本發(fā)明涉及一種用于并發(fā)傳輸下行數(shù)據(jù)流的發(fā)送設(shè)備。此外，本發(fā)明還涉及相應(yīng)的接收設(shè)備、相應(yīng)的方法、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
：在諸如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)等蜂窩網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路(DL)上，單個(gè)發(fā)送設(shè)備在共享物理信道上向多個(gè)用戶設(shè)備(UE)接收設(shè)備發(fā)送經(jīng)編碼和調(diào)制的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)流。物理信道通常在專用控制器(所謂的調(diào)度器)的控制下進(jìn)行共享，其確定如何在每個(gè)傳輸時(shí)間間隔將發(fā)送設(shè)備總的可用時(shí)頻空間資源分配給不同UE。調(diào)度器必須考慮每個(gè)傳輸時(shí)間間隔中的多個(gè)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)?；镜恼{(diào)度原則是：將某些時(shí)頻空間資源分配給可以取得這些資源最大益處的UE。這種益處通常由可以在UE的接收設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的頻譜效率(SE)進(jìn)行測(cè)量。然而，調(diào)度器還必須注意，所有期望從發(fā)送設(shè)備獲得接收的用戶都會(huì)有不超過(guò)某個(gè)預(yù)定限度的延遲。換言之，調(diào)度器必須確保所有活躍UE之間的DL資源公平共享。良好的頻譜效率和服務(wù)公平性這兩個(gè)要求往往是矛盾的。同時(shí)實(shí)現(xiàn)二者的一種廣泛傳播的方法在于采用正交多址傳輸，使得不相交(即正交)的時(shí)頻空間資源被分配給不同UE。這意味著，資源元素(RE)僅分配給一個(gè)UE。期望未來(lái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有顯著增加的DL數(shù)據(jù)流量，或者為這一形式：連接到單個(gè)DL發(fā)送設(shè)備的UE(例如，UE可以是傳感器)數(shù)量增加，又或者為這一形式：從單個(gè)發(fā)送設(shè)備向同一UE發(fā)送多個(gè)虛擬并發(fā)數(shù)據(jù)流(例如，其中每個(gè)流對(duì)應(yīng)于同一UE上運(yùn)行的不同應(yīng)用)。這兩種情況均可以建模為數(shù)量增加的高速率DL數(shù)據(jù)流，通過(guò)正交多址接入方法可能難以或不可能實(shí)現(xiàn)，即，不采用RE向多個(gè)UE同時(shí)傳輸。采用公共RE同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)是非正交多址接入(NOMA)方法的基本特征?？梢愿鶕?jù)不同場(chǎng)景設(shè)計(jì)實(shí)際的NOMA方法，其中每個(gè)場(chǎng)景以特定的優(yōu)化準(zhǔn)則或目標(biāo)為特征進(jìn)行傳輸參數(shù)的選擇，從而產(chǎn)生完全不同的方案。然而，所有的NOMA傳輸方法必須確保每個(gè)單獨(dú)的多路復(fù)用流在所預(yù)期的UE處進(jìn)行可靠的分離/檢測(cè)、解調(diào)和解碼。在一種場(chǎng)景中，優(yōu)化目標(biāo)為通過(guò)同時(shí)傳輸給經(jīng)歷相似物理通信信道質(zhì)量的UE來(lái)使(一個(gè)發(fā)送設(shè)備的)總體DL頻譜效率最大化。向發(fā)送設(shè)備報(bào)告相似信道質(zhì)量指示(CQI)的UE由調(diào)度器分組到同一類別，然后當(dāng)瞬時(shí)信道狀況對(duì)于給定資源為最佳時(shí)，由相同的傳輸資源進(jìn)行服務(wù)。因此相應(yīng)的NOMA方法保持?jǐn)?shù)據(jù)速率相同，保持每個(gè)多路復(fù)用數(shù)據(jù)流每比特的傳輸能量相同，并保持調(diào)度器設(shè)計(jì)相同，就好像各所述復(fù)用流僅在所觀察到的時(shí)頻空間資源上進(jìn)行發(fā)送。這還意味著每個(gè)RE的發(fā)送功率以與重載因子，即復(fù)用流的數(shù)量成比例的方式增加。利用這種原理設(shè)計(jì)的NOMA方案包括，例如，低密度傳播(LDS)多址接入(LDSMA)、網(wǎng)格編碼多址接入(TCMA)及其增強(qiáng)版本(ETCMA)、星座圖擴(kuò)展多址接入(CEMA)等。在另一重載場(chǎng)景中，目標(biāo)在于增加每個(gè)RE服務(wù)的UE數(shù)量，但不增加每個(gè)RE的發(fā)送功率。節(jié)約每個(gè)RE的發(fā)送功率的直接后果是，各復(fù)用的UE信號(hào)的可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率比各個(gè)信號(hào)分開進(jìn)行傳輸時(shí)要低。另一個(gè)目標(biāo)在于以這樣的方式進(jìn)行復(fù)用，即，同時(shí)被服務(wù)的UE的總速率大于這些UE的時(shí)分復(fù)用可以獲得的總速率(其中每個(gè)發(fā)送間隔被分成對(duì)應(yīng)于不同UE的子間隔)。可以表明這一目標(biāo)只有在多路復(fù)用的UE的接收信噪比(SNR)不相等時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，信噪比差越高，就可以從并發(fā)傳輸獲得越高的增益。應(yīng)當(dāng)注意，這一目標(biāo)不等同于使每個(gè)RE中的總數(shù)據(jù)率最大化，因?yàn)榭梢钥闯鰜?lái)，總數(shù)據(jù)率不能大于具有最高接收SNR的UE可獲得的最大單個(gè)UE數(shù)據(jù)速率。這種NOMA方案的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式基于不同(通常為兩個(gè))UE的糾錯(cuò)碼字的加權(quán)幅度疊加，其中，UE專用幅度縮放使得每個(gè)RE的總功率等于單個(gè)UE傳輸?shù)腞E功率。我們將這種方案稱為幅度加權(quán)NOMA(AW-NOMA)。每個(gè)幅度縮放系數(shù)唯一地確定相應(yīng)UE的最大碼率。糾錯(cuò)碼字的加權(quán)幅度疊加的結(jié)果是產(chǎn)生了這種發(fā)送信號(hào)，即，其星座點(diǎn)取決于所選擇的UE專用權(quán)重和調(diào)制星座圖。因此，AW-NOMA信號(hào)的星座圖符號(hào)通常屬于不同于常規(guī)的、深入研究和實(shí)際使用的調(diào)制星座圖，如QPSK、16QAM、64QAM等的星座圖。這種很大程度上依賴于多路復(fù)用UE的瞬時(shí)碼率的非常規(guī)星座圖可能給發(fā)送設(shè)備和相應(yīng)接收設(shè)備中射頻(RF)鏈的設(shè)計(jì)造成困難。例如，一些星座點(diǎn)可能靠的太近，以至于硬件缺陷(如載波泄漏、低鏡像抑制比、相位噪聲等)引起的其從理想位置的任何偏離都可能在這些硬件缺陷沒有嚴(yán)格控制的情況下造成無(wú)法正確接收，進(jìn)而使得設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)更加昂貴。此外，為了指定針對(duì)這些硬件缺陷的最低要求，AW-NOMA標(biāo)準(zhǔn)化可能需要付出額外的、有可能巨大的努力，所述最低要求通常由誤差向量幅度(EVM)，有時(shí)也稱為接收星座圖誤差(RCE)或由調(diào)制誤差比(MER)進(jìn)行測(cè)量。大致描述一下，EVM是測(cè)量發(fā)送的/接收的星座點(diǎn)離理想位置有多遠(yuǎn)的工具。因此，AW-NOMA信號(hào)可能需要新的比當(dāng)前蜂窩標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的更嚴(yán)格的EVM要求。此外，在衰落信道上很難預(yù)測(cè)和評(píng)估AW-NOMA星座圖的性能，因?yàn)锳W-NOMA星座圖依賴于加權(quán)系數(shù)的比率，其相對(duì)于位置不依賴碼率并且性能是眾所周知的傳統(tǒng)調(diào)制星座點(diǎn)幾乎可以是任意的。AW-NOMA方案進(jìn)行編碼和調(diào)制信號(hào)的簡(jiǎn)單疊加：每個(gè)報(bào)文以不同于調(diào)制速率的速率進(jìn)行編碼。調(diào)制后，信號(hào)進(jìn)行幅度加權(quán)，然后進(jìn)行疊加并發(fā)送(見圖1)。兩個(gè)活躍用戶在系統(tǒng)中運(yùn)行，包括：近端用戶，其由于路徑損耗較低經(jīng)歷高SNR；和遠(yuǎn)端用戶，其經(jīng)歷較低SNR。給近端及遠(yuǎn)端用戶信號(hào)應(yīng)用不同的幅度加權(quán)：用于近端(分別地，遠(yuǎn)端)用戶的信號(hào)由系數(shù)(分別地，)進(jìn)行加權(quán)。每個(gè)RE的總發(fā)送功率對(duì)于α∈[0，1]的所有值保持相同。每個(gè)接收設(shè)備正確解碼報(bào)文的能力取決于α值的選擇和編碼速率。給定α，如果接收設(shè)備能夠?qū)σ阅骋痪幋a速率進(jìn)行編碼的報(bào)文進(jìn)行解碼，則其將對(duì)以更低編碼速率進(jìn)行編碼的所有報(bào)文進(jìn)行正確解碼。每個(gè)接收設(shè)備向發(fā)送設(shè)備報(bào)告其SNR水平或CQI。基于該信息，AW-NOMA發(fā)送設(shè)備將選擇使近端用戶能夠解碼高速率報(bào)文并使遠(yuǎn)端用戶能夠解碼低速率報(bào)文的編碼速率、調(diào)制方案和α。盡管如此，近端接收設(shè)備能夠?qū)Ω咚俾屎偷退俾蕡?bào)文進(jìn)行解碼。通過(guò)對(duì)低速率報(bào)文進(jìn)行正確解碼，近端接收設(shè)備有機(jī)會(huì)完全消除遠(yuǎn)端用戶信號(hào)的存在在接收信號(hào)中造成的干擾。遠(yuǎn)端用戶干擾消除后得到的信號(hào)包含高速率編碼的報(bào)文加噪聲，因此其可以在可靠性提高的情況下進(jìn)行解碼。這個(gè)過(guò)程稱為連續(xù)干擾消除(SIC)。經(jīng)歷較低SNR的遠(yuǎn)端用戶不能夠?qū)Ω咚俾蕡?bào)文進(jìn)行解碼，因此其不能消除近端用戶在接收信號(hào)中造成的干擾。因此，用來(lái)對(duì)遠(yuǎn)端用戶報(bào)文進(jìn)行編碼的速率必須足夠低，以使得即使在干擾存在的情況下也有可能進(jìn)行解碼。CEMA方案利用已經(jīng)在任何傳輸方案中可行的調(diào)制星座圖來(lái)進(jìn)行多路復(fù)用流的并發(fā)傳輸。因此，采用CEMA對(duì)傳輸方案影響非常有限，因?yàn)椴恍枰獙?duì)現(xiàn)有的信號(hào)檢測(cè)、同步和信道估計(jì)進(jìn)行修改。圖2示出了CEMA發(fā)送設(shè)備的方案。CEMA致力于通過(guò)向經(jīng)歷相似信道質(zhì)量的UE進(jìn)行同時(shí)傳輸來(lái)使總體DL頻譜效率最大化。向發(fā)送設(shè)備報(bào)告相似CQI的UE由調(diào)度器分組到同一類別，然后采用相同的傳輸資源，例如RE，進(jìn)行服務(wù)。每個(gè)用戶的信息流進(jìn)行獨(dú)立編碼，并采用與所有用戶相同的編碼速率進(jìn)行速率匹配。對(duì)用戶獨(dú)立進(jìn)行服務(wù)時(shí)本應(yīng)該使用的調(diào)制星座圖(也稱為基本星座圖)被擴(kuò)展成對(duì)于所有用戶共有的較高階星座圖-擴(kuò)展星座圖。對(duì)這種較大星座圖的階數(shù)進(jìn)行選擇，以適應(yīng)并發(fā)傳輸且速率匹配的碼字的所有編碼比特。將編碼比特的多個(gè)數(shù)據(jù)流復(fù)用成具有二進(jìn)制符號(hào)標(biāo)簽的一個(gè)數(shù)據(jù)流的操作由動(dòng)態(tài)流-標(biāo)簽映射器執(zhí)行。這個(gè)塊(block)從符號(hào)到符號(hào)動(dòng)態(tài)地改變所應(yīng)用的映射規(guī)則，以便滿足每個(gè)多路復(fù)用數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率和差錯(cuò)保護(hù)要求。由動(dòng)態(tài)流-標(biāo)簽映射器生成的標(biāo)簽用于從擴(kuò)展星座圖中選擇要發(fā)送的符號(hào)。CEMA為經(jīng)歷相似信道質(zhì)量的用戶提供增加的總體SE。然而，當(dāng)多路復(fù)用的用戶具有不同信道質(zhì)量時(shí)，CEMA的頻譜效率變得較低。事實(shí)上，為了給具有較低SNR的用戶提供可靠的通信，必須選擇低編碼速率。通過(guò)這種方式，高SNR用戶的有效SE遠(yuǎn)低于其與經(jīng)歷相似信道質(zhì)量的用戶進(jìn)行多路復(fù)用時(shí)本應(yīng)該達(dá)到的值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種減輕或解決并發(fā)傳輸非正交獨(dú)立下行數(shù)據(jù)流的常規(guī)方案的缺點(diǎn)和問題的解決方案。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可替代的NOMA方案(例如，每個(gè)RE的發(fā)送功率固定)，其可以采用常規(guī)的調(diào)制星座圖同時(shí)具有至少與AW-NOMA相同的頻譜效率和數(shù)據(jù)速率。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，上述目的和其它目的通過(guò)一種發(fā)送設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其用于：選擇具有不同下行信道質(zhì)量的多個(gè)接收設(shè)備u＝1，2，...，U；確定每個(gè)用戶的編碼速率Ru、調(diào)制階數(shù)mu，以及資源元素RE數(shù)量Gu；基于所確定的所述多個(gè)接收設(shè)備的編碼速率Ru＝1，2，...，U、調(diào)制階數(shù)mu＝1，2，...，U和RE數(shù)量Gu＝1，2，...，U，獲取復(fù)用矩陣M；對(duì)每個(gè)接收設(shè)備的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))獨(dú)立進(jìn)行編碼，以獲得編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))；基于所述復(fù)用矩陣M，將所述編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1復(fù)用成標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))，所述標(biāo)簽向量具有多個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽由m位表示；使用所述標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))的每個(gè)標(biāo)簽從m階調(diào)制星座圖中選擇調(diào)制符號(hào)，以獲得所述復(fù)用的編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1的符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))；以及發(fā)送包括所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述目的和其它目的通過(guò)一種接收設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其用于：接收根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的包括符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S；采用與所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))相關(guān)聯(lián)的復(fù)用矩陣M檢測(cè)并去復(fù)用所述下行信號(hào)S；以及對(duì)所述檢測(cè)到的以及去復(fù)用的下行信號(hào)S進(jìn)行解碼，以獲得與所述接收設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))的估計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，上述目的和其它目的通過(guò)一種發(fā)送方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括以下步驟：選擇具有不同下行信道質(zhì)量的多個(gè)接收設(shè)備u＝1，2，...，U；確定每個(gè)用戶的編碼速率Ru、調(diào)制階數(shù)mu，以及資源元素RE數(shù)量Gu；基于所確定的所述多個(gè)接收設(shè)備的編碼速率Ru＝1，2，...，U、調(diào)制階數(shù)mu＝1，2，...，U和RE數(shù)量Gu＝1，2，...，U，獲取復(fù)用矩陣M；對(duì)每個(gè)接收設(shè)備的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))獨(dú)立進(jìn)行編碼，以獲得編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))；基于所述復(fù)用矩陣M，將所述編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1復(fù)用成標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))，所述標(biāo)簽向量具有多個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽由m位表示；使用所述標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))的每個(gè)標(biāo)簽從m階調(diào)制星座圖中選擇調(diào)制符號(hào)，以獲得所述復(fù)用的編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1的符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))；以及發(fā)送包括所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，上述目的和其它目的通過(guò)一種接收方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括以下步驟：接收根據(jù)上述第三方面所述的包括符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S；采用與所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))相關(guān)聯(lián)的復(fù)用矩陣M來(lái)檢測(cè)并去復(fù)用所述下行信號(hào)S；以及對(duì)所述檢測(cè)到的以及去復(fù)用的下行信號(hào)S進(jìn)行解碼，以獲得與所述接收設(shè)備相關(guān)聯(lián)的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))的估計(jì)。本發(fā)明還涉及一種以代碼手段為特征的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序通過(guò)處理裝置運(yùn)行時(shí)，使得所述處理裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的任一種方法。此外，本發(fā)明還涉及一種包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和上述計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述計(jì)算機(jī)程序包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，并包括以下群組中的一種或多種：ROM(只讀存儲(chǔ)器)、PROM(可編程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、閃存、EEPROM(電EPROM)和硬盤驅(qū)動(dòng)器。復(fù)用矩陣M通常表示每個(gè)編碼比特必須映射到哪個(gè)調(diào)制符號(hào)和該符號(hào)的標(biāo)簽中的哪個(gè)比特。信道質(zhì)量表示無(wú)線信號(hào)所經(jīng)歷的傳播條件，并且通常為SNR、SINR和信號(hào)與噪聲及失真比(SINAD)的函數(shù)。傳輸通常執(zhí)行為向無(wú)線通信系統(tǒng)中的接收設(shè)備并發(fā)DL傳輸非正交獨(dú)立下行數(shù)據(jù)流。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種非正交多址接入方案，其可以表示為速率自適應(yīng)CEMA(RA-CEMA)，其中多個(gè)(非正交)數(shù)據(jù)流獨(dú)立進(jìn)行編碼和速率匹配，然后利用下行鏈路中的時(shí)頻空間資源元素(RE)集進(jìn)行多路復(fù)用并同時(shí)發(fā)送。本發(fā)明實(shí)施例能夠通過(guò)向具有不同信道質(zhì)量的接收設(shè)備執(zhí)行并發(fā)傳輸來(lái)提供增加的頻譜效率。RA-CEMA可以采用已在任何傳輸方案中可用的相同調(diào)制方案，從而最大限度地降低對(duì)硬件要求和現(xiàn)有無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制、同步和檢測(cè)算法的影響。因此，常規(guī)調(diào)制的采用以及達(dá)到AW-NOMA性能的能力使本解決方案很容易融入到當(dāng)前任何無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中。因此，所提出的方案相對(duì)于常規(guī)解決方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)對(duì)具有不同信道質(zhì)量的用戶進(jìn)行多路復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)增加的頻譜效率(SE)的能力；每個(gè)RE的發(fā)送功率固定；采用常規(guī)的調(diào)制星座圖，例如QPSK、QAM、M-PSK等。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，所述發(fā)送設(shè)備還用于：從所述多個(gè)接收設(shè)備接收所述下行信道質(zhì)量；和/或通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)接收設(shè)備的對(duì)應(yīng)上行信道來(lái)估計(jì)所述下行信道質(zhì)量。根據(jù)本實(shí)施例，所述下行信道質(zhì)量可以基于信噪比SNR或信干噪比SINR。這是估計(jì)信道質(zhì)量的一個(gè)很方便的方法，并且可以采用公知的常規(guī)方法。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例，所述發(fā)送設(shè)備還用于：從包括多個(gè)復(fù)用矩陣Mh或其表示形式的預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)中獲取所述復(fù)用矩陣M。具有預(yù)先設(shè)計(jì)矩陣或其表現(xiàn)形式的庫(kù)是非?？尚械脑O(shè)計(jì)方案，而且很容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本實(shí)施例，所述發(fā)送設(shè)備還可以用于：將所述選擇的復(fù)用矩陣M的指示以信令方式通知給所述多個(gè)接收設(shè)備。從而，接收設(shè)備可以很容易地對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用，因?yàn)槠渲浪x擇的復(fù)用矩陣。此外，根據(jù)本實(shí)施例，所述指示可以是關(guān)于所述選擇的復(fù)用矩陣M的所述預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)中的索引。該實(shí)施例降低了開銷，因?yàn)閷?duì)索引而不是全矩陣進(jìn)行信號(hào)發(fā)送需要的比特少得多。更進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)施例，所述預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)可包括多個(gè)大小為m×G的模板矩陣Tq，其中m＝m1+m2+…+mU并且G＝max(G1，...，GU)，所述發(fā)送設(shè)備還可以用于通過(guò)使用所述多個(gè)模板矩陣Tq以及數(shù)值范圍為1到G的設(shè)計(jì)參數(shù)G’獲取所述復(fù)用矩陣M。所述G’的值可以通過(guò)基于仿真的優(yōu)化過(guò)程優(yōu)選獲得。相對(duì)于預(yù)存儲(chǔ)矩陣，通過(guò)使用模板矩陣Tq來(lái)生成復(fù)用矩陣，所需內(nèi)存較少。更進(jìn)一步地，根據(jù)這些實(shí)施例，所述發(fā)送設(shè)備還可以用于：以信令方式將與所述多個(gè)接收設(shè)備各自相關(guān)的接收設(shè)備索引u＝1，2，...，U通知給所述多個(gè)接收設(shè)備中的每個(gè)。因此，接收設(shè)備知道其在所選擇的復(fù)用矩陣M中對(duì)應(yīng)的索引。根據(jù)所述發(fā)送設(shè)備的又一實(shí)施例，所述復(fù)用矩陣M的至少一列的至少兩個(gè)列元素與不同的接收設(shè)備u＝1，2，...，U相關(guān)聯(lián)。這意味著，所述復(fù)用矩陣M是非正交的，以便利用DL傳輸中經(jīng)歷的不同信道質(zhì)量。根據(jù)所述發(fā)送設(shè)備的又一實(shí)施例，所述復(fù)用矩陣M的大小為m×G，其中m＝m1+m2+...+mU并且G＝max(G1，...，GU)。這是定義復(fù)用矩陣M的一個(gè)非常簡(jiǎn)單方便的方法。根據(jù)本實(shí)施例，所述發(fā)送設(shè)備還可以用于：采用G個(gè)時(shí)頻RE發(fā)送所述下行信號(hào)S。由于給每個(gè)接收設(shè)備分配了不超過(guò)G個(gè)數(shù)量的時(shí)頻RE，因此很容易將常規(guī)調(diào)度算法擴(kuò)展并修改成本解決方案。根據(jù)一實(shí)施例，所述接收設(shè)備還用于：通過(guò)從包括多個(gè)復(fù)用矩陣Mh或其表示形式的預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)中選擇復(fù)用矩陣M來(lái)獲取所述復(fù)用矩陣M。具有預(yù)先設(shè)計(jì)矩陣或其表現(xiàn)形式的庫(kù)是非?？尚械脑O(shè)計(jì)方案，而且很容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本實(shí)施例，所述接收設(shè)備還可以用于：接收包括所述復(fù)用矩陣M的指示的信號(hào)。從而，接收設(shè)備可以很容易地對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行去復(fù)用，因?yàn)槠渲浪x擇的復(fù)用矩陣。此外，根據(jù)本實(shí)施例，所述指示可以是關(guān)于所述選擇的復(fù)用矩陣M的所述預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)中的索引。該實(shí)施例降低了開銷，因?yàn)閷?duì)索引而不是全矩陣進(jìn)行信號(hào)發(fā)送需要的比特少得多。更進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)施例，所述預(yù)先計(jì)算好的庫(kù)可以包括多個(gè)大小為m×G的模板矩陣Tq，其中m＝m1+m2+…+mU并且G＝max(G1，...，GU)，所述接收設(shè)備(50)還可以用于通過(guò)使用所述多個(gè)模板矩陣Tq以及數(shù)值范圍為1到G的設(shè)計(jì)參數(shù)G’來(lái)獲取所述復(fù)用矩陣M。所述G’的值可以通過(guò)基于仿真的優(yōu)化過(guò)程優(yōu)選獲得。通過(guò)使用模板矩陣Tq來(lái)生成復(fù)用矩陣，所需內(nèi)存較少。進(jìn)一步地，根據(jù)這些實(shí)施例，所述接收設(shè)備還可以用于：接收表示所述接收設(shè)備的接收設(shè)備索引u＝1，2，...，U的信號(hào)。因此，接收設(shè)備知道其在復(fù)用矩陣M中對(duì)應(yīng)的索引。本發(fā)明進(jìn)一步的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下詳細(xì)描述變得顯而易見。附圖說(shuō)明附圖意在說(shuō)明并解釋本發(fā)明的不同實(shí)施例，其中：圖1示出了AW-NOMA；圖2示出了CEMA發(fā)送設(shè)備；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的RA-CEMA系統(tǒng)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的RA-CEMA調(diào)度器；圖5示出了速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器操作；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有兩個(gè)接收設(shè)備的RA-CEMA的傳輸過(guò)程；圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的流程圖；圖8示出了具有非干擾映射的復(fù)用矩陣的示例；圖9示出了具有干擾映射的復(fù)用矩陣的示例；圖10示出了64-QAM的標(biāo)簽；圖11示出了由具有格雷標(biāo)記(Graylabelling)的64-QAM產(chǎn)生的二進(jìn)制輸入信道的信息；圖12示出了近端接收設(shè)備的RA-CEMA接收設(shè)備；圖13示出了復(fù)用矩陣庫(kù)；圖14示出了模板矩陣；圖15示出了本發(fā)明實(shí)施例的性能結(jié)果；圖16示出了本發(fā)明實(shí)施例的另外的性能結(jié)果；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)送方法；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的接收設(shè)備；以及圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的接收方法。具體實(shí)施方式本文中所公開的本發(fā)明實(shí)施例涉及一種用于并發(fā)傳輸多個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)流的發(fā)送設(shè)備，其針對(duì)經(jīng)歷不同信道質(zhì)量的接收設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例適用于無(wú)線通信系統(tǒng)的下行鏈路，例如，以頻分雙工(FDD)模式或時(shí)分雙工(TDD)模式運(yùn)行。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)送設(shè)備10。設(shè)備10包括至少一個(gè)用于執(zhí)行以下操作的處理器30：選擇具有不同下行信道質(zhì)量的多個(gè)接收設(shè)備50u＝1，2，...，U；確定每個(gè)用戶的編碼速率Ru、調(diào)制階數(shù)mu，以及資源元素RE數(shù)量Gu；基于所確定的所述多個(gè)接收設(shè)備50的編碼速率Ru＝1，2，...，U、調(diào)制階數(shù)mu＝1，2，...，U和RE數(shù)量Gu＝1，2，...，U，獲取復(fù)用矩陣M；對(duì)每個(gè)接收設(shè)備50的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))獨(dú)立進(jìn)行編碼，以獲得編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))；基于所述復(fù)用矩陣M，將所述編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1復(fù)用成標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))，所述標(biāo)簽向量具有多個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽由m位表示；使用所述標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))的每個(gè)標(biāo)簽從m階調(diào)制星座圖中選擇調(diào)制符號(hào)，以獲得所述復(fù)用的編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1的符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))；以及發(fā)送包括所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S。根據(jù)一實(shí)施例，發(fā)送設(shè)備10還可以用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中向接收設(shè)備50并發(fā)傳輸非正交獨(dú)立下行數(shù)據(jù)流。圖17所示示例中的設(shè)備10還包括輸入單元，用于接收不同接收設(shè)備/用戶的信道質(zhì)量值。發(fā)送設(shè)備10中還包括存儲(chǔ)器，其可以用于存儲(chǔ)一般信息、復(fù)用矩陣庫(kù)、程序指令等。進(jìn)一步地，發(fā)送設(shè)備10包括與發(fā)送單元TX耦合的輸出單元，用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中傳輸所述下行信號(hào)S。圖18示出了上述發(fā)送設(shè)備10對(duì)應(yīng)的發(fā)送方法。所述方法包括以下步驟：100)選擇具有不同下行信道質(zhì)量的多個(gè)接收設(shè)備50u＝1，2，...，U；110)確定每個(gè)用戶的編碼速率Ru、調(diào)制階數(shù)mu，以及資源元素RE數(shù)量Gu；120)基于所確定的所述多個(gè)接收設(shè)備50的編碼速率Ru＝1，2，...，U、調(diào)制階數(shù)mu＝1，2，...，U和RE數(shù)量Gu＝1，2，...，U，獲取復(fù)用矩陣M；130)對(duì)每個(gè)接收設(shè)備50的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))獨(dú)立進(jìn)行編碼，以獲得編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))；140)基于所述復(fù)用矩陣M，將所述編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1復(fù)用成標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))，所述標(biāo)簽向量具有多個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽由m位表示；150)使用所述標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))的每個(gè)標(biāo)簽從m階調(diào)制星座圖中選擇調(diào)制符號(hào)，以獲得所述復(fù)用的編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1的符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))；以及160)發(fā)送包括所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S。此外，圖19示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的接收設(shè)備50。所述接收設(shè)備50包括至少一個(gè)用于執(zhí)行以下操作的處理器60：通過(guò)接收設(shè)備RX單元以及與處理器60耦合的輸入單元，接收根據(jù)發(fā)送設(shè)備10所述的包括符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))的下行信號(hào)S。處理器60還用于采用與所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))相關(guān)聯(lián)的復(fù)用矩陣M來(lái)檢測(cè)并去復(fù)用所述下行信號(hào)S。最后，處理器60對(duì)所述檢測(cè)到的以及去復(fù)用的下行信號(hào)S進(jìn)行解碼，以獲得與所述接收設(shè)備50相關(guān)聯(lián)的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))的估計(jì)。接收設(shè)備50還可以用于：接收所使用的復(fù)用矩陣M的指示或索引以及用戶索引，以便很容易地從存儲(chǔ)器單元中獲得復(fù)用矩陣M并使用?？梢酝ㄟ^(guò)公共輸入單元或通過(guò)接收設(shè)備50的專用輸入單元在DL控制信號(hào)中接收所述指示、索引和用戶索引。根據(jù)一實(shí)施例，接收設(shè)備50還可以用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中接收下行信號(hào)。圖20示出了上述接收設(shè)備50對(duì)應(yīng)的接收方法。所述方法包括以下步驟：200)接收根據(jù)上述發(fā)送方法所述的包括符號(hào)向量x＝(x(0)，..，x(G-1))的下行信號(hào)S：210)采用與所述符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))相關(guān)聯(lián)的復(fù)用矩陣M來(lái)檢測(cè)并去復(fù)用所述下行信號(hào)S；以及220)對(duì)所述檢測(cè)到的以及去復(fù)用的下行信號(hào)S進(jìn)行解碼，以獲得與所述接收設(shè)備50相關(guān)聯(lián)的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))的估計(jì)。圖3示出了LTE無(wú)線通信系統(tǒng)20中具有兩個(gè)接收設(shè)備50(有時(shí)也被稱為用戶設(shè)備(UE))的本RA-CEMA系統(tǒng)的示例性方案。調(diào)度器11通過(guò)反向鏈路(例如，上行鏈路)接收所述兩個(gè)接收設(shè)備50的DLCQI，并選擇具有不同信道質(zhì)量的接收設(shè)備50用于并發(fā)DL傳輸。所述信道質(zhì)量可以是，例如，SINR、SNR或任何其它合適的信道測(cè)量、或者基于這種信道測(cè)量的其它參數(shù)，比如CQI。根據(jù)另一實(shí)施例，所述選擇具有不同DL信道質(zhì)量的接收設(shè)備50可通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)閾值Th來(lái)執(zhí)行。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本RA-CEMA方案的性能取決于接收設(shè)備50所經(jīng)歷的DL無(wú)線信道的差異。因此，可以將不同接收設(shè)備的DL信道質(zhì)量與閾值Th進(jìn)行比較以對(duì)其進(jìn)行分類，以便選擇接收設(shè)備的合適子組用于DL并發(fā)傳輸。應(yīng)選擇至少兩個(gè)具有不同DL信道質(zhì)量的接收設(shè)備用于本解決方案中的一次并發(fā)DL傳輸。所述設(shè)備和方法可以采用一個(gè)或多個(gè)閾值Th，例如，可以是1-15dB或3-15dB區(qū)間中的值，比如1、3、6或9dB。根據(jù)又一實(shí)施例，DL信道質(zhì)量或其表現(xiàn)形式從接收設(shè)備50向發(fā)送設(shè)備10發(fā)送。這在系統(tǒng)以FDD模式運(yùn)行時(shí)是優(yōu)選的，其中接收設(shè)備50測(cè)量DL信道，并且在例如控制信道的上行鏈路中發(fā)送估計(jì)。然而，如果系統(tǒng)以TDD模式運(yùn)行，則UL和DL流量采用同一信道，但在不同時(shí)隙中。在這種情況下，發(fā)送設(shè)備10本身可以通過(guò)測(cè)量相應(yīng)的UL信道來(lái)估計(jì)DL信道。然而，應(yīng)注意，接收設(shè)備50在系統(tǒng)以TDD模式運(yùn)行時(shí)也可以發(fā)送估計(jì)的DL信道質(zhì)量。在圖3中，考慮到了由具有良好CQI(即，高SNR或SINR)的近端用戶(對(duì)應(yīng)于接收設(shè)備50)和具有較差CQI(即，低SNR或SINR)的遠(yuǎn)端用戶組成的簡(jiǎn)化示例性場(chǎng)景。在該示例中，近端用戶對(duì)應(yīng)用戶索引u＝0，遠(yuǎn)端用戶對(duì)應(yīng)用戶索引u＝1。圖4也示出了圖3的RA-CEMA調(diào)度器11。在這種情形下，RA-CEMA調(diào)度器11通過(guò)反向鏈路和/或通過(guò)本地鏈路質(zhì)量評(píng)估(例如，假設(shè)TDD傳輸)獲得與所有活躍的接收設(shè)備50有關(guān)的CQI。類似地，例如在LTE系統(tǒng)中，調(diào)度器11決定在專用傳輸間隔內(nèi)將分配多少個(gè)RE用于傳輸。在這方面，唯一的區(qū)別在于，將對(duì)兩個(gè)UE(對(duì)應(yīng)于本接收設(shè)備50)而不是一個(gè)進(jìn)行服務(wù)。圖4中所示的調(diào)度器可以基于每個(gè)UE獨(dú)立運(yùn)作其選擇或者在多個(gè)UE上共同運(yùn)作其選擇。在這兩種情況下，計(jì)算每個(gè)UE(每個(gè)接收設(shè)備或每個(gè)用戶)的一組參數(shù)/值Gu，mu，，Ru。對(duì)于每個(gè)UE，采用常規(guī)的調(diào)度器-類似于例如當(dāng)前LTE系統(tǒng)的調(diào)度器-來(lái)計(jì)算將用于正交傳輸情況中的基礎(chǔ)調(diào)制階數(shù)m0，m1、速率R0，R1和RE數(shù)量G0，G1?；谠撔畔?，圖4中所示的調(diào)制編碼方案(MCS)優(yōu)化器將擴(kuò)展星座圖的階數(shù)m計(jì)算為m＝m0+m1(1)將RE數(shù)量計(jì)算為G＝max(G0，G1)(2)獲得基礎(chǔ)碼字大小為為了提供更大的靈活性，允許實(shí)際碼字大小具有不同于表達(dá)式(3)中指定值的值。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們假設(shè)允許近端用戶從遠(yuǎn)端用戶借用ΔB個(gè)編碼比特。相反，允許遠(yuǎn)端用戶通過(guò)從遠(yuǎn)端用戶借用一些比特來(lái)擴(kuò)展其碼字長(zhǎng)度，在這種情況下，ΔB的值為負(fù)。因此，實(shí)際碼字大小為其中，ΔB為依賴于CQI和目標(biāo)速率的設(shè)計(jì)參數(shù)。一旦已經(jīng)計(jì)算出這些參數(shù)，從RA-CEMA發(fā)送設(shè)備10和接收設(shè)備50中可用的預(yù)設(shè)計(jì)的(預(yù)先計(jì)算好的)復(fù)用矩陣庫(kù)中選擇相應(yīng)的復(fù)用(MUX)矩陣Mh。這種矩陣指定如何將速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器的輸入端的每個(gè)編碼比特分配給調(diào)制符號(hào)的符號(hào)標(biāo)簽中的比特。通過(guò)對(duì)矩陣Mh的選擇，RA-CEMA調(diào)度器在近端用戶速率和遠(yuǎn)端用戶速率之間的多個(gè)可能的折衷中選擇一個(gè)，或者通常選擇多個(gè)用于接收設(shè)備經(jīng)歷不同的無(wú)線信道。用于傳輸?shù)膱?bào)文長(zhǎng)度通過(guò)以下(對(duì)于庫(kù)中給定的矩陣Mh執(zhí)行的)優(yōu)化獲得：其中，SE0為(分別地，SF1)為近端(分別地，遠(yuǎn)端)用戶的頻譜效率，計(jì)算為并且BLERu通過(guò)仿真進(jìn)行評(píng)估。最后，獲得編碼速率為參數(shù)和用于配置信道編碼和速率匹配單元。參數(shù)和連同參數(shù)m和G一起還用于選擇由速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器使用的復(fù)用矩陣M以將碼字復(fù)用成符號(hào)標(biāo)簽向量。將用戶的信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))發(fā)送給RA-CEMA發(fā)送設(shè)備的輸入端并進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生編碼的信息報(bào)文e0，...，eU-1。對(duì)報(bào)文進(jìn)行編碼并應(yīng)用速率匹配之后，速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器將碼字復(fù)用成G個(gè)符號(hào)標(biāo)簽的標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))，其中每個(gè)標(biāo)簽由m位表示，并且G是分配的用于傳輸?shù)腞E數(shù)量。復(fù)用器根據(jù)復(fù)用矩陣M進(jìn)行操作，所述復(fù)用矩陣M指示每個(gè)編碼比特應(yīng)映射到G個(gè)符號(hào)標(biāo)簽的哪一位。為了定義復(fù)用矩陣M的結(jié)構(gòu)，我們假設(shè)速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器操作如下：首先，每個(gè)碼字eu根據(jù)任意的用戶專用置換πu進(jìn)行交織。因此，獲得了置換碼字fu＝(eu(πu(0))，...，eu(πu(Eu-1)))。所有的置換碼字根據(jù)分配du＝(du(0)＝0，...，du(m)＝Eu按行寫入m×G矩陣H：編碼比特f0(d0(r))至f0(d0(r+1)-1)從最左邊的可用位置開始依次寫入H的行r，并繼續(xù)從左至右執(zhí)行，直到寫入所有比特(這里，r∈[0，...，m-1])。然后，編碼比特f1(d1(r))至f1(d1(r+1)-1)從最左邊的可用位置開始寫入H的行r，并繼續(xù)從左至右執(zhí)行，直到寫入所有比特。重復(fù)該過(guò)程，直到已寫入編碼比特fU-1(dU-1(r))至fU-1(dU-1(r+1)-1)并且已完全填滿行r。在寫入所有碼字并且完全填滿矩陣H之后，根據(jù)任意的行專用置換集合ωr(其中r＝0，...，m-1)對(duì)每一行進(jìn)行交織。從最左邊的列開始，按列讀取矩陣H，每一列對(duì)應(yīng)m位符號(hào)標(biāo)簽。分配du用來(lái)指示如何將每個(gè)碼字的編碼比特分配給矩陣的各行。特別地，將交織碼字fu中的du(r)-du(r-1)個(gè)比特分配給H的行r。du的元素應(yīng)滿足下列約束條件：所描述的過(guò)程在圖5中示出。因此，復(fù)用過(guò)程由碼字置換集合πu，u＝0，...，U-1、分配向量集合du，u＝0，...，U-1和行置換集合ωr，r＝0，...，m-1來(lái)限定?？商娲兀麄€(gè)復(fù)用過(guò)程可以采用單個(gè)復(fù)用矩陣M進(jìn)行指定。該矩陣的每個(gè)元素(M)i，j指示復(fù)用輸入端的每個(gè)編碼比特必須要映射到的標(biāo)簽和比特位置，其中，i，j是一對(duì)索引，其中的第一個(gè)表示用戶，第二個(gè)表示將寫入到比特位置j中標(biāo)簽i的編碼比特?；谕ㄟ^(guò)M所提供的信息，速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器可以執(zhí)行多路復(fù)用，并在單個(gè)步驟中形成符號(hào)標(biāo)簽。每個(gè)復(fù)用矩陣M對(duì)應(yīng)選擇不同的參數(shù)G，m，Eu、碼字置換πu、行置換ωu和比特分配du。根據(jù)一實(shí)施例，這種矩陣的集合收集在矩陣庫(kù)中，并且可供碼字復(fù)用器進(jìn)行發(fā)送和接收。結(jié)合圖7所示流程圖，根據(jù)一實(shí)施例的傳輸包括以下步驟：1.接收來(lái)自所有活躍接收設(shè)備的下行CQI；2.從活躍接收設(shè)備集合中選擇具有不同CQI值的用戶子集U；3.確定調(diào)制器所使用的擴(kuò)展星座圖的階數(shù)(調(diào)制階數(shù))、用于傳輸?shù)馁Y源元素?cái)?shù)量、作為每個(gè)接收設(shè)備的速率間折衷的編碼速率集合；4.從可用復(fù)用矩陣的庫(kù)中選擇對(duì)應(yīng)于上述步驟3中確定的速率、調(diào)制階數(shù)和資源元素?cái)?shù)量的矩陣；5.將所選復(fù)用矩陣的索引以信令方式通知給所選的U個(gè)接收設(shè)備；6.對(duì)于每個(gè)接收設(shè)備u：a.選擇一個(gè)信息報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))；以及b.對(duì)每個(gè)信息報(bào)文bu進(jìn)行獨(dú)立編碼和速率匹配，獲得編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))；7.將所有選擇的接收設(shè)備的編碼報(bào)文e0，...，eU-1復(fù)用成標(biāo)簽向量l＝(1(0)，...，l(G-1))，所述標(biāo)簽向量具有多個(gè)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽由m位表示；8.將所述標(biāo)簽向量映射到從擴(kuò)展星座圖中得到的符號(hào)的向量，從而獲得具有G個(gè)復(fù)數(shù)星座圖符號(hào)的符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))；以及9.在無(wú)線通信系統(tǒng)下行鏈路上的G個(gè)時(shí)頻空間RE中發(fā)送符號(hào)向量x＝(x(0)，...，x(G-1))。圖6也示出了所描述的過(guò)程，其中，在U＝2個(gè)復(fù)用用戶的情況下，指定傳輸過(guò)程中所有階段的向量尺寸。圖6中具有實(shí)線邊界的矩形表示數(shù)據(jù)，而具有虛線邊界和圓角的矩形表示信號(hào)處理塊。緊接著圖3所示的方案，下面對(duì)根據(jù)本(RA-CEMA)發(fā)送設(shè)備10一優(yōu)選實(shí)施例的每個(gè)元件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。發(fā)送設(shè)備10的“信道編碼和速率匹配”塊12從用戶u接收信息比特報(bào)文bu＝(bu(0)，...，bu(Ku-1))，并生成編碼比特的向量eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))。編碼速率限定為由調(diào)度器計(jì)算出的：針對(duì)不同用戶的報(bào)文進(jìn)行獨(dú)立編碼。RA-CEMA發(fā)送設(shè)備不對(duì)要使用的信道編碼技術(shù)強(qiáng)加限制，因此，可以使用公知技術(shù)，包括但不限于卷積碼、卷積碼的并行或串行級(jí)聯(lián)(即，turbo碼和串行級(jí)聯(lián)卷積碼-SCCC)、低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼或極化碼(polarcode)。對(duì)于速率匹配，可以采用諸如周期刪余或偽隨機(jī)刪余等技術(shù)，也可以采用基于循環(huán)緩沖器的速率匹配技術(shù)，循環(huán)緩沖器例如是LTE標(biāo)準(zhǔn)中定義的那些。進(jìn)行編碼和速率匹配之后，為每個(gè)用戶獲得由Eu個(gè)編碼比特組成的編碼報(bào)文eu＝(eu(0)，...，eu(Eu-1))。因此發(fā)送設(shè)備10的速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器13的輸入端可得到可用的編碼比特。速率自適應(yīng)碼字復(fù)用器收集碼字e0，...，eU-1，并產(chǎn)生符號(hào)標(biāo)簽向量l＝(l(0)，...，l(G-1))。每個(gè)標(biāo)簽由m＝log2|χEXP|個(gè)比特組成，其中xEXP表示擴(kuò)展星座圖。因此，m位標(biāo)簽的總數(shù)為其中，我們假設(shè)ETOＴ是m的整數(shù)倍。碼字復(fù)用器13生成G個(gè)m位標(biāo)簽l＝(l(0)，...，l(G-1))之后，發(fā)送設(shè)備10的調(diào)制器14生成一系列從擴(kuò)展星座圖χEXP中得到的G個(gè)復(fù)數(shù)調(diào)制符號(hào)x＝(x(0)，...，x(G-1))。最后，復(fù)數(shù)符號(hào)向量x由發(fā)送設(shè)備10的發(fā)送設(shè)備單元15利用通信系統(tǒng)20中的G個(gè)RE進(jìn)行發(fā)送。如上所述，根據(jù)一實(shí)施例，從發(fā)送設(shè)備10和接收設(shè)備50中可用的預(yù)設(shè)計(jì)矩陣的庫(kù)16、54中選擇復(fù)用矩陣。每個(gè)矩陣Mh對(duì)應(yīng)例如近端用戶速率和遠(yuǎn)端用戶速率之間的多個(gè)可能的折衷中的一個(gè)。發(fā)送設(shè)備10將用于傳輸?shù)木仃囘x為上述發(fā)送設(shè)備10的調(diào)度器11計(jì)算出的速率、擴(kuò)展星座圖的階數(shù)m、RE數(shù)量G的函數(shù)。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，發(fā)送設(shè)備10將所選復(fù)用矩陣的指示以信令方式通知給接收設(shè)備50。所述信令可以優(yōu)選地指出以信令方式通過(guò)比如DL控制信道通知給調(diào)度用戶的所選矩陣的庫(kù)索引。根據(jù)又一實(shí)施例，發(fā)送設(shè)備50還用于以信令方式通知各個(gè)接收設(shè)備50其各自的接收設(shè)備索引u＝1，2，...，U。事實(shí)上，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施例的檢測(cè)和去復(fù)用，接收設(shè)備應(yīng)該已知道用于DL傳輸中的復(fù)用矩陣M和接收設(shè)備索引，以便能夠?qū)⒚總€(gè)接收設(shè)備的編碼比特分離開來(lái)。復(fù)用矩陣具有m行和G列。每一列對(duì)應(yīng)m位標(biāo)簽。每一行對(duì)應(yīng)m位標(biāo)簽中的比特。復(fù)用矩陣M的特征決定本RA-CEMA系統(tǒng)的性能。為了解釋這些特征和RA-CEMA系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，參考如圖3中所示的具有兩個(gè)用戶(兩個(gè)接收設(shè)備50)的系統(tǒng)：近端用戶，其接收設(shè)備執(zhí)行SIC；和遠(yuǎn)端用戶，其接收設(shè)備類似于圖1所示方案不執(zhí)行SIC。近端用戶的SE因SIC算法得以增強(qiáng)。為了使SIC有效，近端和遠(yuǎn)端信號(hào)必須干擾。事實(shí)上，不存在干擾(即，遠(yuǎn)端和近端用戶信號(hào)是正交的)的情況下，抗干擾是完全無(wú)效的。我們認(rèn)為良好的復(fù)用方案是指那些在近端用戶和遠(yuǎn)端用戶之間產(chǎn)生盡可能多干擾的方案。這可以通過(guò)使用戶之間共享的標(biāo)簽數(shù)量最大化來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為示例，圖8中的復(fù)用矩陣對(duì)應(yīng)正交復(fù)用：用戶u＝0的編碼比特和用戶u＝1的編碼比特映射給不同的標(biāo)簽(即，不同列)，因此使用獨(dú)立調(diào)制符號(hào)發(fā)送它們。這種矩陣中沒有一列從兩個(gè)碼字中取編碼比特，因此避免了干擾。在這種情況下，SIC是完全無(wú)效的。鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例不使用這類多路復(fù)用方案。相反，如果根據(jù)圖9的復(fù)用矩陣對(duì)同樣的兩個(gè)碼字進(jìn)行映射，則用戶u＝0和用戶u＝1信號(hào)之間存在干擾。在這種情況下，干擾被最大化，因?yàn)樗械牧卸及瑏?lái)自兩個(gè)碼字的編碼比特。在這種情況下，近端接收設(shè)備的SIC性能得以改進(jìn)，從而使得SE增強(qiáng)。作為任何調(diào)制方案的顯著特征，其星座圖的標(biāo)簽中的每個(gè)比特傳達(dá)不同量的信息。作為示例，我們考慮LTE標(biāo)準(zhǔn)中定義的具有格雷二進(jìn)制標(biāo)記的64QAM調(diào)制。m位標(biāo)簽如圖10所示。當(dāng)在加性高斯白噪聲(AWGN)信道上發(fā)送一系列64QAM符號(hào)時(shí)，六個(gè)比特中的每個(gè)傳送不同量的信息，其為信噪比ES/N0的函數(shù)。圖11示出了六個(gè)64QAM比特中的每個(gè)傳送的信息量。信息量較高使得對(duì)防范誤碼的保護(hù)更好，因此我們稱這些比特為受高度保護(hù)的(H)。同樣地，中級(jí)保護(hù)的(M)比特呈現(xiàn)中級(jí)的誤碼保護(hù)，而信息量傳送較少的比特稱為受較少保護(hù)的(L)比特。AW-NOMA方案以對(duì)應(yīng)于近端用戶權(quán)重α的自由度為特征。優(yōu)化α的值，能夠靈活折衷近端用戶速率和遠(yuǎn)端用戶速率。RA-CEMA不具有類似的自由度。然而，假設(shè)具有不同誤碼保護(hù)等級(jí)的調(diào)制是可用的，可以根據(jù)不同保護(hù)等級(jí)靈活分配編碼比特。性能上的結(jié)果類似于改變?chǔ)恋闹?。例如，將遠(yuǎn)端用戶碼字映射給受高度保護(hù)的比特使遠(yuǎn)端用戶的SE較高。將較弱的比特分配給近端用戶碼字，使近端用戶的SE較低。對(duì)所述編碼比特到具有不同誤碼保護(hù)等級(jí)的標(biāo)簽比特的分配進(jìn)行改變使得我們能夠折衷近端用戶SE和遠(yuǎn)端用戶SE。在AW-NOMA中，通過(guò)改變?chǔ)恋闹祦?lái)實(shí)現(xiàn)相同的折衷。圖3所示的示例性RA-CEMA系統(tǒng)包括發(fā)送設(shè)備10和兩個(gè)接收設(shè)備50：近端接收設(shè)備，其具有良好的CQI(即，高SNR)；和遠(yuǎn)端接收設(shè)備，其具有較差的CQI(即，低SNR)。近端接收設(shè)備所經(jīng)歷的較高SNR允許在近端接收設(shè)備執(zhí)行SIC，如圖12所示。圖12所示接收設(shè)備50的RA-CEMA檢測(cè)器51計(jì)算擴(kuò)展星座圖的符號(hào)的軟信息。這種軟信息是，例如，對(duì)數(shù)似然比(LLR)其中x(k)為RA-CEMA發(fā)送設(shè)備在時(shí)間為k時(shí)發(fā)送的符號(hào)，sn∈χ為擴(kuò)展星座圖的符號(hào)，yN(k)為近端(N)用戶在時(shí)間為k時(shí)接收的復(fù)數(shù)樣本。可選地，軟信息可以通過(guò)概率值的對(duì)數(shù)、似然比或概率值來(lái)表示。計(jì)算λn(k)，后，RA-CEMA檢測(cè)器51將編碼比特e1＝(e1(0)，...，e1(E1-1))的二進(jìn)制LLR計(jì)算為并將這些LLR發(fā)送給圖12所示接收設(shè)備50的“報(bào)文1”解碼器52。報(bào)文1解碼器應(yīng)用代碼約束，并計(jì)算編碼比特e1的更新后的軟LLRμ(1)(j)。將這些更新后的LLR發(fā)送回RA-CEMA檢測(cè)器51，并用于提高發(fā)送符號(hào)的軟信息λn(k)。RA-CEMA檢測(cè)器51將與報(bào)文0的編碼比特e0＝(e0(0)，...，e0(E0-1))相關(guān)的二進(jìn)制軟值計(jì)算為并將這些二進(jìn)制軟值發(fā)送給圖12所示接收設(shè)備50的“報(bào)文0”解碼器53?！皥?bào)文0”解碼器應(yīng)用代碼約束，并計(jì)算信息比特b0＝(b0(0)，...，b0(K0-1))的估計(jì)值。在遠(yuǎn)端接收設(shè)備中，RA-CEMA檢測(cè)器51按照式(11)計(jì)算發(fā)送符號(hào)λn(k)上的軟信息，其中用yF(k)替換yN(k)；然后，按照式(12)計(jì)算與編碼比特e1＝(e1(0)，...，e1(E1-1))相關(guān)的二進(jìn)制軟值，其中用yF(k)替換yN(k)。最后，報(bào)文1解碼器應(yīng)用代碼約束，并計(jì)算信息比特b1＝(b1(0)，...，b1(K1-1))的估計(jì)值。考慮如圖3所示的由RA-CEMA發(fā)送設(shè)備10和兩個(gè)接收設(shè)備50組成的系統(tǒng)以便評(píng)估本發(fā)明實(shí)施例的性能。遠(yuǎn)端用戶(u＝1)具有ES，F(xiàn)/N0＝6dB，近端用戶(u＝0)具有ES，N/N0＝12dB。根據(jù)LTE關(guān)于turbo編碼的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行信道編碼和速率匹配。每個(gè)塊由G＝240個(gè)調(diào)制符號(hào)構(gòu)成，其采用64QAM在多個(gè)RE中進(jìn)行發(fā)送。如圖13所示，復(fù)用矩陣庫(kù)由九個(gè)矩陣構(gòu)成，其中，假設(shè)星座圖的標(biāo)簽按以下方式進(jìn)行排序：每個(gè)矩陣的前兩行對(duì)應(yīng)兩個(gè)受高度保護(hù)的64QAM比特；緊接著的兩行對(duì)應(yīng)兩個(gè)受中級(jí)保護(hù)的比特，最后兩行對(duì)應(yīng)受較少保護(hù)的比特。為了簡(jiǎn)潔起見，在圖13中，已指定復(fù)用矩陣采用相對(duì)于先前在圖8和圖9中所用符號(hào)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)化的符號(hào)：此處，每個(gè)矩陣的通用元素表示分配的編碼比特所屬的近端用戶或遠(yuǎn)端用戶(u∈{N，F(xiàn)})。根據(jù)所選復(fù)用矩陣所表示的方案，將碼字按列進(jìn)行寫入。將復(fù)用矩陣庫(kù)16、54存儲(chǔ)在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備可能需要大量的內(nèi)存。以下給出了更緊湊的表現(xiàn)形式，降低了所需的內(nèi)存。我們引入了矩陣模板和參數(shù)資產(chǎn)，從而允許在有限的空間內(nèi)對(duì)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)。圖13所示的庫(kù)可以壓縮成兩個(gè)模板矩陣和一個(gè)參數(shù)小表。我們定義了大小為m×G的一對(duì)模板矩陣Tq，其中m＝m1+m2+…+mU，G＝max(G1，...，GU)，圖14示出了這兩個(gè)矩陣。每個(gè)矩陣在“近端和遠(yuǎn)端”情況下具有m＝mN+mF行和G＝max(GN，GF)列。在前G’列中，對(duì)遠(yuǎn)端和近端用戶的編碼比特均進(jìn)行復(fù)用，而在其余列中，僅對(duì)遠(yuǎn)端用戶或近端用戶的編碼比特進(jìn)行分配?？梢詮钠渲幸粋€(gè)模板開始采用參數(shù)：G、G’、mF、mN生成庫(kù)中的每個(gè)矩陣，其中G’為設(shè)計(jì)參數(shù)，其可以通過(guò)基于計(jì)算機(jī)的仿真獲得。設(shè)計(jì)參數(shù)的數(shù)值范圍為1到G。表1示出了緊湊地表示圖13的整個(gè)庫(kù)的參數(shù)值。表1：復(fù)用矩陣庫(kù)標(biāo)簽?zāi)０錷FmNGG’M0T124240240M1T124240200M2T124240160M3T224240200M4T115240240M5T115240160M6T11524080M7T233240200M8T142240240圖15示出了這種解決方案實(shí)現(xiàn)的頻譜效率。圖15中的每個(gè)點(diǎn)代表一對(duì)可以由兩個(gè)用戶同時(shí)實(shí)現(xiàn)的SE值。x-軸上的點(diǎn)(S0，0)對(duì)應(yīng)于當(dāng)發(fā)送報(bào)文0給用戶u＝0且不發(fā)送報(bào)文給用戶u＝1時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的頻譜效率。同樣地，y-軸上的點(diǎn)(0，S1)對(duì)應(yīng)于當(dāng)發(fā)送報(bào)文1給用戶u＝1且不發(fā)送報(bào)文給用戶u＝0時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的頻譜效率。標(biāo)有“正交MA”的線條連接這兩個(gè)點(diǎn)，并且對(duì)應(yīng)于使用正交MA方案(例如，時(shí)分多址接入-TDMA)可以實(shí)現(xiàn)的頻譜效率對(duì)(s0，S1)。標(biāo)有“疊加界限”的曲線對(duì)應(yīng)于可以由理想傳輸方案實(shí)現(xiàn)的SE對(duì)，該理想傳輸方案實(shí)現(xiàn)SE對(duì)(s0，0)和(0，S1)。在本文的上下文中，“理想傳輸方案”是指使用高斯(Gaussian)信令、無(wú)限碼字長(zhǎng)度并在近端用戶的接收設(shè)備中執(zhí)行完美的遠(yuǎn)端用戶信號(hào)消除的方案。該曲線通過(guò)以下方式獲得：-計(jì)算對(duì)應(yīng)于AWGN信道容量C(ρ0)＝S0的SNRρ0；-計(jì)算對(duì)應(yīng)于AWGN信道容量C(ρ1)＝S1的SNRρ1；-“疊加界限”曲線上的點(diǎn)(x，y)獲得為并且C(z)＝log2(1+z)是AWGN信道的容量，其中SNR等于z。標(biāo)有“RA-CEMA”的點(diǎn)為采用本文中所公開的方法以及圖12所示矩陣庫(kù)實(shí)現(xiàn)的SE對(duì)。這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)于“正交MA”線條上方的SE對(duì)，因此它們不能采用正交MA方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)可實(shí)現(xiàn)速率對(duì)，比較RA-CEMA和AW-NOMA的性能。此處，遠(yuǎn)端用戶(u＝1)具有ES，F(xiàn)/N0＝6dB，近端用戶(u＝0)具有ES，N/N0＝12dB。根據(jù)LTE關(guān)于turbo編碼的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行信道編碼和速率匹配。每個(gè)塊由G＝240個(gè)調(diào)制符號(hào)構(gòu)成，其在多個(gè)RE中進(jìn)行發(fā)送。如果兩個(gè)用戶均經(jīng)歷了低于給定閾值：BLER≤10-1的塊誤碼率，則認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)速率對(duì)。所考慮的調(diào)制編碼方案(MCS)示于表2中。這些方案是LTE標(biāo)準(zhǔn)中定義的方案的子集。對(duì)于每個(gè)MCS，通過(guò)蒙特卡洛(MonteCarlo)仿真評(píng)估BLER與ES/N0特性，并且記錄實(shí)現(xiàn)BLER≤10-1所需的ES/N0的最小值(參見表2中的“ES/N0最小值”列)。表2：調(diào)制編碼方案采用下列方法已經(jīng)找到可實(shí)現(xiàn)的AW-NOMA速率對(duì)，如傳統(tǒng)解決方案中提出的：1.對(duì)認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的速率集合要滿足的質(zhì)量約束進(jìn)行限定。作為示例，我們選擇BLER≤10-1。2.對(duì)于每個(gè)MCSl∈[1，...，34]，確定在單用戶傳輸中需要滿足所述質(zhì)量約束的最小SNRρ(1)。3.對(duì)于每個(gè)MCSl∈[1，...，34]a.對(duì)于近端用戶，設(shè)置MCS1b.設(shè)置α＝ρ(l)/(ES，N/N0)c.對(duì)于遠(yuǎn)端用戶，從滿足質(zhì)量約束(其中，ρ(l)＜(1-α)ES，F(xiàn)/N0)的那些中選擇最高速率的MCSd.計(jì)算BLERi.如果速率對(duì)在兩個(gè)用戶中均可以實(shí)現(xiàn)，增加1并回到步驟3.a.ii如果速率對(duì)在遠(yuǎn)端用戶中可以實(shí)現(xiàn)，但在近端用戶中無(wú)法實(shí)現(xiàn)，將α增加ΔαdB，并返回步驟3.d.iii.如果速率對(duì)在近端用戶中可以實(shí)現(xiàn)，但在遠(yuǎn)端用戶中無(wú)法實(shí)現(xiàn)，為遠(yuǎn)端用戶選擇具有較低速率的MCS并返回步驟3.d.iv.如果速率對(duì)在兩個(gè)用戶中均無(wú)法實(shí)現(xiàn)，為遠(yuǎn)端用戶選擇具有較低速率的MCS，將α增加ΔαdB并返回步驟3.d.相對(duì)于MCS集合的特性，必須仔細(xì)選擇用于增加α的步長(zhǎng)值Δα。特別地，Δα應(yīng)小于兩個(gè)連續(xù)MCS的BLER特性之間的dB距離。從表2中，我們可以看出最小距離為(MCS20和MCS21之間，以及MCS24和MCS25之間的)0.2dB，因此我們采用Δα＝0.1dB。關(guān)于本解決方案(RA-CEMA)，因?yàn)閰?shù)α不可用，所以不能應(yīng)用所述過(guò)程。因此，為了與AW-NOMA進(jìn)行比較，我們通過(guò)仿真進(jìn)行以下優(yōu)化：其中M；為第i個(gè)復(fù)用矩陣，而RN(分別地，RF)為近端(分別地，遠(yuǎn)端)用戶的MCS速率。上述結(jié)果示于圖16中。我們注意到，RA-CEMA接近AW-NOMA的相同速率，并且在某些情況下，表現(xiàn)出更好的性能。另外，如上所述，本發(fā)明還涉及發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的相應(yīng)方法。根據(jù)本發(fā)明的任何方法可以在具有代碼手段的計(jì)算機(jī)程序中實(shí)現(xiàn)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序由處理裝置運(yùn)行時(shí)使處理裝置執(zhí)行所述方法的步驟。所述計(jì)算機(jī)程序包括在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)基本上可以包括任何存儲(chǔ)器，比如：ROM(只讀存儲(chǔ)器)、PROM(可編程只讀存儲(chǔ)器)、EPROM(可擦除PROM)、閃存、EEPROM(電可擦除PROM)或硬盤驅(qū)動(dòng)器。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的發(fā)送設(shè)備10和接收設(shè)備50均包括執(zhí)行本發(fā)明所述方法的必要通信能力，例如：以函數(shù)、裝置、單元、元件等形式存在。其它這樣的裝置、單元、元件和函數(shù)的示例為：處理器、存儲(chǔ)器、編碼器、解碼器、映射單元、乘法器、交織器、解交織器、調(diào)制器、解調(diào)器、輸入端、輸出端、天線、放大器、RX單元、TX單元、DSP、MSD、TCM編碼器、TCM解碼器、接口、通信協(xié)議等，它們被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在一起。發(fā)送設(shè)備的示例為基站、遠(yuǎn)程射頻頭、中繼設(shè)備、接入點(diǎn)或其它任何具有相應(yīng)能力的網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)。此外，接收設(shè)備為用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中接收DL信號(hào)的任何通信設(shè)備，并且可以為，例如，LTE系統(tǒng)中的UE。本發(fā)明的解決方案還容易與諸如多輸入多輸出(MIMO)和正交頻分復(fù)用(OFDM)等常規(guī)解決方案的其它傳輸技術(shù)相組合。尤其是，本發(fā)明用戶設(shè)備或接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備的處理器可以包括：例如，中央處理器(CPU)、處理單元、處理電路、處理器、專用集成電路(ASIC)、微處理器、或者可以解釋并執(zhí)行指令的其它處理邏輯中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。因此，“處理器”這一表述可表示一種處理電路，其包括諸如上述中任一種、部分或所有器件等多個(gè)處理電路。處理電路還可以執(zhí)行數(shù)據(jù)處理功能以便輸入、輸出并處理包括數(shù)據(jù)緩沖的數(shù)據(jù)以及諸如呼叫處理控制、用戶接口控制等設(shè)備控制功能。最后，應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，而是還涉及并包含所附獨(dú)立權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3