及/或經調變訊息而傳達至多個使用者。舉例而言，圖1具有基地台(BS)110(或演進型NodeB(eNB))及兩個使用者(或使用者裝備(UE))──近UE 120及遠UE 130(「近」及「遠」是指其距BS 110的相對距離)。近UE 120及遠UE 130兩者接收相同信號x，信號x包括用於近UE 120的符號x_N及用於遠UE 130的符號x_F，其可由等式(1)表示：

其中α通常指代傳輸功率，且因此α_N是分配給近使用者信號的傳輸功率，且α_F是分配給遠使用者的傳輸功率，其中α_N+α_F=1。有時，α更通常指代近使用者功率與遠使用者功率的比率，如下文進一步論述之圖2中所圖示。

簡言之，近UE 120對用於遠UE 130的符號x_F進行解碼，且使用其將x_F作為干擾而取消，藉此對意欲用於近UE 120的符號x_N進行解碼。此類型的取消的一個反覆過程是「連續干擾取消(Successive Interference Cancellation)」或SIC。另一方面，遠UE 130僅對其自身信號x_F進行解碼。(但有可能遠使用者亦執行某一形式的信號取消以消除x_N)。

在本文中，大體而言，遠使用者符號x_F對應於呈現為

的資料的K_F個位元，且近使用者符號x_N對應於表示為

的資料的K_N個位元。

圖2圖示由MUST下的(QPSK，QPSK)調變對形成的「重疊群集」的實例。「(QPSK，QPSK)」意謂遠及近UE信號兩者皆由QPSK調變。圖2是使用等式(1)用於近及遠使用者兩者的QPSK的直接符號映射(direct symbol mapping；DSM)的結果，意即，16-正交振幅調變(Quadrature Amplitude Modulation；QAM)重疊群集。此外，在圖2中，組成性x_F及x_N符號單獨地進行格雷(Gray)編碼。

圖2中的16-QAM重疊群集中的四位元符號中的每一者包括意欲用於遠使用者的符號的兩個位元及意欲用於近使用者的符號的兩個位元。更特定言之，每一四位元符號(b₀、b₁、b₂、b₃) 包括

──用於遠使用者的兩個位元，及

──用於近使用者的兩個位元。因此，遠使用者群集是相對粗糙的，這是因為每一象限僅表示一個符號(舉例而言，右上方象限是(00))，而近使用者群集的每一象限具有所有四個符號(00，01，10及11)。然而，因為近使用者更接近，所以近使用者的所接收信號較強，且近使用者將比遠使用者更容易區分細節層次。

理論上，令近使用者使用藉由碼字之連續干擾取消(Successive Interference Cancellation；SIC)(其中遠使用者碼字經解碼)、使用經解碼碼字重新建構的原始經編碼遠使用者碼字，且接著使用在解碼之前自總體信號取消的經重新建構原始信號在其達成容量之意義上是最佳的。

實務上，如上文所描述，碼字干擾取消(Code Word Interference Cancellation；CWIC)是相當困難的，這是因為近使用者接收器需要具有遠使用者的傳輸參數，諸如(例如)碼字調變編碼方案(Modulation and Coding Scheme；MCS)、預編碼矩陣、秩數、功率增加，等。舉例而言，若網路提供此資訊，則其將引起控制傳信額外負荷的增大。另外，遠使用者的碼字的解碼、重新建構及取消引起相當大的資源使用。

相比之下，符號級干擾取消(Symbol-Level Interference Cancellation；SLIC)是低複雜度方法，且當使用聯合偵測，意即最大可能性(Maximum Likelihood；ML)偵測時，SLIC可在許多情境中接近CWIC的效能。然而，當使用SLIC時，符號x_N及x_F兩者中的不同位元的對數似然比(log-likelihood ratio；LLR)分佈可影響效能。舉例而言，直接符號映射(direct symbol mapping；DSM)引起SLIC效能降級。

因此，已進行本發明以至少解決上文描述的問題及/或缺點且至少提供下文描述的優點。

本發明的一態樣提供一種新型的重疊群集：格雷映射非均一群集(Gray-mapped Non-uniform Constellation；GNC)。根據本發明的另一態樣，GNC重疊群集中的相鄰符號之間的間距可不相等。根據本發明的又一態樣，GNC重疊群集由規則間隔的點陣的直和形成，此引起簡化的聯合LLR產生。根據本發明的另一態樣，GNC可易於擴展以用於兩個以上使用者(意即，大於僅一「近」使用者及一「遠」使用者)的多使用者重疊傳輸(MUST)。

根據本發明的一個態樣，提供一種用於選擇包含兩個或兩個以上使用者裝備(UE)群集的重疊群集的方法，所述方法包含：至少基於所述兩個或兩個以上UE之間的功率比而判定應產生哪一類型的重疊群集(superposition constellation；super-constellation)，其中一種類型的重疊群集是格雷映射可非均一群集(GNC)，其中所述兩個或兩個以上UE及所述GNC重疊群集自身的組成性群集兩者進行了格雷映射；以及產生所述所判定類型的重疊群集。

根據本發明的一個態樣，提供一種用於使通信系統中的使用者裝備(UE)能夠進行重疊多工傳輸的方法，所述方法包含：接收重疊傳輸正用以傳輸至所述UE的指示；接收哪一類型的重疊傳輸正用以傳輸至所述UE的指示，其中至少一種類型的重疊傳輸使用格雷映射可非均一群集(GNC)重疊群集；接收一或多個重疊傳輸參數；以及至少基於正使用的所述類型的重疊傳輸及所述一或多個重疊傳輸參數而判定所接收傳輸的對數似然比(LLR)近似值。

根據本發明的一個態樣，提供一種用於選擇包含兩個或兩個以上使用者裝備(UE)群集的重疊群集的設備，所述設備包含：儲存能夠由處理器執行的指令的至少一個非暫時性電腦可讀媒體；以及至少一個處理器，所述處理器能夠執行儲存於所述至少一個非暫時性電腦可讀媒體上的指令，其中所述指令的所述執行引起所述設備執行一種方法，所述方法包含：至少基於所述兩個或兩個以上UE之間的功率比而判定應產生哪一類型的重疊群集，其中一種類型的重疊群集是格雷映射可非均一群集(GNC)，其中所述兩個或兩個以上UE及所述GNC重疊群集自身的組成性群集兩者進行了格雷映射；以及產生所述所判定類型的重疊群集。

根據本發明的一個態樣，提供一種使用者裝備(UE)，所述UE包含：至少一個非暫時性電腦可讀媒體，其儲存能夠由處理器執行的指令；以及至少一個處理器，所述處理器能夠執行儲存於所述至少一個非暫時性電腦可讀媒體上的指令，其中所述指令的所述執行引起所述UE執行一種方法，所述方法包含：接收重疊傳輸正用以傳輸至所述UE的指示；接收哪一類型的重疊傳輸正用以傳輸至所述UE的指示，其中至少一種類型的重疊傳輸使用格雷映射可非均一群集(GNC)重疊群集；接收一或多個重疊傳輸參數；以及至少基於正使用的所述類型的重疊傳輸及所述一或多個重疊傳輸參數而判定所接收傳輸的對數似然比(LLR)近似值。

110:基地台(BS)

120:近UE

130:遠UE

410:M-QAM映射程式

413、415:M(．)模組

420:M-QAM映射程式

423:Rc(．)模組

425:Im(．)模組

430、433、435、440、450、460:元件

510:M-QAM映射程式

513、515:N(．)模組

520:M-QAM映射程式

522、524:位元異或模組

540、550、560:元件

610A、620A、630A:步驟

610B、620B、630-α、630-β、630-γ:步驟

x:信號

本發明的某些實施例的以上及其他態樣、特徵以及優點將自結合附圖的以下詳細描述而更顯而易見，其中：圖1是圖示多使用者重疊傳輸(MUST)的實例的圖，其中近UE及遠UE兩者共用重疊信號。

圖2是由用於遠使用者及近使用者的(QPSK，QPSK)調變對的直接符號映射(DSM)形成的重疊群集。

圖3A是根據本發明的實施例的藉由格雷映射用於遠使用者及近使用者的(QPSK，QPSK)調變對而形成的重疊群集。

圖3B是根據本發明的實施例的藉由格雷映射用於遠使用者及近使用者的(QPSK，QPSK)調變對而形成的重疊群集。

圖4是根據本發明的實施例的使用M(．)函數的GNC信號產生設備的概念圖。

圖5是根據本發明的實施例的使用N(．)函數的GNC信號產生設備的概念圖。

圖6A是說明根據本發明的各種實施例的選擇及產生重疊群集的程序的流程圖。

圖6B是說明根據本發明的實施例的在排程、映射及調變程序中所涉及的決策邏輯的流程圖。

在下文中，參看附圖詳細地描述本發明的實施例。應注意，相同元件將由相同參考數字指明，但其在不同圖式中所示。在以下描述中，提供諸如具體配置及組件的特定細節僅用以輔助對本發明的實施例的總體理解。因此，熟習此項技術者應顯而易見，可在不脫離本發明的範疇及精神的情況下對本文中描述的實施例進行各種改變及修改。另外，為了清楚及簡明起見，省略對熟知功能及構造的描述。下文描述的術語為考慮本發明中的功能而定義的術語，且可根據使用者、使用者的意圖或習慣而不同。因此，應基於整個說明書中的內容而判定術語的定義。

本發明可具有各種修改及各種實施例，在其中下文參看附圖詳細描述實施例。然而，應理解，本發明不限於特定實施例，但本發明包含在本發明的精神及範疇內的所有修改、等效物以及替代例。

儘管包含諸如第一、第二等等的序數的術語可用於描述各種元件，但結構元件並不受所述術語限制。所述術語僅用以將一個元件與另一元件區分開來。舉例而言，在不脫離本發明的範疇的情況下，可將第一結構元件稱作第二結構元件。類似地，第二結構元件亦可稱作第一結構元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含一或多個相關聯項目中的任何及所有組合。

如本文所使用的術語僅用以描述本發明的各種實施例，但不意欲限制本發明。除非上下文另有明確指示，否則單數形式意欲包含複數形式。在本發明中，應理解，術語「包含」或「具有」指示特徵、數字、步驟、操作、結構元件、部件或其組合的存在，且並不排除一或多個其他特徵、數字、步驟、操作、結構元件、部件或其組合的存在或增加的可能性。

除非不同地定義，否則本文中使用的所有術語與熟習本發明所屬的技術者理解的術語具有相同的含義。如一般使用的辭典中定義的術語的此類術語應解釋為具有與此項技術的相關領域中的內容相關含義相同的含義，且不應解釋為具有理想或過度形式化含義，除非在本發明中清楚地定義。

相同發明人的標題為「Power Allocation on Gray Mapped Superposition Transmission」的相關非臨時專利申請案正同時申請，且主張與本申請案所主張相同的四個美國臨時專利申請案的優先權。所述申請案明確地以全文引用的方式併入本文中。

大體而言，重疊群集較佳滿足以下三個條件：(1)重疊群集進行了格雷編碼/映射；(2)傳輸功率α的平衡可任意地由BS/eNB設定(意即，具有非均一重疊群集，其中點並不等距)；以及(3)組成重疊群集的群集本身個別地進行了格雷編碼(此在遠UE具有接近I+N底限的信號等級的情境中有幫助)。

本發明描述一種新型的重疊群集──格雷映射非均一群集(GNC)，其為經格雷編碼/映射的重疊群集，允許BS/eNB選擇其自身在使用者之間的傳輸功率α的平衡(意即，非均一，但仍經格雷映射的重疊群集)，且確保構成重疊群集的群集本身個別地進行了格雷編碼(意即，除了重疊群集的點進行了格雷映射以外)。此在下文第I部分中加以論述。

儘管稱為「格雷映射非均一群集」(GNC)，但術語「GNC」涵蓋具有合乎需要特性的非均一及均一重疊群集兩者。因而，「GNC」有時在本文中亦稱作「格雷映射可非均一群集」。

GNC並不始終為最佳解決方案。存在「排除」區域，其中使用GNC重疊群集可能比其他映射方法提供極少益處或不提供益處。此外，在某些功率比條件下，可藉由「位元調換」(在GNC內反轉遠使用者與近使用者)來找出較佳結果，此將在下文中詳細論述。因此，本發明的另一態樣提供判定應使用GNC的條件、何時應使用位元調換、及何時兩者皆無幫助的(且可使用其他方法)的方法。參見下文第II部分。

此外，本發明另一態樣提供符號偵測器選項大體用於MUST，及特定用於基於位元調換GNC的系統。參見下文第III 部分。類似地，本發明的又一態樣提供LLR產生/解映射選項大體用於MUST，及特定用於基於位元調換GNC的系統。參見下文第IV部分。最後，大體用於MUST且特定用於基於位元調換GNC的系統的控制傳信論述為本發明的另一態樣。參見下文第V部分。

I.格雷映射非均一群集(GNC)

下文，論述根據本發明的各種實施例的用於產生格雷映射非均一群集(GNC)的方法。使用此新型的位元至符號映射，確保格雷映射在使用者級及更高級兩者上，符號之間的間距可不相等，且可使用經簡化聯合LLR產生，這是因為GNC由規則間隔的點陣的直和形成。此外，GNC可易於擴展至多使用者(意即，大於僅一「近」使用者及一「遠」使用者，如同本文中的大部分實例)。

大體而言，使用一個近遠使用者及一個遠使用者的簡單實例，其中近使用者的群集階是N_n，且遠使用者的群集階是N_f，超/聯合群集是N_s=N_n×N_f。對於標準均一N_S-QAM群集，分析形式的實數部分可呈現為重複嵌套形式的簡化單元，不考慮功率標準化的因數及乘以重複嵌套結構的先前(1-2b₀)，如等式(2)中所示：

其中

。

在根據本發明的實施例的非均一N_s-QAM群集中，新參數q及p用以平衡各種利益以便提供GNC重疊群集，其中q保證使用者之間的所要功率分離，且p涉及單位群集功率。一個關鍵因素是在何處插入嵌套結構中的q的因數以便分離近UE與遠UE之間的群集及功率。在遠UE採取外部位元且近UE採取內部位元的實施例中，q因數應按以下層級插入至嵌套結構中，如下文的等式(3)中所示：

如上文所提及，新參數q經設計以按照特定功率約束及/或所要功率條件而將格雷映射維持於兩個或兩個以上UE之間的聯合/重疊群集中。

一特定實例呈現於下文的部分中。

A.嵌套群集結構的(QPSK，QPSK)實例

在此部分中，類似於圖2，映射至16-QAM重疊群集的(QPSK，QPSK)調變對將根據本發明的實施例而呈現於圖3A及圖3B中。亦類似於圖2，每一四位元(「超」)符號(b₀，b₁，b₂， b₃)包括兩個遠使用者位元

及兩個近使用者位元

圖3A及圖3B中的映射不同於圖2。遠使用者位元仍具有與圖2相同的型樣，其中(10)表示重疊群集的左上方象限，(00)表示右上方象限，(01)表示右下方象限，且(11)表示左下方象限。然而，近使用者位元(b ₂,b ₃)定義經格雷標記的群集點，每一組點用於對(b ₀,b ₁)的一給定值。換言之，位元(b ₀,b ₁)及(b ₂,b ₃)的對形成嵌套結構，其中(b ₀,b ₁)構成直和的「外部」部分，且(b ₂,b ₃)成直和的「內部」部分，如等式(4)(a)中所示。

在不損失一般性的情況下，假定α_F>α_N=1-α_F或等效地，α_F>0.5(大體而言，預期功率的較大分數分配給非正交多重存取(NOMA)中的遠使用者；若情況並非如此，則可調換α_F及α_N的角色-因此此假定並非限制性的)。

另外，可使得不相等功率分離成為使用新參數q及p的符號映射過程的部分，如下文的等式(4)(b)及(4)(c)中所示：

其相同於

其中p及q為如上文所論述的正實值數字，且C是用以標準化聯合群集映射上的符號功率的功率約束值。

圖3A圖示根據本發明的一實施例的使用值p=0.9354及q=1.3093(等效於α_N=0.3及α_F=0.7)映射至16-QAM重疊群集的(QPSK，QPSK)調變對。群集點/符號之間的距離明顯地並不均一。

儘管等式(4)(b)/(c)提供映射至非均一16-QAM重疊群集的(QPSK，QPSK)調變對的常用映射公式，但其亦包含根據本發明的一實施例的作為特殊情況的均一16-QAM重疊群集。即，設定值p=q=1或等效地α_F>0.8產生根據本發明的一實施例的具有獨特內部/外部品質的均一16-QAM重疊群集。

因此，圖3B圖示根據本發明的一實施例的使用p=1及q=1值(等效於α_N=0.2及α_F=0.8)映射至16-QAM重疊群集的(QPSK，QPSK)調變對。在更常用的GNC映射等式的此特殊情況中，群集點/符號之間的距離為均一的。

3GPP RAN1已建立情境以評估MUST的實施(意即，重疊系統)。首先，僅使用兩個情境：「情境1」，一層或純量環境；及「情境2」，多層環境，其中秩2預編碼信號傳輸至近使用者，而以稍微不同之方式預編碼的秩1信號傳輸至遠使用者。欲獲得關於情境的更多細節，參見(例如)本申請案主張其優先權且亦明確地以引用方式併入的四個美國臨時專利申請案。

為了滿足彼等情境，16-QAM(QPSK，QPSK)重疊群集的p及q經受某些約束。針對情境1(純量/一層重疊)，約束為：1)2p ²(4+q ²)=C，其由單位群集功率引起；及 2)

，其由(b₀，b₁)位元與(b₂，b₃)位元之間的功率分離要求引起。

針對情境2(兩層重疊)，約束為：1)2p ²(4+q ²)=0.5C(1+α _F)；及 2)

。

x屬於的群集表示為S_p,q(X_QPSK，X_QPSK)，這是因為其自基礎(QPSK，QPSK)群集形成且由p、q參數化。上文中，p可始終設定為等於1，這是因為其由標準化因數C向外按比例調整。因此，根據本發明的一實施例，定義形式x=f _p,q(x ₀,x ₁)的非線性映射，此產生格雷映射非均一群集，亦稱為GNC。如上文所提及，習知16-QAM群集是特殊類型的GNC(意即，當p=q=1時)。

因為選擇性「壓擴」(意即，不同組群集點的壓縮及擴展)應用於上述格雷編碼群集，所以易於驗證產生於上述等式(4)(b)/(c)的位元標記亦為格雷標記。重疊群集的任何兩個鄰近符號僅相差一個位元，這是因為基礎群集是經格雷編碼。

此外，如圖3A及圖3B中可見，在處於中心的四個符號中，近使用者位元並不改變(意即，其全部為「00」)，而遠使用者位元改變。此是與圖2(意即，直接符號映射)相比，其中四個中心符號中的近位元及遠位元兩者按符號改變。

儘管在上文將(QPSK，QPSK)16-QAM重疊群集提供為一實例，但可以相同方式產生額外重疊群集。例如，下文在表1中所示的重疊群集的特定等式及約束提供於隨附於此的附件I以及美國臨時專利申請案第62/173,241號及第62/203,818號中，本申請案主張所述專利申請案的優先權(且所述專利申請案已以全文引用的方式併入)。

B.用於任意群集對的常用映射

上述方法可擴展至組成性群集的任何任意組合。類似於之前，「近」UE與「遠」UE可互換。「遠」使用者的位元映射至所得群集的外部部分，且近使用者的位元映射至所得群集的內部部分。結果，舉例而言，用於(QPSK，16QAM)的位元映射並不與用於(16QAM，QPSK)的位元映射相同。

當更一般化地檢視時，(在以上實例中映射至遠使用者的)外部位元可被視為「基底層」，且(在以上實例中映射至近使用者的)內部位元可被視為「擴展層」。

(1)使用M(．)函數的常用GNC等式

因此，通常適用的GNC等式可寫為基底層(x_F)與基底層及擴展層(x_N)的函數的線性組合，如等式(5)中闡述：

其中a為取決於調變階數的因數，且

及

表示分別應用於基底層x _F的偶數及奇數位元的函數M(．)。

函數M(．)僅採取值-1及+1。結果，在傳輸之前將資料位元

映射至

群集之後，擴展層符號x_N的I及/或Q值經歷正負號反轉(等效於群集的反射)。

針對下文表2中的不同調變階對而彙總函數M(d ₀ d ₁...d _K-1)。

圖4是用於根據本發明的一實施例的使用M(．)函數且假定遠使用者位元映射至基底層的根據上述等式(5)而產生GNC信號的信號產生裝置的概念圖。

如圖4中所示，將所有遠使用者位元

輸入至M-QAM映射程式410，而同時將遠使用者位元的偶數位元輸入至M(．)模組413中，且將遠使用者位元的奇數位元輸入至M(．)模組415中。M-QAM映射程式410執行映射遠使用者位元的函數，藉此在450處產生隨後按

按比例調整功率的遠使用者信號，遠使用者信號隨後在460處與近使用者信號混合以產生GNC符號輸出。另一方面，M(．)模組413執行遠使用者偶數位元上的M(．)函數且M(．)模組415執行遠使用者奇數位元上的M(．)函數，所述函數用於產生近使用者信號，如下文所論述。

所有近使用者位元

輸入至M-QAM映射程式420，M-QAM映射程式420類似於M-QAM映射程式410執行映射近使用者位元的函數。M-QAM映射程式420的輸出輸入至Re(．)模組423(其產生信號的實數部分)及Im(．)模組425(其產生信號的虛數部分)。

M(．)模組415的輸出在435處與Im(．)模組425的輸出及假想值j混合。類似地，M(．)模組413的輸出在433處與Re(．)模組423的輸出混合。在430處混合彼等所混合輸出本身，以產生信號的近使用者部分，所述部分藉由在440處與

混合而經受功率按比例調整，隨後與遠使用者信號在460處混合以產生GNC符號輸出。

本發明不限於等式(5)中所示及圖4中產生的線性組合，而是可採取數個形式。因此，下文描述根據另一個實施例的一種信號產生技術及信號產生設備。

(2)N(．)函數的常用GNC等式

更特定言之，圖5是使用位元層級操作及N(．)函數的信號產生設備的概念圖，其中圖5的通常適用的GNC等式寫為等式(6)：

其中 a 為取決於調變階數的因數，類似於等式(5)中，且x’_N是對應於位元序列

的M-QAM群集，其中：

及

N(．)函數僅採取0及1的二進位值，且函數N(d₀d₁...d_K-1)經彙總用於下文表3中的不同調變階數對。

如上所述，圖5是用於根據本發明的一實施例的使用N(．)函數且假定遠使用者位元經映射至基底層的根據上述等式(6)而產生GNC信號的信號產生設備的概念圖。

如圖5中所示，將所有遠使用者位元

輸入至M-QAM映射程式510，而同時將遠使用者位元的偶數位元輸入至N(．)模組513中且將遠使用者位元的奇數位元輸入至N(．)模組515中。M-QAM映射程式510執行映射遠使用者位元的功能，藉此在 550處產生隨後按

按比例調整功率的遠使用者信號，遠使用者信號隨後在560處與近使用者信號混合以產生GNC符號輸出。另一方面，N(．)模組513對遠使用者偶數位元執行N(．)函數，從而產生e₀，且N(．)模組515對遠使用者奇數位元執行N(．)函數，藉此產生e₁，所述函數用於產生近使用者信號，如下文所論述。

另一方面，近使用者位元

經拆分成其偶數位元(其經輸入至位元異或模組522)與其奇數位元(其經輸入至位元異或模組524)。位元異或模組522及位元異或模組524亦將e₀及e₁分別作為來自N(．)模組513及N(．)模組515的輸入接收。因此，位元異或模組522對偶數近使用者位元及e₀執行的異或操作，且位元異或模組524對偶數近使用者位元及e₁執行異或操作。來自位元異或模組522的偶數經異或位元及來自位元異或模組524的奇數經異或位元兩者皆輸入至M-QAM映射程式520中，M-QAM映射程式520將一系列偶數及奇數位元兩者轉換成QAM符號。

M-QAM映射程式520的輸出(其包括x’_N)藉由在540 處與

混合而經受功率按比例調整，隨後與遠使用者信號在560 處混合以產生GNC符號輸出。

C.至兩個以上使用者的擴展

在本發明的另一相關實施例中，格雷映射方法可擴展至兩個以上使用者，意即，K使用者系統。

K個使用者的資訊符號可線性地重疊，以產生等式(9)：

其中x_j是第j個使用者的M-QAM符號，使得α _j>0且約束α ₀+α ₁+…+α _K-1=1成立。

舉例而言，當K=2時，在給定使用者的接收器處接收的信號可寫為下文的等式(10)：

其中

是n _R×1接收信號向量，h是n _R×1頻道向量 (其在eNB處包含預編碼，若存在)，且n是模型化具有分佈

的加成性白高斯雜訊(AWGN)的向量。

K個使用者的位元可經映射為自重疊群集的最外位元至最內位元的重疊群集。當滿足α_j上的一些條件時對重疊群集進行格雷編碼。舉例而言，若所有K個使用者具有QPSK作為其單使用者群集，則映射可寫為等式(11)：...(11) (b ₀,b ₁,b ₂,b ₃,...,b _2K-2,b _2K-1)=(b ₀,b ₁)⊕(b ₂,b ₃)...⊕(b _2K-2,b _2K-1)...(11)

向導致(2^2K)-QAM重疊群集。舉例而言，針對K=3，此方法導致由等式(12)定義的位元至符號映射：

其中

是指第j個使用者的位元，且p、q及r為在等式(12)中經受由等式(13)指示的約束的正實值數字：2p ²(16+4q ²+q ² r ²)=C...(13)

將上述內容擴展至K個使用者的調變階數的任意組合的情況是不重要的。

如上文所示，一種新型的位元至符號映射產生一種新型的重疊群集──格雷映射非均一群集或格雷映射可非均一群集(GNC)。描述用於提供此類映射的若干方法，且顯示此類映射可擴展至任何任意數目個使用者(意即，大於僅一「近」使用者及一「遠」使用者)。

II.使用GNC的可調式排程/映射

A.用以維持格雷映射的可調式位元調換

根據本發明的一實施例，可調式位元映射可用以維持格雷映射，而無關於遠使用者及近使用者的相對功率。

在上文描述的GNC映射中，需要維持某些條件。舉例而言，為了格雷映射能維持於(QPSK，QPSK)重疊群集中，需要滿足條件q<2。需要針對(16QAM，QPSK)及(64QAM，QPSK)重疊群集滿足相同條件。類似地，需要針對(QPSK，16QAM)及 (16QAM，16QAM)重疊群集而滿足條件3q<4。針對(QPSK，64QAM)，需要滿足條件7q<8。

因此，必須針對下文表格4給處的值而滿足用於情境1 的功率比

及用於情境2的功率比

。

當並不滿足上述功率比條件時，直接映射引起非格雷映射。然而，若調換近使用者及遠使用者的角色，則格雷映射仍是可能的，意即，可將外部位元指派至近使用者且可將內部位元指派至遠使用者，從而導致近使用者位元

及遠使用者位元

。

上述條件可等效地寫為： α_F>T₁(不具有位元調換的格雷映射)

α_F<T₂(具有調換的格雷映射)

針對適合的實數T₁、T₂而相關於α_F將排除區域定義為(T₁，T₂)，使得0<T₂<T₁<1。

當歸因於排程器處的功率分配而並不滿足格雷映射的條件時，存在兩個選項：

選項1：維持GNC映射

選項2：返回至直接符號映射

即使當違反格雷映射的條件時，存在GNC優於DSM的某些情境(某些MCS與功率比對)。

在此實施例中，只要可行，則可藉由適應性地選擇GNC或DSM而如下使用格雷映射： ■若α_F>t₀，則使用不具有調換且將遠使用者位元映射至外部位元的GNC，以及 ■若α_F<t₁，則使用具有位元調換且將遠使用者位元映射至內部位元的GNC， ■若t₁<α_F<t₀，則使用DSM

其中t₀及t₁為兩個臨限值，使得t₁<t₀。需要基於正用於兩個使用者的MCS對而選擇臨限值t₀及t₁。針對許多群集對(較低階QAM)，不具有調換的GNC或具有調換的GNC比用於任何α_F的DSM較佳，因此，t₀=t₁。針對其他群集對(主要為較高階QAM)，在t₁<α_F<t₀內存在DSM優於GNC的小型區域。

轉換至位元調換亦可存在一些益處。舉例而言，(例如)當α _F增大以平衡遠使用者效能與近使用者使用者效能時位元調換「稍早」，或(例如)當α _N增大以平衡近SNR與近使用者SNR時位元調換「稍晚」。舉例而言，針對(QPSK，QPSK)可將臨限值選取為稍微小於1(而非恰好為1)用於位元調換。作為另一實例，針對(QPSK，QPSK)可將臨限值t₀選取為稍微小於0.5(而非恰好為0.5)用於位元調換。可基於所選使用者MCS而修改臨限值。

除了由排程器分配用於近使用者及遠使用者的相對功率及使用者排名以外，所述需要考慮近使用者MCS及遠使用者MCS以便判定應將外部位元映射至遠使用者還是近使用者。位元調換引起相較於無調換的近(遠)使用者符號的不同最小距離。因此，目標區塊錯誤率(target Block Error Rate；BLER)是位元映射階數(意即，無調換相對於位元調換)及兩個使用者的相對功率分配(另外及兩個使用者的傳輸秩數)兩者的函數。

大體而言，排程器需要基於藉由無調換或位元調換選項達成的(重疊群集中的近使用者符號及遠使用者符號的)最小距離而判定針對無調換及位元調換選項兩者可達成的目標比率。可藉由無調換而達成某一目標BLER層級的最大MCS對可不同於可藉由位元調換而達成相同目標BLER層級的最大MCS對。

因此，排程器需要聯合地執行：

1.使用者對選擇，

2.相對於使用單使用者傳輸而在RB或RB集合上使用MUST傳輸的決策

3.MUST傳輸配置

a.傳輸秩數

b.使用者之間的功率分離/功率分離選擇

c.用於MUST的使用者MCS對，

d.(i)GNC w/交換；(ii)GNC w/o交換；及(iii)DSM的選擇。

可聯合地進行選擇，以便最大化經加權總和速率、封包流動(packet flow；PF)度量及排程器處的其他參數。

因此，位元調換準則可公式表達成下文的選項中的任一者，意即，若滿足等式(14)(i)至(14)(v)中的一者，則執行位元調換：f ₁(α _N,α _F,r _N,r _F,MCS _N,MCS _F)<T ₁...(14)(i)

f ₂(α _N,α _F,r _N,r _F,MCS _N,MCS _F)<T ₂(m _N,m _F)...(14)(ii)

此處：f ₁,f ₂,f ₃,f ₄,f ₅為各種映射函數；T1是臨限值；T₂、T₃及T₄為臨限值函數；MCS _N,MCS _F分別是用於近使用者及遠使用者的MCS(此隱含地包含調變資訊)；m _N,m _F分別是用於近使用者及遠使用者的調變階數(此等取決於所選MCS _N,MCS _F；且r _N,r _F分別是近使用者及遠使用者的傳輸秩數。

當使用GNC方案時，「無調換」與「位元調換」選擇問題是排程器聯合地執行使用者選擇及MUST與無MUST選擇的排程器實施的一部分，且若使用MUST，則排程器執行使用者MCS對、秩數及功率分離選擇。

若任一使用者具有秩2傳輸，則使用者MCS可替換為使用者MCS對用於兩個層。舉例而言，針對情境2，MCS _N可替換為對(MCS _N,1,MCS _N,2)，對(MCS _N,1,MCS _N,2)按上文描述的臨限準則的用於兩個層的MCS。

圖6A是說明根據本發明的各種實施例的選擇及產生重疊群集的程序的流程圖。圖6A是所涉及的主要操作及因數的簡單化呈現。

在610A中，接收、採集及/或產生用以作出以下決策的參數，諸如(例如)α功率比。在620A中，基於610A的參數而判定待使用的重疊群集的類型。最後，在630A中，將K個使用者的位元映射至所判定類型的重疊群集。

圖6B是說明根據本發明的一實施例的在排程、映射及調變程序中所涉及的決策邏輯的流程圖。換言之，圖6B填充涉及圖6A的實施的細節及實例中的一些。圖6B是將實施為數個互動程序及子常式的內容的簡單化呈現，且僅出於解釋的目的的而加以使用。

在610B中，接收所需以作出以下決策的資料，包含(但不限於)α_N/α_F功率比、遠使用者MCS、近使用者MCS、遠使用者多輸入多輸出(MIMO)秩數、近使用者MIMO秩數、目標BLER、目標輸送量及類似可能切合參數中的一或多者，如一般熟習此項技術者將已知。

在620B中，至少部分基於在610A中接收的資料而自以下各者作出選擇：●無調換的GNC；●具有調換的GNC；及●DSM。

排程器/調變映射程式基於所接收元件而判定準則是否通過。當準則通過時，排程器/調變映射程式將外部位元映射至遠使用者且將內部位元映射至近使用者。當準則並不通過時，排程器/調變映射程式外部位元映射至近使用者且將內部位元映射至遠使用者。

若在620B中選擇不具有調換的GNC，則將外部位元映射至遠使用者：

，且將內部位元映射至近使用者：

，意即，在630B-α中無位元調換。

若在620B中選擇具有調換的GNC，則將內部位元映射至遠使用者：

，且將外部位元映射至近使用者：

，意即，在630B-β中遠及近位元已內部-外部調換。

若在620B中選擇DSM，則直接將遠使用者的位元(

,

,...)及近使用者的位元(

,

,...)映射至630B-γ中。

當在傳輸之前調換位元時，三個偵測器是可行的，如下文闡述。

1)完全聯合LLR產生──針對此選項，Log-MAP(最大A 後驗)(最佳效能)或最大Log-MAP可用以為近使用者位元及遠使用者位元兩者產生LLRs；2)執行近使用者的首先將遠使用者處理為雜訊的硬分片，接著執行符號SIC以移除近使用者干擾，且接著產生遠使用者LLR；以及3)將近使用者處理為雜訊，且對遠使用者資料上執行SU偵測。

儘管第三選項最簡單，但其將具有不佳的效能。第一選項具有最佳效能但涉及判定重疊群集的位元的LLR。

III.MUST偵測器

針對MUST存在若干符號偵測器選項。針對聯合解映射，x_F及x_N兩者聯合地(意即，獨立於UE近/遠條件)由遠UE及近UE兩者解映射。UE將需要實施多至4096-QAM軟解映射程式，即使僅{QPSK，16-QAM，64-QAM}作為單使用者群集而被允許。下文更詳細地描述非均一M-QAM群集(M<=4096)的軟解映射的細節。秩1(rk1)Log-MAP(直接方法或使用rk2 LM)方法可用於此情況。若{QPSK，16-QAM，64-QAM，256-QAM}作為單使用者群集被允許，則UE將需要實施多至65,536-QAM軟解映射程式。rk2 DL-LM方法用於計算LLR。下文更詳細地描述關於當對於非均一群集可行時具有SIC或渦輪碼偵測/解碼(渦輪碼-DD)rk2 LM的另外細節。

針對混合型SU偵測及基於UE近/遠條件的SIC，近UE偵測x_F及x_N兩者。UE使用連續干擾取消(SIC)，其中在偵測x_N之後首先偵測到且取消x_F(將x_N處理為雜訊)。遠UE始終執行 x_F的SU偵測(將x_N處理為雜訊)。UE判定其自身是基於量測，例如，參考信號接收品質(reference signal received quality；RSRQ)或參考信號接收功率(reference signal received power；RSRP)層級，或一些其他控制資訊的近UE還是遠UE。此混合型SU偵測選項優於聯合解映射。

如上文所提及，存在三(3)個選項用於較低複雜度遠使用者偵測。第一選項是習知偵測器及解碼。將近使用者處理為雜訊且對遠使用者資料執行SU偵測。儘管其是最簡單的，但當近使用者映射至外部位元時第一選項具有不佳效能，此為高度非高斯的。第二選項是符號層級IC(SLIC)。第二選項是可行的選項。針對完全聯合LLR產生，Log-MAP(最佳效能)或最大Log-MAP可用以為近及遠使用者位元產生LLR。執行近使用者的首先將遠使用者處理為雜訊的硬分片，接著執行符號SIC以移除近使用者干擾，且接著產生遠使用者LLR。第三選項是CW層級IC(CWIC)。大體而言，近使用者MCS預期是高的，且遠使用者處的SINR條件及時藉由旁側資訊亦可能不足以對近使用者CW進行解碼。因此，CWIC是有可能不可行的。

下文更詳細地描述近使用者及遠使用者的不同偵測器選項。

A.純量/1層重疊

相對於純量或1層重疊，所接收信號可寫為等式(15)：

其中

是n _R×1接收信號向量，x₀屬於是所關注資料符號的

群集，且x'₀屬於是用於經共同排程UE的資料符號的

群集，α是功率分配值，使得0<α<1，且h是n _R×1頻道向量(其包含eNB處的預編碼，若存在)。

b_0,1(x₀的第l個位元(其中0<l<K₁))的對數似然比(LLR)是如下文的等式(16)中所示的Log-MAP(LM)：

在第一方法中，使用聯合軟解映射程式獲得LLR用於符號

的位元，如下文所描述。

作為替代方法，最大Log-MAP估算可應用於尺寸中的一者，以獲得下文的等式(17)：

此等同於具有有效(秩1)頻道矩陣

的2層傳輸。因此，rk 2偵測器可用於在不存在先驗資訊的情況下對1層MUST傳輸的最佳或次最佳符號偵測。若先驗資訊可用，則可使用rk2 LM方法。

概言之，用於偵測純量或1層重疊傳輸的兩個方法是可能的：

●使用聯合軟解映射程式以獲得LLR用於符號

的位元。

●若可行方法採用有效(秩1)頻道矩陣

，則使用具有SIC或渦輪碼DD的rk2 LM。

若用於另一使用者的調變及功率分離資訊兩者已知，則近UE及遠UE兩者可採納上述方法(後一選項不具有SIC或渦輪碼DD)。

除了另一使用者的調變階數以外，若另一使用者的MCS及無線電網路臨時標識符(radio network temporary identifier；RNTI)資訊亦已知，則(例如)近使用者首先獲得遠使用者的LLR，對遠使用者CW進行解碼及執行SIC以自所接收信號取消遠使用者信號是可能的。在此之後，接收器可為近使用者符號產生LLR，且執行近使用者CW的解碼。在MUST內容背景中，此形成碼字干擾取消(CWIC)方法。

B.多層重疊

相對於多層重疊，所接收信號可寫為等式(18)： y = v ₁(αx ₀+βx' ₀)+ v ₂ x ₁+ n ...(18)

假設x₀屬於

群集且x₁屬於

群集，所述群集是所關注的兩個資料符號，且x'₀屬於

群集，其是用於經共同排程UE的資料符號。

b_0，1--x₀的第l個位元(其中0<l<K₁)的對數似然比 (LLR)是如下文的等式(19)中所示的Log-MAP(LM)：

在第一方法中，使用rk2LM(具有SIC或渦輪碼DD，若可行)方法，如下：-將[ v ₁, v ₂]處理為有效秩2頻道；-獲得符號x₁的位元的LLR(符號x₁屬於舊式M-QAM群集)；-使用聯合軟解映射程式獲得符號x=αx ₀+βx' ₀的位元的LLR。

針對此情況，需要擴展rk2 LM方法，如下文所示。

作為替代方案，可藉由將[αv ₁,βv ₁, v ₂ x ₁]處理為有效頻道矩陣且假定3層傳輸而使用rk3/rk4 MIMO偵測器。然而，此有效頻道的秩數是2，這是因為兩個列線性地相依。結果，找出初始候選x₀等的rk3 MMSE步驟至少在高SNR處失敗。另一方面，可潛在地使用rk3點陣搜尋方法以獲得x₀、x₁及x'₀的位元的LLR。

概言之，用於偵測多層重疊傳輸的兩個方法是可能的：藉由使用聯合軟解映射程式獲得符號x=αx ₀+βx' ₀的位元的LLR以使用rk2 LM(具有SIC或渦輪碼DD，若可行)方法。

使用rk3點陣搜尋方法以獲得x₀、x₁及x'₀的位元的LLR。

若接收器知曉另一使用者的調變階數及功率分離資訊，則上述SLIC方法可由近UE及遠UE兩者使用。

若遠使用者的MCS及RNTI資訊已知，則近UE可在對其自身CW進行解碼之前執行CWIC以取消遠使用者CW。

IV.用於接收GNC符號的LLR產生

藉由上述映射產生的群集引起非均一群集，這是因為群集點處於不相等地間隔的點陣上。然而，映射的一個屬性是基礎直和群集是

群集，但具有非均一符號邊界。因此，LLR計算邏輯可藉由修改決策邊界而針對經格雷編碼

-QAM群集擴展。

描述用於非均一

群集中的符號的第m個位元的LLR產生。因為聯合地產生LLR，所以目前可忽略此位元屬於近使用者還是遠使用者(意即，所要使用者還是經共同排程使用者)。

A.使用最大Log-MAP估算的SISO/SIMO軟解映射程式

相對於使用MLM估算的SISO/SIMO軟解映射程式，可如下文在等式(20)(a)及(20)(b)中闡述而定義共同變量y _cb、CSI _cb、I及Q。

I=Re(y _cb),Q=Im(y _cb)...(20)(b)

可如下文在等式(21)中闡述而定義未標準化的符號：

可如下文在等式(22)中闡述而定義使用最大log-MAP估算的位元m(忽略此位元屬於近使用者還是遠使用者)的LLR。

相比於均一群集情況，常數C不再固定，而是調變對及參數p與q的函數。

符號x

S _p,q(x ₁,x ₂)屬於由群集對(x ₁,x ₂)形成的非均一群集。

針對m的偶數值，LLR僅取決於I，如下文的等式(23)(a)中所示，且針對m的奇數值，LLR僅取決於Q，如下文的等式(23)(b)中所示：

藉由定義a=CSI _cb及

，等式(22)可重寫為等式(24)：

其中

指示S _p,q(x ₁,x ₂)的子集，使得子集中的每一元素的第m個位元等於「0」，且

指示S _p,q(x ₁,x ₂)的子集，使得子集中的每一元素的第m個位元等於「1」。

使用此構架，可針對使用MLM估算的SISO/SIMO軟解映射而計算決策邊界及LLR值。若功率分配滿足用於維護格雷映射的必需條件，則不同位元的決策邊界對應於格雷映射重疊群集。參見(例如)上文的表4及表5。針對不同調變階數對，在假定維持格雷映射(具有或不具有位元調換的)的情況下，可導出最大Log-MAP軟解映射程式表達式。

處於rk1 SISO/SIMO傳輸中的GNC重疊群集的特定等式、LLR值及決策邊界的實例提供於附著於此的附件II，及美國臨時專利申請案第62/173,241號及第62/203,818中，附件II自所述申請案導出，且本申請案主張其優先權(且以全文引用的方式併入)。

在本發明的另一實施例中，圖示用於基於最大Log-MAP估算的位元b_l的LLR針對先前提議的方法可向下寫至等式(25)(a)及(b)的通式中：L' _A(b _l)=g(p,q)Re(y _cb)+ h (p,q)表示l偶數...(25)(a)

L' _A(b _l)=g(p,q)Im(y _cb)+ h (p,q)表示l奇數...(25)(b)

其中g(p,q)及 h (p,q)是參數p,q的兩個函數，以及：

基於所接收信號向量及所估計頻道狀態而判定等式(26)。

B.使用Log-MAP的SISO/SIMO秩1直接軟解映射

相對於SISO/SIMO的秩1 Log-MAP，使用簡化；意即，所要求用於計算GNC符號的所有位元的LLR的歐幾里得距離 (Euclidean Distance；ED)的數目等於

或

，其中

採用所述簡化，GNC中的位元b_m的LLR可寫為等式(27)：

其中x

S _p,q(x ₁,x ₂)，x ₁是第一使用者的群集，且x ₂是第二使用者的群集。

設

是指由I-軸上的S _p,q(x ₁,x ₂)的群集符號的推估形成的實值組，且

是指由Q-軸上的S _p,q(x ₁,x ₂)的群集符號的推估形成的實值組(忽略

項)。因此，例如，若x ₁=x _QPSK且x ₂=x _16QAM，則：

下文的等式(29)適用於SISO/SIMO：

先前等式(

)中的右側的第一項並不取決於x。在I軸周圍使用群集點的對稱性用於集合{x：b_m=0}及用於偶數m的集合{x：b_m=1}，接著對於偶數索引m：

可針對奇數索引m進行相同簡化及計算。參見下文的等式(31)(b)。

集合{x：b_m=0}具有M/2個元素，其中

。因此，當使用蠻力方法時，將需要計算M歐幾里得距離(ED)以找出 LLR。然而，集合{

：b _m=0}僅具有

個元素。因此，使用根據本發明的實施例的上述簡化，將僅需要計算

個ED以便計算GNC符號的所有位元的LLR。

概言之，rk1 GNC傳輸的LLR可計算為下文的等式(31)(a)及(31)(b)。

C.秩2 Log-MAP

不具有先前的資訊的rk2 Log-MAP中的關鍵步驟是假定層0為軟層而應用最大Log-MAP(MLM)估算，且如同下文的等式(32)執行x ₁的硬分片：

三個選項是可能的：

1.跨層x ₁屬於非均一M-QAM群集S _p,q(x ₁,x ₂)且軟層x ₀屬於均一M-QAM群集。

2.跨層x ₁屬於均一M-QAM群集且軟層x ₀屬於非均一M-QAM群集S _p,q(x ₁,x ₂)。

3.軟層及跨層兩者分別屬於非均一M-QAM群集S _p,q(x ₁,x ₂)及S _p,q(x ₃,x ₄)。

相較於習知用於均一M-QAM群集的分片器，本文中提議的硬分片器已修改決策邊界以處置非均一M-QAM群集。可將此處置為具有先前的資訊的硬分片的特殊情況。

若為UE提供充足的資訊(例如，MCS，單元RNTI (C-RNTI及任何其他可能切合的資訊)以對經共同排程UE的實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)碼字進行解碼，則rk2 Log-MAP遞回偵測是可能的。當遞回偵測可能時，遞回(渦輪碼)軟干擾取消是可能的。

不具有遞回偵測的rk2 Log-MAP中的關鍵步驟中的一者是假定層0為軟層而應用MLM估算，且如同下文的等式(33)執行x ₁的硬分片：

此等效於下文的等式(33)(b)：

V.用於GNC的控制傳信

根據本發明的實施例的經共同排程UE需要被告知以下各者中的一或多者：1)重疊傳輸的類型(例如，無MUST，1層MUST或多層MUST)，2)經共同排程的組成性使用者的調變階數，及3)適用於近/遠使用者PDSCH符號的預編碼向量(或等效地解調變參考信號(DMRS)天線埠)上的功率分離因數α _N=1-α _F。

聯合LLR或SLIC的下行鏈路控制資訊(DCI)

如上文所論述，在一些實施例中，BS/eNB動態地(i)決定是否使用MUST；(ii)選擇使用者對(或使用者三元組)及(iii)對應MCS；及若使用MUST，則基於所選MCS而判定適合的 α _N=1-α _F功率分離因數。在此類實施例中，可將所需資訊作為DCI經由實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)/增強型實體下行鏈路控制頻道(EPDCCH)傳輸至UE。

在MUST方案中，基於p，q值而判定所關注的α _N=1-α _F的值的範圍。在GNC定義下，p=1始終正確，這是因為其由標準化因數按比例調整，如上文所描述。因此，eNB僅需要用信號表示(1)α _N、(2)α _F、(3)q值中的一者。一旦指示路調變階數及使用者排名，且提供了(1)α _N、(2)α _F、(3)q值中的一者，接收UE將能夠推斷其他參數。

當經由控制傳信被提供至UE時，α _N或α _F可選自小型組的可行值。舉例而言，若系統模擬判定α _F的相關範圍是α _F

[0.2,1)，則可將此範圍設定減小至一有限字母表集合，諸如(例如){0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9}，有限字母表集合包含所必要以獲得所關注的非均一S _p,q(x ₁,x ₂)群集的不同比率。類似地，當經由控制傳信被提供至UE時，q值可再次基於有限字母表而傳輸於DCI中。

如上文所論述，當α _F進入某一範圍時，違反格雷映射且BS/eNB排程器可決定使用直接符號映射(DSM)並非GNC映射。在此類情境中，BS/eNB可發送DCI中的指示以指示其是否在給定TTI中使用(1)不具有位元調換的GNC映射；(2)具有位元調換的GNC映射；或(3)DSM。UE可使用此資訊以恰當地基於所使用類型的映射而配置其偵測、解碼及處理。

在LTE Rel-12中，DCI格式2C具有指示「天線埠，加擾身分標識及層的數目」的三位元欄位。參見(例如)3GPP TS 36.212, v.12.0.0(2013-12)，其特此以全文引用的方式併入，§5.3.3.1.5C。另外，3GPP TS 36.211 v.12.5.0(2015-03)特此以全文引用的方式併入。此三位元欄位可因此採取值0至7，其指示如下文的表5中所示的訊息，表5基於TS 36.212中的表5.3.3.1.5C-1：

因為MCS在2層傳輸期間在埠7及埠8上及在4層傳輸期間在埠7/8及埠9/10上獨立地可控制，所以當使用MUST(意即，具有兩個使用者)時，可能性為：1)在1層傳輸中，另一使用者在埠7上經共同排程；2)在2層傳輸中，另一使用者在埠7或埠7/8上經共同排程；3)在3層傳輸中，另一使用者在埠7或埠7/8或埠7/8/9上經共同排程；及4)在4層傳輸中，另一使用者在埠7或埠7/8或埠7/8/9上或埠7/8/9/10經共同排程。

因此，DCI格式2C中的指示「天線埠(S)，...」的三位元欄位已經含有用以輸送經共同排程使用者傳輸狀態及傳輸層的數目的資訊。傳信狀態中的一者，諸如(例如)(一個碼字的)欄位值=7保留訊息可用以指示是否存在MUST傳輸。

上述傳信比用於MUST情境1及MUST情境2所需的物更常用。在表5中，藉由由eNb的nSCID分配對於使用者及經共同排程使用者完全地可撓。

至少經共同排程使用者的一或多個層的調變階數亦需要由eNb傳信或由UE無分別地估計。舉例而言，可指示多至兩個MCS(其判定多至4個層的調變階數)，但此對於SLIC是不必要的，SLIC並不需要知曉編碼速率，因此調變階數是足夠的。替代地，可直接傳信(多至4個層的)兩個調變階數。因為在LTE Rel-12{QPSK,16QAM,64QAM,256QAM}中存在4個調變階數，所以若調變階數由eNb傳信，則僅需要2位元以指示調變階數。因此，假定K=2，則需要最大2×2=4個位元以指示使用者所有層上的經共同排程使用者調變。更一般化地，針對每一UE需要×2個位元。

概言之，在本發明的一個實施例中，需要由UE無分別地估計UE或(例如)由DCI傳信的MUST控制資訊應包含：1)MUST或無MUST指示；2)(i)α _N、(ii)α _F及(iii)q值中的一者；3)GNC映射還是DSM用於TTI中的1位元指示；4)經共同排程使用者的天線埠，加擾身分標識，層的數目指示；及5)CWIC的SLIC或MCS(對)指示的經共同排程使用者的調變階數(對)。

用於CWIC的下行鏈路控制資訊(DCI)

若近UE需要能夠執行CWIC，則除了上文描述的資訊元素以外，經共同排程UE MCS/TB資訊亦需要傳信於DCI中。

在TS 36.212中，以下各者用於經共同排程使用者傳輸區塊1：

-調變編碼方案──5個位元

-新資料指示符──1個位元

-冗餘版本──2個位元

在TS 36.212中，以下各者用於經共同排程使用者傳輸區塊2：

-調變編碼方案──5個位元

-新資料指示符--1個位元

-冗餘版本──2個位元

用於經共同排程使用者的信號RNTI資訊(諸如(例如)C-RNTI及半持久C-RNTI(SPS-C-RNTI))可傳信於DCI中。然而，此將有可能引起大的額外負荷。替代地，可經由無線電資源控制(RRC)指示RNTI資訊及相關聯共同排程器使用者索引。DCI可包含經共同排程的使用者索引指標，指標指向在RRC傳信中事先發送的RNTI資訊。

取決於本發明的實施例，根據本發明的步驟及/或操作可按不同次序、或並行地、或歷時不同時期並行地發生，或作為組合發生於不同實施例中，如由一般熟習此項技術者將理解。類似地，如由一般熟習此項技術者將理解，圖4、圖5及圖6為所執行動作的簡化表示，且真實世界實施可按不同次序或藉由不同方式或手段執行動作。類似地，作為簡化表示，圖4、圖5及圖6並不圖示其他所要求步驟，這是因為此等步驟由一般熟習此項技術者已知且理解，且並不與當前描述切合及/或對其有幫助。

取決於本發明的實施例，可將步驟及/或操作中的一些或全部至少部分地實施或以其他方式執行於攜帶型裝置上。「攜帶型裝置」如本文所使用是指具有能力接收無線信號的任何攜帶型、行動或可移動電子裝置，包含(但不限於)多媒體播放機、通信裝置、計算裝置、導航裝置等。因此，行動裝置包含(但不限於)膝上型電腦、平板電腦、攜帶型數位助理(PDA)、mp3播放機、手持型PC、即時通信報裝置(IMD)、蜂嵌套電話、全球導航衛星系統(GNSS)接收器、手錶、相機或可穿戴及/或攜載於個人上的任何此類裝置。「使用者裝備」或「UE」如本文所使用對應於3GPP LTE/LTE-A協定中的所述項目的使用，但無論如何並不受限於3GPP LTE/LTE-A協定。此外，「使用者裝備」或「UE」是指充當無線接收器的任何類型的裝置，包含攜帶型裝置。

取決於本發明的實施例，步驟及/或操作中的一些或全部至少部分地實施或以其他方式使用一或多個處理器運行指令、程式、交互資料結構、客戶端及/或伺服器組件而予以執行，其中此類指令、程式、交互資料結構、客戶端及/或伺服器組件儲存於一或多個非暫時性電腦可讀媒體中。一或多個非暫時性電腦可讀媒體可具現化於軟體、韌體、硬體及/或其任何組合中。此外，本文中論述的任何「模組」的功能性可實施於軟體、韌體、硬體及/或其任何組合中。

一或多個非暫時性電腦可讀媒體及/或用於實施/執行本發明的實施例的一或多個操作/步驟/模組的構件可包含(但不限於)特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit；ASIC)、標準積體電路、執行適當指令的控制器(包含微控制器及/或嵌入式控制器)、場可程式化閘陣列(field-programmable gate array；FPGA)、複雜可程式化邏輯器件(complex programmable logic device；CPLD)及其類似者。任何系統組件及/或資料結構中的一些或全部亦可儲存為非暫時性電腦可讀媒體(例如，硬碟；記憶體；電腦網路或蜂嵌套無線網路或其他資料傳輸媒體；或將由適當磁碟機或經由適當連接件讀取的攜帶型媒體物件，諸如DVD或快閃記憶體元件)上的內容(例如，儲存為可執行或其他非暫時性機器可讀軟體指令或結構化資料)，以便啟用或配置電腦可讀媒體及/或一或多個相關聯計算系統或裝置，以執行或以其他方式使用或提供內容以執行所描述技術中的至少一些。任何系統組件及資料結構中的一些或全部亦可儲存為包含基於跨無線及基於有線/纜線的媒體的多種非暫時性電腦可讀傳輸媒體上的資料信號(資料信號可自多種非暫時性電腦可讀傳輸媒體讀取、接著經傳輸)，且可採用多種形式(例如，作為單一或經多工類比信號的部分，或作為多個離散數位封包或訊框)。在其他實施例中，此等電腦程式產品亦可採用其他形式。因此，本發明的實施例可以任何電腦系統配置實踐。

因此，屬於「非暫時性電腦可讀媒體」如本文所使用是指包括操作的實際效能(諸如硬體電路)，包括待提供至一或多個處理器用於執行/實施的程式及/或較高等級指令(諸如儲存於非暫時性記憶體中的指令)，及/或包括儲存於(例如)韌體或非揮發性記憶體中的機器等級指令任何媒體。非暫時性電腦可讀媒體可採用許多形式，諸如非揮發性及揮發性媒體，包含(但不限於)：軟性磁碟、可撓性磁碟、硬碟、RAM、PROM、EPROM、快閃EPROM、EEPROM、任何記憶體晶片或卡匣、任何磁帶或任何其他磁性媒體(可自其讀取電腦指令)；CD-ROM、DVD、或任何其他光學媒體(可自其讀取電腦指令)，或任何其他非暫時性媒體(可自其讀取電腦指令)。

儘管本發明內容已參考其某些實施例示出並描述，但熟習此項技術者將理解，在不脫離如所附申請專利範圍定義的本發明的精神及範疇的情況下，可在本發明中做出形式及細節上的各種改變。

附錄I

附錄II

Max-Log-MAP軟解映射程式表達

410:M-QAM映射程式

413:M(‧)模組

415:M(‧)模組

420:M-QAM映射程式

423:Re(‧)模組

425:Im(‧)模組

430、433、435、440、450、460:元件

Claims

一種選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備(UE)的群集的重疊群集的方法，所述方法包括：至少基於所述兩個或兩個以上UE之間的功率比而判定應產生哪一類型的重疊群集，其中一種類型的重疊群集是格雷映射可非均一群集(GNC)，其中所述兩個或兩個以上UE及GNC重疊群集自身的組成性群集兩者進行了格雷映射；以及產生所判定的所述類型的重疊群集，其中所判定的所述類型的重疊群集為所述GNC重疊群集，其中產生所述GNC重疊群集包括根據所述重疊群集的參數 p 及 q 進行符號之映射，參數 p 及 q 為正實值數字，其中 q 插入至用於重疊群集符號的符號映射等式中且用於維持所述兩個或兩個以上使用者設備之間的目標功率分離，且其中 p 涉及單位群集功率且應用於用於所述重疊群集符號的所述符號映射等式的實數部分及虛數部分兩者。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中判定應產生哪一類型的重疊群集包括：判定是否應在所述重疊群集中的所述兩個或兩個以上UE之間執行位元調換。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中判定應產生哪一類型的重疊群集亦基於目標輸送量、目標區塊錯誤率、所述兩個或兩個以上UE中的至少一者的調變編碼方案及所述兩個或兩個以上 UE中的至少一者的多輸入多輸出秩數中的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中判定應產生哪一類型的重疊群集包括：在查找表中找出所述類型的重疊群集。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中，當判定所述GNC重疊群集時，產生所述GNC重疊群集更包括：在查找表中找出所述GNC重疊群集的一或多個參數。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中 p 及 q 的值由所述兩個或兩個以上使用者裝備的所述組成性群集及所述重疊群集的重疊環境約束。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中當所述兩個或兩個以上UE包括具有群集調變階數N_n的近UE及具有群集調變階數N_f的遠UE時，重疊群集表示為N_s=N_n×N_f，其中用於重疊群集符號x的所述符號映射等式表示為：
其中 C 為功率約束值。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中當所述兩個或兩個以上UE為皆使用正交相移鍵控調變的遠UE及近UE時，結果是16- 正交振幅調變重疊群集且符號映射過程可表示為：
其中C是功率約束值，b ₀、b ₁、b ₂及b ₃是16-QAM重疊群集中的位元符號。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中所述兩個或兩個以上UE為遠UE及近UE，且其中：當所述遠UE使用16-正交振幅調變(QAM)且所述近UE使用正交相移鍵控(QPSK)調變時，結果是64-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用QPSK調變且所述近UE使用16-QAM調變時，結果是64-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用16-QAM調變且所述近UE使用16-QAM調變時，結果是256-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用64-QAM調變且所述近UE使用QPSK調變時，結果是256-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用QPSK調變且所述近UE使用64-QAM調變時，結果是256-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用64-QAM調變且所述近UE使用16-QAM調變時，結果是1024-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
當所述遠UE使用16-QAM調變且所述近UE使用64-QAM調變時，結果是1024-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
且當所述遠UE使用64-QAM調變且所述近UE使用64-QAM調變時，結果是4096-QAM重疊群集且符號映射過程可表示為：
其中C是功率約束值，
、
、
、
、
及
是遠使用者位元，
、
、
、
、
及
是近使用者位元。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中當所述兩個或兩個以上UE為遠UE及近UE時，符號映射過程可表示為以下線性組合：
其中：x _F是遠UE群集的符號，x _N是近UE群集的符號，C是功率約束值，M(．)是僅取+1及-1值的函數，a是取決於遠UE的及近UE的調變階數的常數，K_F是分配給所述遠UE的位元的數目，
是x _F中的奇數位元，且
是x _F中的偶數位元。
如申請專利範圍第10項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備群集的重疊群集的方法，其中所述M(．)函數如下：
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中當所述兩個或兩個以上UE為遠UE及近UE時，符號映射過程可表示為以下線性組合：
其中：x_F是遠UE群集的符號，C是功率約束值，a是取決於遠及近UE的調變階數的常數，且x' _N是對應於位元序列
的M-QAM群集，其中：
且
N(．)是僅取0及1的二進位值的函數。
如申請專利範圍第12項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中N(．)函數如下：
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中所述兩個或兩個以上UE包括數目K個UE，且判定應產生哪一類型的重疊群集至少基於α₀、α₁、α₂...、α_K-1的值，其中αi是分配給UEi的傳輸功率，且α₁+α₂+...+α_K-1=1。
如申請專利範圍第14項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中至少基於α₀、α₁、α₂...、α_K-1的一或多個值大於、等於還是低於臨限值而判定應產生哪一類型的重疊群集。
如申請專利範圍第14項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中至少基於α₀、α₁、 α₂...、α_K-1的一或多個值是否處於一或多個值範圍內而判定應產生哪一類型的重疊群集。
如申請專利範圍第1項所述的選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的方法，其中當 p = q =1時，重疊群集點之間的距離為均一的。
一種用於選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備群集的重疊的群集的設備，所述設備包括：至少一個非暫時性電腦可讀媒體，其儲存能夠由處理器執行的指令；以及至少一個處理器，其能夠執行儲存於所述至少一個非暫時性電腦可讀媒體上的指令，其中所述指令的所述執行引起所述設備執行一種方法，所述方法包括：至少基於所述兩個或兩個以上使用者裝備之間的功率比而判定應產生哪一類型的重疊群集，其中一種類型的重疊群集是格雷映射可非均一群集(GNC)，其中所述兩個或兩個以上使用者裝備及GNC重疊群集自身的組成性群集兩者進行了格雷映射；以及產生所判定的所述類型的重疊群集，其中所判定的所述類型的重疊群集為所述GNC重疊群集，其中產生所述GNC重疊群集包括根據所述重疊群集的參數 p 及 q 進行符號之映射，所述參數 p 及 q 為正實值數字，其中 q 插入至用於重疊群集符號的符號映射等式中且用於維持所述兩個或兩個以上使用者設備之間的目標功率分離，且其中 p 涉及單位群集功率且應用於用於所述重疊群集符號的所述符號映射等式的實數部分及虛數部分兩者。
如申請專利範圍第18項所述的用於選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的設備，其中 p 及 q 的值由所述兩個或兩個以上使用者設備的組成性群集及所述重疊群集的重疊環境約束。
如申請專利範圍第18項所述的用於選擇包括兩個或兩個以上使用者裝備的群集的重疊群集的設備，其中當p=q=1時，重疊群集點之間的距離為均一的。