[发明专利]非正交传输的装置和方法

说明书

无线通信系统中的一种包括处理器的发射机装置。在一个实施例中，处理器被配置用于接收至少一个调制数据消息，并且使用低密度签名矩阵将所述至少一个调制数据消息扩展到传输信号中。所述低密度签名矩阵是无环签名矩阵。接收机装置被配置用于接收所述传输信号并在所接收的传输信号内检测至少一个调制数据消息。所述处理器被配置用于使用所述无环签名矩阵在一次迭代中检测至少一个调制数据消息。这样的无环签名矩阵被构造为相位旋转单位矩阵和全零矩阵的级联。

技术领域

本公开的方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及基站和无线用户设备之间的非正交传输。

背景技术

下一代无线通信系统的主要挑战之一是相当大的业务量增长。诸如长期演进(Long Term Evolution，LTE)等的当前系统已经在上行链路和下行链路中为每个用户提供了非常高的峰值数据速率。因此，似乎有理由认为，这样的预测的业务增长是总体数据速率更高的原因，即许多同时的用户的频谱效率更高，而不是增加每个用户频谱效率。

当考虑到几个用户时，码分多址(code division multiple access，CDMA)是频谱效率最高的方案之一。在CDMA类型系统中，在被分配了用户特定的签名和扩展之后，通过相同资源(即求和的)并发发射与不同用户有关的多个码字。通常，在通用CDMA传输中，签名序列的数目等于码片的数量。

过载的情况是比码片有更多的签名序列。在这种情况下，不存在正交签名的集合，并且发射机中的干扰是固有的。使用比可用码片更多的签名，允许与正交传输相比调度更多的用户，并实现下一代通信系统所需的大量连接要求。

当涉及到检测时，最大后验(Maximum A Posteriori，MAP)多用户检测可以通过使用对大量可能的传输信号执行穷尽搜索的算法来完成。这种解调器通常对于实际应用来说太复杂，因为它必须经过的所有可能的序列。换句话说，该解调器评估信号替代物，以便为每个码片找到解决方案。因此，完全解调的替代(或度量)的总数是然而，已经证明，可以通过使用允许使用更简单的接收机算法的特别设计的稀疏签名来减少MAP解调器的复杂度。

这种稀疏签名只包含少量的非零元素，并且被称为低密度扩频(Low-DensitySpreading，LDS)签名或低密度签名矩阵。到目前为止，低密度奇偶校验(Low DensityParity Check，LDPC)码矩阵被用作LDS签名矩阵。在LDPC矩阵的生成中应用的约束意味着相应的图形表示包含环(cycle)。该特性是在接收机上使用迭代解码算法的关键。

在迄今为止的签名设计中，可以预期的是根据常规LDPC结构设计的矩阵将能够充分地执行。这些矩阵如前所述是低密度的，并且在其图形表示中具有环。

所获得的结果表明，当使用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)时，针对LDPC类型的签名定制的LDS迭代检测器可以实现鲁棒的近单用户性能，其中过载因子高达2。使用诸如正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)等更复杂的调制时，当采用达到或大于2的过载因子的时候，上述检测器与单用户性能相比还有较大距离。

当采用QPSK和高于2的过载因子时，如果能提供与单用户性能相比有较小距离的解决方案是有利的。在减少接收机复杂度的同时增加LDS类型多址传输方案中的聚合频谱效率也是有利的。此外，即使在使用更高的过载因子时，联合优化LDS签名和LDS收发器以提供合理的性能也将是有利的。

发明内容

本申请的一个目的是提供在减少接收机复杂度的同时增加LDS类型多址传输方案中的聚合频谱效率的装置和方法。该目的可以通过本申请实施例的必要技术特征来解决。在附加技术特征中可以发现进一步有利的改进。