一種信號(hào)傳輸方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種信號(hào)傳輸方法，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站上，該方法包括：基站需要向該配對(duì)用戶發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2N+M階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)并通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)?；谕瑯拥陌l(fā)明構(gòu)思，本申請(qǐng)還提出一種信號(hào)傳輸裝置，能夠有效提升系統(tǒng)用戶連接支持能力及系統(tǒng)性能。
【專利說明】
_種信號(hào)傳輸方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的長期演進(jìn)(Long Term Evolut1n, LTE)系統(tǒng)采用的是OFDM調(diào)制，它是基于線性接收機(jī)和正交發(fā)送的基本思想設(shè)計(jì)的，這種設(shè)計(jì)思想主要是考慮到接收機(jī)設(shè)計(jì)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，性能也可以得到保證。
[0003]但是，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的飛速發(fā)展，未來5G對(duì)系統(tǒng)容量，用戶速率、連接數(shù)等指標(biāo)都提出了很高要求，傳統(tǒng)的正交設(shè)計(jì)思想越來越表現(xiàn)出它的局限性，而非正交技術(shù)通過在同一資源上傳輸不同用戶的信息，可以有效提升系統(tǒng)性能，支持更多的用戶連接，逐漸引起業(yè)界的關(guān)注。
[0004]非正交傳輸技術(shù)主要包括功率域疊加方法，碼域疊加方法，空域疊加方法等，這些方案都是通過在發(fā)送端主動(dòng)引入用戶間干擾，將不同用戶的信息在同一資源上疊加傳輸，在接收端利用SIC或MPA等復(fù)雜的接收機(jī)處理算法實(shí)現(xiàn)干擾消除，利用接收機(jī)復(fù)雜度的提升來換取系統(tǒng)性能增益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置，以提升系統(tǒng)用戶連接支持能力及系統(tǒng)性能。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種信號(hào)傳輸方法，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站上，該方法包括:
[0008]基站將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶，配置2-階QAM星座圖和2$介QAM星座圖，并通知高信噪比的用戶終端通過配置的2 -階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過乂階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2-階QAM星座圖為乂階QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2M個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特；
[0009]該基站需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2N+M階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)并通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。
[0010]—種信號(hào)傳輸裝置，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站中，該裝置包括:配置單元、調(diào)制單元和發(fā)送單元；
[0011]所述配置單元，用于將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶，配置2-階QAM星座圖和21介QAM星座圖，其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2-階QAM星座圖為2 1介QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2M個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特；
[0012]所述調(diào)制單元，用于需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2N+M階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)；
[0013]所述發(fā)送單元，用于通知高信噪比的用戶終端通過所述配置單元配置的2-階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過乂階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；用于將所述調(diào)制單元調(diào)制后的信號(hào)通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。
[0014]由上面的技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)中基站將高信噪比和低信噪比的用戶終端作為配對(duì)用戶，在比特域疊加的基礎(chǔ)上，基站利用比特映射與星座圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在同一符號(hào)內(nèi)調(diào)制低信噪比和高信噪比的用戶終端的信號(hào)，使不同用戶終端的數(shù)據(jù)在同一符號(hào)內(nèi)傳輸，簡單有效的實(shí)現(xiàn)不同用戶終端的信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，能夠有效提升系統(tǒng)用戶連接支持能力及系統(tǒng)性能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中針對(duì)用戶終端I配置的QPSK星座圖；
[0016]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中配置的24階QAM星座圖示意圖；
[0017]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中信號(hào)傳輸方法流程示意圖；
[0018]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中應(yīng)用于上述技術(shù)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]本申請(qǐng)實(shí)施例中提出一種信號(hào)傳輸方法，基站將高信噪比和低信噪比的用戶終端作為配對(duì)用戶，在比特域疊加的基礎(chǔ)上，基站利用比特與星座圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在同一符號(hào)內(nèi)調(diào)制低信噪比和高信噪比的用戶終端的信號(hào)，使不同用戶終端的數(shù)據(jù)在同一符號(hào)內(nèi)傳輸，簡單有效的實(shí)現(xiàn)不同用戶終端的信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，能夠有效提升系統(tǒng)用戶連接支持能力及系統(tǒng)性能。
[0021]為了實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)，基站需做如下配置:
[0022]基站將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶。其中，預(yù)設(shè)門限值根據(jù)實(shí)際應(yīng)用配置。
[0023]該基站配置2_階正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulat1n, QAM)星座圖和乂階QAM星座圖，并通知高信噪比的用戶終端通過配置的2 -階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過2$介QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2N+M階QAM星座圖為2 N階QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2M個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特。
[0024]為保證整個(gè)LTE系統(tǒng)中用戶的公平性，所述2N階星座圖中的任一星座點(diǎn)擴(kuò)展的2 M個(gè)星座點(diǎn)到該QPSK星座圖中的該星座點(diǎn)的距離相同；擴(kuò)展的2M個(gè)星座點(diǎn)的前N個(gè)比特位相同，且為所述2N階星座圖中的用于擴(kuò)展的星座點(diǎn)；2 -階QAM星座圖中各相鄰兩個(gè)星座點(diǎn)之間的距離相同。
[0025]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，N與M可以相同，也可以不同，N可以大于M，也可以小于M，本申請(qǐng)的具體實(shí)現(xiàn)不做限制。
[0026]下面具體舉例說明星座圖的具體配置過程:
[0027]如將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的用戶終端I和用戶終端2作為配置用戶，且用戶終端I為低信噪比用戶終端，用戶終端2為高信噪比用戶終端。
[0028]假設(shè)N為2，M為2，即，在一次性傳輸中，用戶終端I在信息比特組合占2個(gè)比特位，用戶終端2在信息比特組合中占2個(gè)比特位。
[0029]參見圖1，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中針對(duì)用戶終端I配置的QPSK星座圖，即22階QAM星座圖。圖1中包括4個(gè)星座點(diǎn)，能夠滿足向用戶終端一次傳輸中的兩個(gè)比特的所有可能情況。
[0030]針對(duì)用戶終端I和用戶終端2傳輸?shù)男畔⒈忍亟M合配置22+2階QAM星座圖，即2 4階QAM星座圖，24階QAM星座圖為QPSK星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展2 2個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖，所述信息比特組合的前2比特為低信噪比的用戶終端的信息比特。
[0031 ] 如以圖1中的星座點(diǎn)(00)為例，其擴(kuò)展4個(gè)星座點(diǎn)分別為(0000)，(0001)，
(0010)，(0011)，并且擴(kuò)展后的4個(gè)星座點(diǎn)到用于擴(kuò)展的星座點(diǎn)(00)的距離相同；對(duì)于圖1中的各個(gè)星座點(diǎn)均以該方式擴(kuò)展，則由圖1中的4個(gè)點(diǎn)擴(kuò)展16個(gè)點(diǎn)，擴(kuò)展的16個(gè)點(diǎn)組成24階QAM星座圖，24階QAM星座圖中的16個(gè)星座點(diǎn)均勻分布在星座圖中，即各相鄰的星座點(diǎn)的位置距離均相同。
[0032]參見圖2，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中配置的24階QAM星座圖示意圖。圖2中，各星座點(diǎn)的前兩個(gè)比特位用于映射用戶終端I的2個(gè)比特位，后兩個(gè)比特位用戶映射用戶終端2的比特位；24階QAM星座圖中各相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離相同。
[0033]當(dāng)N為2，M為4時(shí)，QPSK星座圖中的一個(gè)星座點(diǎn)擴(kuò)展24個(gè)星座點(diǎn)，同上述生成2 4階QAM星座圖的過程類似生成26階星座圖，這里不再詳細(xì)描述。
[0034]該基站通知高信噪比的用戶終端通過配置的2-階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過乂階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，具體實(shí)現(xiàn)可以為:
[0035]該基站先將配置的兩個(gè)星座圖都發(fā)送給配對(duì)的兩個(gè)用戶終端，再通過發(fā)送星座圖標(biāo)識(shí)通知各用戶終端使用的星座圖，如使用I標(biāo)識(shí)使用高階星座圖(2-階QAM星座圖)，使用O標(biāo)識(shí)使用低階星座圖⑶階QAM星座圖)。
[0036]如果配對(duì)的用戶終端為上文舉例的用戶終端I和用戶終端2，則通知用戶終端I使用低階星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；通知用戶終端2使用高階星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)。
[0037]由于低階調(diào)制星座圖中的星座點(diǎn)之間具有更大的歐式距離，因此，可以用于對(duì)低信噪比用戶終端的用戶信息解調(diào)。
[0038]參見圖3，圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中信號(hào)傳輸方法流程示意圖。具體步驟為:
[0039]步驟301，基站需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2n+m階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)。
[0040]步驟302，該基站將調(diào)制后的信號(hào)通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。
[0041]低信噪比的用戶終端接收到基站發(fā)送的信號(hào)時(shí)，使用基站通知的低階星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)即可。根據(jù)圖2中的星座圖可知，每個(gè)象限中用戶終端I的信息比特位是相同的，因此，針對(duì)用戶終端I而言仍然可以等效為使用QPSK星座圖調(diào)制。
[0042]高信噪比的用戶終端接收到基站發(fā)送的信號(hào)時(shí)，使用基站通知的高階QAM星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)，由圖2可知，解調(diào)出的信號(hào)既包括用戶終端I對(duì)應(yīng)的信息比特位，也包括用戶終端2對(duì)應(yīng)的信息比特位。該用戶終端根據(jù)本用戶終端的比特位在一次性傳輸?shù)谋忍亟M合中的位數(shù)(2)，以及在比特組合中的位置(后2位)，將發(fā)送用戶終端2的信號(hào)分離出來。
[0043]本申請(qǐng)實(shí)施例中在同一資源上同時(shí)傳輸不同配對(duì)用戶的信息，提高了頻譜效率，可以支持更多的用戶數(shù)，同時(shí)，巧妙的將星座點(diǎn)的比特映射與配對(duì)用戶的信噪比條件相結(jié)合，使低信噪比用戶通過低階解調(diào)實(shí)現(xiàn)了更加魯棒的信息傳輸，而高信噪比用戶通過高階解調(diào)和數(shù)據(jù)分離也可以有效的實(shí)現(xiàn)自身數(shù)據(jù)的解調(diào)，這種方法不僅可以有效提升整個(gè)系統(tǒng)的性能，而且也保證了整個(gè)系統(tǒng)中用戶的公平性。
[0044]基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本申請(qǐng)還提出一種信號(hào)傳輸裝置，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站中。參見圖4，圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中應(yīng)用于上述技術(shù)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括:配置單元401、調(diào)制單元402和發(fā)送單元403 ;
[0045]配置單元401，用于將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶，配置2-階正交幅度調(diào)制QAM星座圖和2 1介QAM星座圖，其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2N+M階QAM星座圖為乂階QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2M個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特；
[0046]調(diào)制單元402，用于需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2-階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)；
[0047]發(fā)送單元403，用于通知高信噪比的用戶終端通過配置單元401配置的2_階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過2$介QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；用于將調(diào)制單元402調(diào)制后的信號(hào)通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。
[0048]較佳的，所述2$介QAM星座圖中的任一星座點(diǎn)擴(kuò)展的2 M個(gè)星座點(diǎn)到該QPSK星座圖中的該星座點(diǎn)的距離相同；
[0049]所述2_階QAM星座圖中各相鄰兩個(gè)星座點(diǎn)之間的距離相同。
[0050]上述實(shí)施例的單元可以集成于一體，也可以分離部署；可以合并為一個(gè)單元，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子單元。
[0051]綜上所述，本申請(qǐng)通過基站將高信噪比和低信噪比的用戶終端作為配對(duì)用戶，在比特域疊加的基礎(chǔ)上，基站利用比特與星座圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在同一符號(hào)內(nèi)調(diào)制低信噪比和高信噪比的用戶終端的信號(hào)，使不同用戶終端的數(shù)據(jù)在同一符號(hào)內(nèi)傳輸，簡單有效的實(shí)現(xiàn)不同用戶終端的信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，能夠有效提升系統(tǒng)用戶連接支持能力及系統(tǒng)性能。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種信號(hào)傳輸方法，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站上，其特征在于，該方法包括: 基站將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶，配置2-階正交幅度調(diào)制QAM星座圖和2$介QAM星座圖，并通知高信噪比的用戶終端通過配置的2-MQAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過乂階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2n+m階QAM星座圖為乂階QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2 M個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特； 該基站需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2-階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)并通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述2、介QAM星座圖中的任一星座點(diǎn)擴(kuò)展的2Μ個(gè)星座點(diǎn)到該2 , QAM星座圖中的該星座點(diǎn)的距離相同； 2-階QAM星座圖中各相鄰兩個(gè)星座點(diǎn)之間的距離相同。3.一種信號(hào)傳輸裝置，應(yīng)用于4G或5G系統(tǒng)中的基站中，其特征在于，該裝置包括:配置單元、調(diào)制單元和發(fā)送單元； 所述配置單元，用于將信噪比差值大于預(yù)設(shè)門限值的兩個(gè)用戶終端作為配對(duì)用戶，配置2-階正交幅度調(diào)制QAM星座圖和2 1介QAM星座圖，其中，N為信噪比低的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，M為信噪比高的用戶終端傳輸?shù)男畔⒈忍匚粩?shù)，所述2Ν+Μ階QAM星座圖為2$介QAM星座圖中的各星座點(diǎn)擴(kuò)展到2Μ個(gè)星座點(diǎn)后組成的星座圖；所述信息比特組合的前N比特為低信噪比的用戶終端的信息比特； 所述調(diào)制單元，用于需要向所述配對(duì)用戶對(duì)應(yīng)的用戶終端發(fā)送信號(hào)時(shí)，使用配置的2Ν+Μ階QAM星座圖調(diào)制信號(hào)； 所述發(fā)送單元，用于通知高信噪比的用戶終端通過所述配置單元配置的2-階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)，低信噪比的用戶終端通過乂階QAM星座圖進(jìn)行解調(diào)；用于將所述調(diào)制單元調(diào)制后的信號(hào)通過信道發(fā)送，使用戶終端使用本基站通知的星座圖解調(diào)接收到的信號(hào)；若該用戶終端為高信噪比的用戶終端，則根據(jù)信號(hào)中高信噪比用戶終端的信息比特位數(shù)，以及信息比特所在信息比特組合中的位置分離出發(fā)送給該用戶終端的信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于， 所述21介QAM星座圖中的任一星座點(diǎn)擴(kuò)展的2 Μ個(gè)星座點(diǎn)到該QPSK星座圖中的該星座點(diǎn)的距離相同； 所述2-階QAM星座圖中各相鄰兩個(gè)星座點(diǎn)之間的距離相同。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK105991503SQ201510077259
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【發(fā)明人】魏克軍
【申請(qǐng)人】工業(yè)和信息化部電信研究院