WO2017177620A1 - 一种基于资源图样的多用户上行接入方法 - Google Patents

一种基于资源图样的多用户上行接入方法 Download PDF

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WO2017177620A1
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user
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uplink access
vector
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彭克武
陈霜
宋健
张妤姝
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清华大学
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    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access

Definitions

  • the present invention relates to the field of uplink multiple access technology for digital information transmission, and in particular, to a multi-user uplink access method based on resource pattern.
  • the receiving end of the base station needs to communicate with multiple uplink users in the coverage area, and needs to solve the transmission problem of large-scale users in the uplink multiple access channel.
  • the traditional multi-user transmission scheme under the uplink multiple access channel widely adopts orthogonal multiple access technology.
  • the typical orthogonal multiple access technology includes: Time Division Multiple Access (TDMA), frequency division multiple access. Frequency Division Multiple Access (FDMA) and Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA).
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • orthogonal multiple access is a method of orthogonally dividing the physical layer channel bandwidth resources at the symbol level of the discrete baseband equivalent channel model. Taking TDMA as an example, TDMA allocates a resource for a period of time (that is, a symbol resource corresponding to a transmission time) for each user, and transmits a signal of the uplink user.
  • Orthogonal multiple access technology is simple and flexible, but when using orthogonal multiple access technology, the reachable rate domain of multi-user transmission is limited, and the upper bound of the upper-boundary multiple access channel is smaller than the upper bound of the capacity domain. Large, that is, multi-user joint reachability loss is large, and the capacity gain and diversity gain of multi-user non-orthogonal multiple access cannot be exploited.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SIC Serial Interference Cancellation
  • SD Simultaneous Decoding
  • JD Joint Decoding
  • SIC Serial Interference Cancellation
  • simultaneous decoding does not need to solve the information of each user in turn, but adopts the joint decoding method.
  • SIC Serial Interference Cancellation
  • iteratively all users can be demodulated at the same time. information. Therefore, SD technology does not have the disadvantages of SIC decoding delay and error transmission, but when the number of superimposed users is large, the implementation complexity of SD is very high. Therefore, the traditional non-orthogonal multiple access technology based on optimal superposition coding is difficult to be used for large-scale users with high load rate uplink multiple access scenarios due to complexity.
  • the embodiment of the invention provides a multi-user uplink access method, device and computer storage medium based on resource pattern, and aims to solve the problem that the traditional non-orthogonal multiple access technology based on optimal superposition coding is difficult to use due to complexity.
  • a resource-based multi-user uplink access method includes the following steps:
  • S1 orthogonally dividing a bandwidth resource of the uplink multiple access channel, obtaining a resource block composed of resource particles, and combining the B resource blocks to obtain a basic scheduling unit; and dividing the basic scheduling unit into N resource vectors, denoted as V 1 , V 2 , ..., V N , wherein the number of resource particles in each resource vector is S 1 , S 2 , ..., S N ;
  • Each user of the uplink access selects one of the resource pattern groups, and sends data on each resource vector using a corresponding resource pattern and a preset code modulation mode according to the selected resource pattern group.
  • Another object of embodiments of the present invention is to provide an apparatus comprising: one or more processors; a memory; one or more programs, the one or more programs being stored in the memory when Or when the plurality of processors are executed, the resource pattern-based multi-user uplink access method of the foregoing embodiment of the present invention is executed.
  • Another object of embodiments of the present invention is to provide a non-volatile computer storage medium storing one or more programs, when the one or more programs are executed by a device, The device performs the resource pattern-based multi-user uplink access method of the foregoing embodiment of the present invention.
  • the embodiments of the present invention can overcome the defects that the traditional orthogonal multiple access can not fully utilize the diversity gain of the channel bandwidth resource, the multi-user capacity gain, and the multi-user diversity gain, and can overcome the complex decoding of the traditional non-orthogonal multiple access technology. High degree of defects.
  • FIG. 1 is a flowchart of a resource pattern based multi-user uplink access method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of symbol loading based on a resource pattern according to an embodiment of the present invention.
  • a resource-based multi-user uplink access method includes the following steps:
  • S1 orthogonally divide the bandwidth resources of the uplink multiple access channel, obtain resource blocks composed of resource particles, and combine the B resource blocks to obtain a basic scheduling unit.
  • the basic scheduling unit is divided into N resource vectors, denoted as V 1 , V 2 , . . . , V N , wherein the number of resource particles in each resource vector is S 1 , S 2 , . . . , S N , that is, the number of resource particles in the resource vector V i is S i , i ⁇ [1, N].
  • each of the resource vectors is composed of resource particles having similar fading conditions.
  • resource particles having similar fading conditions are resource particles carried by adjacent antennas adjacent to each other, adjacent subcarriers, or correlation coefficients higher than a preset value.
  • the process of determining the number K of resource patterns in step S2 and the resource pattern group selected by the user in step S3 includes the following steps:
  • step S2a the number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users M;
  • K of the resource pattern in step S2 is set to K', where K' may be equal to M or not equal to M;
  • each user of the uplink access selects one of the resource pattern groups, and sends data according to the selected resource pattern group, using a corresponding resource pattern and a preset code modulation mode on each resource vector,
  • the preset coded modulation mode includes channel coding, bit interleaving, constellation mapping, and the like.
  • the process for the uplink access user to use the corresponding resource pattern and the preset coded modulation mode to send data on each resource vector in step S3 includes the following steps:
  • S31 The uplink access user performs channel coding on the information bits to be transmitted according to the preset coding modulation mode to obtain coded bits.
  • S32 The uplink access user performs bit interleaving on the coded bits according to a preset coded modulation mode to obtain an interleaved bit;
  • the uplink access user sequentially maps the interleaved bits to the resource vectors V 1 , V 2 , . . . , V N according to a preset coding modulation mode and a selected resource pattern group.
  • step S33 further comprises the following steps:
  • S331 The user maps the corresponding interleaved bits to L i, j symbols according to a preset coded modulation mode.
  • Embodiments of the present invention also disclose an apparatus comprising: one or more processors, a memory, and one or more programs.
  • the one or more programs are stored in the memory, and when executed by one or more processors, the resource pattern-based multi-user uplink access method described in the foregoing embodiments is performed.
  • Embodiments of the present invention also disclose a non-volatile computer storage medium storing one or more programs that, when executed by a device, cause the device to perform the operations described in the above embodiments. Multi-user uplink access method based on resource pattern.
  • step S2a The number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users 2. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: for each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • the number is L i,j .
  • P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,...,P 8,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...,P 8, 2 ).
  • step S2a The number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users 3. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: for each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • the number is L i,j .
  • P 1 (P 1,1, P 2,1, ..., P 8,1)
  • P 2 (P 1,2, P 22, ..., P 8,2)
  • P 3 (P 1,3 , P 2,3 ,..., P 8,3 ).
  • the number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users 3.
  • the corresponding adjustment step S2 for each resource vector V i, preferably K resource patterns, P i, 1, P i , 2, ..., P i, K.
  • the number is L i,j .
  • a group of preferred resource pattern sets P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,..., P N,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...
  • step S2a The number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users 3. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • the number is L i,j .
  • P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,...,P 8,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...,P 8, 2 )
  • P 6 (P 1,6 ,P 2,6 ,...,P 8,6 ).
  • step S2b The number K of resource patterns in step S2 is set to 2. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: for each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • a group of preferred resource pattern sets P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,..., P N,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...
  • P K (P 1, K , P 2, K , ..., P N, K ).
  • P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,...,P 8,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...,P 8, 2).
  • step S2b Set the number K of resource patterns in step S2 to 3. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: for each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • the number is L i,j .
  • a group of preferred resource pattern sets P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,..., P N,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...
  • the total described embodiments the step S33 corresponding to the user process on the interleaved bits are mapped to resource vector V i code modulation mode according to a preset pattern group and the selected resource.
  • the following two steps are included:
  • the mapping according to the preset coding modulation mode includes but is not limited to the following three modes, and one of the following may be selected:
  • the loading result in this embodiment is shown in Fig. 2.
  • This embodiment describes a multi-user uplink access method based on resource pattern in combination with specific parameters. Assume that the uplink multiple access is based on the uplink of the LTE system. Taking a single cell as an example, assume that the channel resources available for uplink access are 6 PRBs (one PRB includes 12 subcarriers of 6 consecutive OFDM symbols), that is, 432. OFDM subcarrier symbols.
  • the multi-user uplink access method in this embodiment includes the following steps:
  • S1 orthogonally divide the bandwidth resources of the uplink multiple access channel, obtain resource blocks composed of resource particles, and combine the B resource blocks to obtain a basic scheduling unit.
  • the basic scheduling unit is divided into N resource vectors, denoted as V 1 , V 2 , ..., V N .
  • the resource particle is a single OFDM subcarrier symbol
  • the six PRBs are combined to obtain a basic transmission unit.
  • the basic transmission unit is divided into 72 resource vectors, and the number of resource particles in each resource vector is 6.
  • Each user of the uplink access selects one of the K resource pattern groups in step S2, and uses a corresponding resource pattern and a preset code modulation on each resource vector according to the selected resource pattern group.
  • the mode sends data.
  • the preset coding and modulation mode in step S3 includes channel coding, bit interleaving, constellation mapping, and the like.
  • the process of the number K of resource patterns in step S2 and the resource pattern group selected by the user in step S3 includes the following steps:
  • step S2a The number K of resource patterns in step S2 is set to the number of users 3. Then, step S2 is correspondingly adjusted to: for each resource vector V i , preferably K resource patterns, P i,1 , P i,2 , . . . , P i,K .
  • the number is L i,j .
  • P 1 (P 1,1, P 2,1, ..., P N, 1)
  • P 2 (P 1,2, P 2,2, ..., P N, 2 )
  • P 3 (P 1,3 , P 2,3 ,..., P N,3 ).
  • S2b Set the number K of resource patterns in step S2 to 3.
  • the corresponding adjustment step S2 for each resource vector V i, preferably K resource patterns, P i, 1, P i2 , ..., P i, K.
  • the number is L i,j .
  • a group of preferred resource pattern sets P 1 (P 1,1 , P 2,1 ,..., P N,1 )
  • P 2 (P 1,2 , P 2,2 ,...
  • step S3 it is assumed that the user has selected the resource pattern group P j .
  • the process of the uplink access user transmitting data on each resource vector using the corresponding resource pattern and the preset code modulation mode includes the following steps:
  • S31 The user performs channel coding on the information bits to be transmitted according to the preset coded modulation mode to obtain coded bits.
  • S32 The user performs bit interleaving on the coded bits according to the preset coded modulation mode to obtain interleaved bits.
  • step S33 the user bits according to a predetermined interleaving coded modulation mode and the selected pattern group of resources, the resources are sequentially mapped to the vectors V 1, V 2, ..., the V 72.
  • the process of mapping, by the user, the corresponding interleaved bits according to the preset coded modulation mode and the selected resource pattern group to the resource vector V i in step S33 includes the following steps:
  • S331 The user maps the corresponding interleaved bits to L i, j symbols according to a preset coding modulation mode.
  • the embodiments of the present invention can overcome the defects that the traditional orthogonal multiple access can not fully utilize the diversity gain of the channel bandwidth resource, the multi-user capacity gain, and the multi-user diversity gain, and can overcome the complex decoding of the traditional non-orthogonal multiple access technology. High degree of defects.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于资源图样的多用户上行接入方法，包括步骤：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个资源块组合在一起，得到基本调度单元；将基本调度单元划分为N个资源矢量；对每个资源矢量，选K个资源图样组成资源图样组；上行接入的每个用户从资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。本发明具有如下优点：能克服传统正交多址接入无法充分利用信道带宽资源的分集增益、多用户容量增益和多用户分集增益等缺陷，同时能够克服传统非正交多址接入技术联合解码复杂度高的缺陷。

Description

一种基于资源图样的多用户上行接入方法 技术领域
本发明涉及数字信息传输的上行多址接入技术领域，特别涉及一种基于资源图样的多用户上行接入方法。
背景技术
典型无线数字通信系统中，基站接收端需要和覆盖范围内的多个上行用户进行通信，需要解决上行多址接入信道下大规模用户的传输问题。
上行多址信道下传统的多用户传输方案广泛采用正交多址接入技术，典型的正交多址接入技术包括：时分多址接入(Time Division Multiple Access，TDMA)、频分多址接入(Frequency Division Multiple Access，FDMA)和正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)等。本质上，正交多址接入是在离散基带等效信道模型的符号层次对物理层信道带宽资源进行正交分割的方法。以TDMA为例，TDMA为每个用户分配一段时间资源(即一段传输时间对应的符号资源)，用于传输该上行用户的信号。正交多址接入技术实现简单、灵活，但是采用正交多址接入技术时多用户传输的可达速率域受限，其上界距离上行多址接入信道的容量域上界差距较大，即多用户联合可达速率损失较大，不能挖掘多用户非正交多址接入的容量增益和分集增益。另一方面，以第四代移动通信系统中的正交频分多址接入技术为例，其在划分信道带宽资源时通常将连续的时域、频域资源作为资源块进行划分。使用这种信道资源划分方法不能充分挖掘可用信道带宽资源的分集增益，导致在多用户接入时用户的丢包率和掉线概率显著提升。
为了最大化系统的传输率，网络信息论可以证明，基于叠加编码(Superposition Coding，SC)的非正交多址接入技术是最优的。为了实现最优的传输性能，接收端通常采用叠加编码的一种解调解码方式，串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，SIC)技术。SIC需要解调解码出某一个用户的信号，才能解调解码出第二个用户的信号，依此类推。SIC使得终端算法实现、导频设计、信道估计和系统调度复杂度随用户数增加而急剧上升；同时采用SIC会造成解码延时和错误传递。
综合考虑所有用户的叠加编码(Superposition Coding，SC)，当接入用户数目很多时，SC性能提升的效果逐渐变小，但是SC解码复杂度却迅速上升。同时译码(Simultaneous Decoding,SD)，又称联合译码(Joint Decoding，JD)，是SC的另一种解调解码方式，也可 以实现最优的传输性能。相比于串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)技术，同时译码不需要依次解出每个用户的信息，而是采用联合解码的方式，通常经过迭代，可以同时解调出所有用户的信息。所以，SD技术不存在SIC解码延时和错误传递的缺点，但当叠加用户数量较大时，SD的实现复杂度很高。从而传统基于最优叠加编码的非正交多址接入技术由于复杂度的原因很难用于大规模用户高负载率的上行多址接入场景。
发明内容
本发明实施例提供一种基于资源图样的多用户上行接入方法、设备及计算机存储介质，旨在解决传统基于最优叠加编码的非正交多址接入技术由于复杂度的原因很难用于大规模用户高负载率的上行多址接入场景的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于资源图样的多用户上行接入方法，包括以下步骤：
S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN；
S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，其中，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j；以及
S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。
本发明实施例的另一目的在于提供一种设备，包括：一个或者多个处理器；存储器；一个或者多个程序，所述一个或者多个程序存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行本发明上述实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法。
本发明实施例的另一目的在于提供一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备执行本发明上述实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法。
本发明实施例能够克服传统正交多址接入无法充分利用信道带宽资源的分集增益、多用户容量增益和多用户分集增益等缺陷，同时能够克服传统非正交多址接入技术联合解码复杂度高的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法的流程图；
图2是本发明一个实施例的基于资源图样进行符号加载的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法。
请参考图1，一种基于资源图样的多用户上行接入方法，包括以下步骤：
S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元。将基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN，即资源矢量Vi中资源粒子的个数为Si，i∈[1,N]。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，划分资源矢量时，每个所述资源矢量由衰落条件相近的资源粒子组成。
在本发明的一个实施例中，衰落条件相近的资源粒子为相邻时间、相邻子载波或相关系数高于预设值的相邻天线所携带的资源粒子。
S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。
在本发明的一个实施例中，确定步骤S2中所述资源图样的个数K及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
对于调度接入场景，设定有M个接入用户，
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数M；
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
对于随机接入场景，设定有M个接入用户，
S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为K'，其中K'可以等于M，也可以不等于M；
S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。
S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据，其中，该预设的编码调制模式包括信道编码、比特交织、星座映射等。
在本发明的一个实施例中，步骤S3中所述上行接入的用户在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据的过程包括以下步骤：
S31：上行接入的用户根据预设的编码调制模式对待传输的信息比特进行信道编码得到编码比特；
S32：上行接入的用户对所述编码比特根据预设编码调制模式进行比特交织得到交织比特；以及
S33：上行接入的用户将所述交织比特根据预设的编码调制模式和所选资源图样组，依次映射到资源矢量V1，V2，...，VN上。
在本发明的一个实施例中，步骤S33进一步包括以下步骤：
S331：用户将对应的交织比特根据预设的编码调制模式映射为Li,j个符号。
S332：用户将Li,j个符号，根据资源图样Pi,j，依次加载到资源矢量Vi上。即，依次选取v＝1,2,...,Si，若v属于Pi,j，则在Vi的第v个资源粒子上进行符号加载。
本发明的实施例还公开了一种设备，包括：一个或者多个处理器、存储器和一个或者多个程序。其中，一个或者多个程序存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述实施例所述的基于资源图样的多用户上行接入方法。
本发明的实施例还公开了一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当一个或者多个程序被一个设备执行时，使得设备执行上述实施例所述的基于资源图样的多用户上行接入方法。
为使本领域技术人员进一步理解本发明，将通过以下示例进行详细说明。
实施例一
本实施例结合具体参数，说明一种调度接入场景下确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择资源图样的过程。假设经过步骤S1后，信道资源被划分成N＝8个资源矢量，每个资源矢量中资源粒子的个数均为6，即S1＝S2＝…＝S8＝6。
情况1：假设有2个待传输数据的上行接入用户。此时，确定步骤S2中资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数2。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,P8,2)。其中Pi,j＝{1,2,3,4,5,6}，1<＝i<＝8，1<＝j<＝2。
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
情况2：假设有3个待传输数据的用户。此时，确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数3。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P22,...,P8,2)，P3＝(P1,3,P2,3,...,P8,3)。其中，Pi,1＝{1,2,3,4}，1<＝i<＝8；Pi,2＝{1,2,5,6}，1<＝i<＝8；Pi,3＝{3,4,5,6}，1<＝i<＝8。
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
情况3：假设有4个待传输数据的用户。此时，确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数3。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,P8,2)，...，P4＝(P1,4,P2,4,...,P8,4)。其中，Pi,1＝{1,2,3}，1<＝i<＝8；Pi,2＝{1,4,5}，1<＝i<＝8；Pi,3＝{2,4,6}，1<＝i<＝8；Pi,4＝{3,5,6}，1<＝i<＝8。
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
情况4：假设有6个待传输数据的用户。此时，确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数3。则步骤S2相应的调整为：每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si} 的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,P8,2)，...，P6＝(P1,6,P2,6,...,P8,6)。其中，Pi,1＝{1,2}，1<＝i<＝8；Pi,2＝{2,3}，1<＝i<＝8；Pi,3＝{3,4}，1<＝i<＝8；Pi,4＝{4,5}，1<＝i<＝8；Pi,5＝{5,6}，1<＝i<＝8；Pi,6＝{6,1}，1<＝i<＝8。
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
实施例二
本实施例结合具体参数，说明一种随机接入场景下步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程。假设经过步骤S1后，信道资源被划分成N＝8个资源矢量，每个资源矢量中资源粒子的个数均为6，即S1＝S2＝…＝S8＝6。
情况1：假设有10个待传输数据的用户。此时，确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为2。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,P8,2)。其中，Pi,j＝{1,2,3,4,5,6}，1<＝i<＝8，1<＝j<＝2。
S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。
情况2：假设有15个待传输数据的用户。此时，确定步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为3。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,P8,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,P8,2)，P3＝(P1,3,P2,3,...,P8,3)。其中，Pi,1＝{1,2,3,4}，1<＝i<＝8；Pi,2＝{1,2,5,6}，1<＝i<＝8；Pi,3＝{3,4,5,6}，1<＝i<＝8。
S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。
实施例三
本实施例结合具体参数，说明总实施例中步骤S33所述用户将对应的交织比特根据预设编码调制模式和所选资源图样组映射到资源矢量Vi上的过程。不失一般性，具体参数为资源矢量Vi中资源粒子的个数为Si＝6，资源图样Pi,j＝{3,5}，Li,j＝2，映射到资源矢量Vi上 的对应交织比特数为m＝m1+m2。具体包括以下两个步骤：
步骤1：用户将对应的m个交织比特根据预设编码调制模式映射为Li,j＝2个符号x1和x2。其中，根据预设编码调制模式进行映射包括但不限于以下三种方式，可以选择其中的一种：
A、将对应m个交织比特中的m1个比特映射为预设的2m1阶集合中的符号x1，将另m2个比特映射为预设的2m2阶集合中的符号x2，得到一共两个符号x1和x2。
B、将对应m个交织比特映射为预设的2m阶集合中的符号x，再对x扩频得到两个符号x1＝f(x)，x2＝g(x)。
C、将对应m个交织比特映射为预设的2m阶集合中Li,j＝2维符号向量(x1,x2)，向量的两维分别为得到的两个符号x1和x2。加载用户符号x1
步骤2：用户将步骤1中得到的2个符号x1和x2，根据资源图样Pi，j＝{3,5}，依次加载到资源矢量Vi上。即，依次选取v＝1,2,...,6，若v属于Pi,j，则在Vi的第v个资源粒子上进行符号加载。在本实施例中加载结果附图2所示。
实施例四
本实施例结合具体参数，说明一种基于资源图样的多用户上行接入方法。假设上行多址接入基于LTE系统的上行链路，以单小区为例，假设可供上行接入的信道资源为6个PRB(一个PRB包括连续6个OFDM符号的12个子载波)，即432个OFDM子载波符号。本实施例所述多用户上行接入方法包括以下步骤：
S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元。将基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN。其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN。即资源矢量Vi中资源粒子的个数为Si，1<＝i<＝N。对于本实施例，资源粒子即为单个OFDM子载波符号，资源块即为PRB，B＝6。将6个PRB组合在一起，得到基本传输单元。将基本传输单元划分成72个资源矢量，每个资源矢量中的资源粒子个数均为6。
S2：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,6}的子集，1<＝i<＝72，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。
S3：上行接入的每个用户从步骤S2中所述K个资源图样组中选择其中一个，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。其中，步骤S3所述预设的编码调制模式包括信道编码、比特交织、星座映射等。
步骤S2中所述资源图样的个数K，及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
对于调度接入场景，假设有3个接入的用户：
S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数3。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi,2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝72，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P12,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2)，P3＝(P1,3,P2,3,...,PN,3)。其中，Pi,1＝{1,2,3,4}，1<＝i<＝72；Pi,2＝{1,2,5,6}，1<＝i<＝72；Pi,3＝{3,4,5,6}，1<＝i<＝72。
S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组。
对于随机接入场景，假设有15个接入的用户：
S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为3。则步骤S2相应的调整为：对每个资源矢量Vi，优选K个资源图样，Pi,1,Pi2,...,Pi,K。其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，1<＝i<＝N，1<＝j<＝K，Pi,j中元素的个数为Li,j。从而得到K组优选的资源图样组P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1),P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2),...,PK＝(P1,K,P2,K,...,PN,K)。对于本实施例，P1＝(P1,1,P2,1,...,PN,1)，P2＝(P1,2,P2,2,...,PN,2)，P3＝(P1,3,P2,3,...,PN,3)。其中，Pi1＝{1,2,3,4}，1<＝i<＝8；Pi2＝{1,2,5,6}，1<＝i<＝8；Pi3＝{3,4,5,6}，1<＝i<＝8。
S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。
步骤S3中，假设用户选择了资源图样组Pj。上行接入的用户在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据的过程包括以下步骤：
S31：用户根据预设的编码调制模式对待传输的信息比特进行信道编码，得到编码比特。
S32：用户对编码比特根据预设编码调制模式进行比特交织，得到交织比特。
S33：用户将交织比特根据预设编码调制模式和所选资源图样组，依次映射到资源矢量V1，V2，...，V72上。其中，步骤S33所述用户将对应的交织比特根据预设编码调制模式和所选资源图样组映射到资源矢量Vi上的过程包括以下步骤：
S331：用户将对应的交织比特根据预设编码调制模式映射为Li,j个符号。
S332：用户将Li,j个符号，根据资源图样Pi,j，依次加载到资源矢量Vi上。即，依次选取v＝1,2,...,Si，若v属于Pi,j，则在Vi的第v个资源粒子上进行符号加载。
本发明实施例能够克服传统正交多址接入无法充分利用信道带宽资源的分集增益、多用户容量增益和多用户分集增益等缺陷，同时能够克服传统非正交多址接入技术联合解码复杂度高的缺陷。
另外，本发明实施例的基于资源图样的多用户上行接入方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (8)

  1. 一种基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，包括以下步骤：
    S1：对上行多址接入信道的带宽资源进行正交分割，得到资源粒子组成的资源块，并将B个所述资源块组合在一起，得到基本调度单元；将所述基本调度单元划分为N个资源矢量，记为V1，V2，……，VN，其中，每个资源矢量中的资源粒子个数分别为S1，S2，...，SN；
    S2：对每个资源矢量Vi，选K个资源图样组成资源图样组Pi,1,Pi,2,...,Pi,K，其中，资源图样Pi,j是集合{1,2,...,Si}的子集，其中，i∈[1,N]，j∈[1,K]，Pi,j中元素的个数为Li,j；以及
    S3：上行接入的每个用户从所述资源图样组中选择其中之一，并根据所选资源图样组，在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据。
  2. 根据权利要求1所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，在步骤S1中，划分资源矢量时，每个所述资源矢量由衰落条件相近的资源粒子组成。
  3. 根据权利要求1所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，确定步骤S2中所述资源图样的个数K及步骤S3所述用户选择的资源图样组的过程包括以下步骤：
    对于调度接入场景，设定有M个接入用户，
    S2a：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为用户数M；
    S3a：每个用户一一对应地从步骤S2所述优选的资源图样组中选择一个资源图样组；
    对于随机接入场景，设定有M个接入用户，
    S2b：将步骤S2中所述资源图样的个数K设为K'；
    S3b：每个用户从步骤S2所述优选的资源图样组中随机选择一个资源图样组。
  4. 根据权利要求1所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，步骤S3中所述上行接入的用户在每个资源矢量上使用对应的资源图样和预设的编码调制模式发送数据的过程包括以下步骤：
    S31：所述上行接入的用户根据预设的编码调制模式对待传输的信息比特进行信道编码得到编码比特；
    S32：所述上行接入的用户对所述编码比特根据预设编码调制模式进行比特交织得到交织比特；以及
    S33：所述上行接入的用户将所述交织比特根据所述预设的编码调制模式和所选资源图样组，依次映射到资源矢量V1，V2，...，VN上。
  5. 根据权利要求4所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，步骤 S33进一步包括：
    S331：所述上行接入的用户将对应的交织比特根据所述预设的编码调制模式映射为Li,j个符号；以及
    S332：所述上行接入的用户将Li,j个符号，根据资源图样Pi,j，依次加载到资源矢量Vi上。
  6. 根据权利要求2所述的基于资源图样的多用户上行接入方法，其特征在于，所述衰落条件相近的资源粒子为相邻时间、相邻子载波或相关系数高于预设值的相邻天线所携带的资源粒子。
  7. 一种设备，其特征在于，包括：
    一个或者多个处理器；
    存储器；
    一个或者多个程序，所述一个或者多个程序存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行如权利要求1-6任一项所述的基于资源图样的多用户上行接入方法。
  8. 一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备执行如权利要求1-6任一项所述的基于资源图样的多用户上行接入方法。
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