專利名稱：：物理資源的分配方法、裝置、數(shù)據(jù)接收方法及接收端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，特別涉及無線通信系統(tǒng)中上行鏈路、下行鏈路物理資源的分配方法和裝置以及無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的接收方法和接收二山>而。
背景技術(shù)：
：隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的頻譜資源也變得越來越緊張，因而，如何提高無線通信系統(tǒng)在上行鏈路和下行鏈路上的頻譜資源利用率，進(jìn)而提高無線通信系統(tǒng)上行鏈路和下行鏈路的吞吐量已經(jīng)成為無線通信系統(tǒng)的熱點問題之一。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配方法及裝置，實現(xiàn)對無線通信系統(tǒng)物理資源的重用，提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率和吞吐量。基于上述物理資源的分配方法，本發(fā)明還提供了無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)接收方法及接收端，實現(xiàn)在無線通信系統(tǒng)物理資源的重用的情況下，^t據(jù)的正確接收。本發(fā)明實施例所述的無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配方法，包括檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號；獲取所檢測的每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；根據(jù)所述每個用戶的接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度得到一個由至少一個用戶組合而成的用戶分組；以及為所述用戶分組中的每個用戶分配相同的物理資源。上述用戶調(diào)度包括將指定范圍內(nèi)的所有用戶組成至少一個用戶分組；并根據(jù)每個用戶的接收功率從所述至少一個用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括將所有待調(diào)度用戶任意兩兩組合為用戶分組，并將所有待調(diào)度用戶中具有最大接收功率的用戶單獨作為一個用戶分組。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，上述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括將所有待調(diào)度用戶中具有最大接收功率信號的用戶單獨作為一個用戶分組，并將剩余用戶分別與具有最大接收功率信號的用戶組合成用戶分組。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，上述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括計算所有待調(diào)度用戶的PF度量，將所有待調(diào)度用戶中具有最大PF度量的用戶單獨作為一個用戶分組，其中，單個用戶的PF度量定義為;，其中，r代表該用戶的瞬時吞吐量，5代表該用戶的平均吞吐量；尺從所有待調(diào)度用戶中生成多個由任意兩個用戶隨機(jī)組合而成的組，計算各組的PF度量，從所有組中選擇PF度量最大的組作為一個用戶分組，其中，組的PF度量定義為^+I，其中，H和r2分別代表在此特定用戶配對的條件下兩個用戶的瞬時吞吐量，g和5分別代表兩個用戶的平均吞吐量。上述根據(jù)每個用戶的接收功率從所述至少一個用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組包括根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的信干噪比SINR;根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率；以及從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。上述物理資源是占用同一頻率時間資源的物理資源塊PRB。上述指定范圍是由一個基站或兩個以上分散配置的天線元所形成的服務(wù)區(qū)域。本發(fā)明實施例所述的無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配裝置，包括導(dǎo)頻檢測單元，用于檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號，獲取每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；用戶調(diào)度單元，用于根據(jù)所述接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度，得到一個由至少一個用戶組合而成的用戶分組；以及源。上述用戶調(diào)度單元包括分組模塊，用于將指定范圍內(nèi)的所有用戶組成至少一個用戶分組；信干噪比SINR估計模塊，用于根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的SINR;分組選擇模塊，用于根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率，并從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。本發(fā)明實施例所述的無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收方法，包括A，對所接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包；B,如果所述第一信號包括兩個以上用戶的信號，則從所述第一信號中刪除通過步驟A得到的所述數(shù)據(jù)包，生成第二信號；否則，結(jié)束；以及C，對所述第二信號再次進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到所述第二信號中接收功率最強(qiáng)的用戶所的數(shù)據(jù)包，然后將所述第二信號作為新的第一信號并返回步驟B。上述刪除包括調(diào)制譯碼出的數(shù)據(jù)包，再生接收功率最強(qiáng)的用戶的發(fā)送信號；將所述再生的發(fā)送信號與該用戶對應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)巻積，還原出在所述發(fā)送信號被發(fā)送時的信道環(huán)境下基站接收到的該用戶的接收信號；以及從所述第一信號中減去上述還原出的接收信號。在執(zhí)行步驟B之前進(jìn)一步包括判斷已經(jīng)譯碼成功的數(shù)據(jù)包的個數(shù)是否滿足噴泉譯碼的要求，如果不滿足，則執(zhí)行步驟B;如果滿足，則譯碼成功的數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉譯碼，得到對應(yīng)用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)數(shù)據(jù)包之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的數(shù)據(jù)包重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的數(shù)據(jù)包，然后執(zhí)行步驟B。本發(fā)明實施例所述的無線通信系統(tǒng)中的接收端，包括解調(diào)單元，用于對所接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中功率最強(qiáng)的信號所對應(yīng)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包；干擾刪除單元，如果所述第一信號包括兩個以上用戶的信號，則從所述第一信號中刪除由解調(diào)單元輸出的所述數(shù)據(jù)包，生成第二信號，并將所述第二信號作為新的第一信號重新輸入到解調(diào)單元。上述接收端，進(jìn)一步包括連接到所述解調(diào)單元和干擾刪除單元之間的噴泉譯碼單元，用于對解調(diào)單元輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉譯碼，得到該用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)包之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的數(shù)據(jù)包重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的數(shù)據(jù)包，并將所接收的數(shù)據(jù)包以及還原出的正確的數(shù)據(jù)包發(fā)送到干擾刪除單元。上述無線通信系統(tǒng)中的物理資源分配方法以及裝置通過將一個基站覆蓋范圍或者兩個以上天線元共同覆蓋范圍內(nèi)的用戶進(jìn)行分組，并為每個組內(nèi)的用戶分配相同的物理資源，利用蜂窩系統(tǒng)里天然的遠(yuǎn)近效應(yīng)和多載波系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落進(jìn)行用戶的功率區(qū)分來實現(xiàn)物理頻率重用，提高無線通信系統(tǒng)的頻鐠利用率和吞吐量。上述無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的接收方法和接收端通過結(jié)合捕獲效應(yīng)以及干擾刪除技術(shù)，可以逐個將占用相同物理資源的對應(yīng)一組用戶的數(shù)據(jù)包——譯碼出來，實現(xiàn)了物理資源的重用，從而大大提高了無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率和吞吐量。其調(diào)制編碼方式的方法，用噴泉編碼來輔助多用戶間干擾刪除的方法以及主動對用戶進(jìn)行精細(xì)功率控制來進(jìn)一步提高系統(tǒng)上行的吞吐量的方法，從而可以進(jìn)一步提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率和吞吐量。下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中圖1為本發(fā)明的實施例所述的上行鏈路物理資源的分配方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例所述的一種Greedy調(diào)度的方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例所述的另一種Greedy調(diào)度的方法流程圖；圖4為本發(fā)明實施例所述的PF調(diào)度的方法流程圖；圖5為本發(fā)明實施例所述的上行數(shù)據(jù)的接收方法流程圖；圖6為本發(fā)明另一實施例所述的上行數(shù)據(jù)的接收方法流程圖；圖7為本發(fā)明實施例所述的物理資源分配裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例所述的接收端內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明另一實施例所述的接收端內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為采用本發(fā)明實施例所述greedy調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系曲線比較示意區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系曲線比較示意圖12為采用本發(fā)明實施例所述greedy調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的關(guān)系曲線比較示意圖13為采用本發(fā)明實施例所述PF調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的關(guān)系曲線比較示意圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明估文進(jìn)一步的詳細(xì)說明。已知在無線通信系統(tǒng)中即使多個無線數(shù)據(jù)包在同一時刻到達(dá)基站，也即多個無線數(shù)據(jù)包發(fā)生了碰撞，其中，若具有最大接收功率的無線數(shù)據(jù)包仍然滿足基站的接收機(jī)對信干噪比(SINR)的要求，則基站仍然能夠成功解調(diào)并譯碼具有最大接收功率的那個無線數(shù)據(jù)包。這是無線通信系統(tǒng)中自然存在的一種現(xiàn)象，又被稱為捕獲效應(yīng)(CaptureEffect),本發(fā)明就是充分利用了這種捕獲效應(yīng)實現(xiàn)上行鏈路和下行鏈路物理資源重用的。圖l所示，本發(fā)明實施例所述的上行鏈路物理資源的分配方法主要包括步驟101:檢測指定范圍內(nèi)所有用戶的導(dǎo)頻信號，得到每個用戶的接收功率。在本實施例所述上行鏈路物理資源的分配方法中，所述的指定范圍是指一個基站所形成的服務(wù)區(qū)域。步驟102:根據(jù)每個用戶的接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度，得到一個用戶分組，該用戶分組包括至少一個用戶。在本實施例中所述上行鏈路物理資源可以是在OFDM系統(tǒng)中由子載波和時隙定義的占用同一頻率時間資源塊的物理資源塊(PRB，PhysicalResourceBlock)，也可以是其他無線通信系統(tǒng)分配的物理資源。通過上述步驟101-103,基站實現(xiàn)了上行鏈路物理資源的分配過程。這樣，該用戶分組內(nèi)的用戶將共享基站為該組用戶分配的相同的上行鏈路物理送上行數(shù)據(jù)包。從上述過程可以看出，基站如何在步驟102根據(jù)每個用戶的接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度得到一個用戶分組是本發(fā)明實施例的關(guān)鍵技術(shù)之一。在實際應(yīng)用中，可以采用多種用戶調(diào)度方法，例如Greedy調(diào)度或PF調(diào)度等對基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶進(jìn)行用戶調(diào)度。然而，無論釆用那種用戶調(diào)度方法，均應(yīng)當(dāng)滿足該用戶分組內(nèi)每個用戶的信號滿足捕獲效應(yīng)的要求，也就是說，對應(yīng)每個信號，當(dāng)將高于該信號接收功率的所有信號進(jìn)行干擾刪除后并將低于該信號接收功率的所有信號均視為噪聲的情況下，該信號的信干噪比(SINR)仍可以大于接收端可以正確譯碼的門限，即滿足算式(1)的條件。廚尺=^-^-^r乂.=/+1其中，朋w,代表按照接收功率從小到大排序的w個用戶中的第/個用戶的SINR，《表示第/個用戶的接收功率，丄表示該用戶所發(fā)送數(shù)據(jù)包的長度，l;尸/表示接收功率小于《的所有信號的能量和，i;"/表示對接收功率大于《的所有信號進(jìn)行干擾刪除后的殘留信號的能量和；A^表示噪聲的功率譜密度，r表示SINR門限。根據(jù)捕獲效應(yīng)，只要一個信號的SINR滿足上述算式(1)所示的條件，基站的接收機(jī)即可將該信號譯碼出來得到對應(yīng)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包。經(jīng)過實踐證明，隨著用戶分組內(nèi)用戶數(shù)目的增加，用戶調(diào)度算法的復(fù)雜度以及接收機(jī)的復(fù)雜度將加劇增加，而設(shè)置一個用戶分組最多兩個用戶即可大幅提高上行鏈路的頻譜利用率，并且經(jīng)過仿真發(fā)現(xiàn)，由于錯誤傳遞和信道殘留誤差的影響，再增加用戶分組內(nèi)的用戶數(shù)得到的增益并不大。因此，出于計算復(fù)雜度和鏈路誤比特率(BER)性能的考慮，在本發(fā)明的實施例中優(yōu)選一個用戶分組內(nèi)最多兩個用戶。下面就以每組最多兩個用戶為例，結(jié)合附該基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶中調(diào)度出一個用戶分組的方法。下面詳細(xì)說明各種調(diào)度方法。調(diào)度方法1:Greedy調(diào)度。圖2為本發(fā)明實施例所述的一種Greedy調(diào)度的方法流程圖，如圖2所示，主要包括步驟201:從所有待調(diào)度用戶中選擇任意兩個用戶[/1和L^2，作為一個用戶分組，并根據(jù)這兩個用戶的接收功率計算這兩個用戶同時占用一個物理資源時的頻譜利用率之和，稱為這個用戶分組的頻譜利用率。在該步驟中，所有待調(diào)度用戶將任意兩兩組合為多個用戶分組。其中，在兩個用戶同時占用一個物理資源時接收功率較高信號對應(yīng)的用戶C/1的信干噪比可以根據(jù)如下公式(2)計算得到其中，《—W和《—C/2分別代表基站接收到的用戶"1和[/2所對應(yīng)信號的接收功率；《代表噪聲功率。接收功率較低的信號對應(yīng)的用戶"2的信干噪比可以根據(jù)如下公式(3)計算得到廠^—f/i5其中，^2代表基站接收到的用戶f/2所對應(yīng)信號的接收功率；g代表噪聲功率；w代表用戶t/1經(jīng)過干擾刪除后信道估計殘留誤差信號的功率。如前所述，在得到上述用戶"1和t/2的信干噪比后，使用EESM映射，即可得到其支持的調(diào)制編碼方式和對應(yīng)的頻譜效率，然后再通過求和即可得到這個用戶對的頻譜利用率。步驟202:將所有待調(diào)度用戶中具有最大接收功率的用戶單獨作為一個用戶分組，并計算該用戶獨自占用這一物理資源時的頻譜利用率。步驟203:從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。圖3為本發(fā)明實施例所述的另一種Greedy調(diào)度的方法流程圖，如圖3所示，主要包括步驟301:從所有待調(diào)度用戶中找出具有最大接收功率信號的用戶將該用戶單獨作為一個用戶分組，并根據(jù)這個用戶的接收功率計算這個用戶獨自占用一個物理資源時的頻語利用率；步驟302:將剩下的用戶分別與具有最大接收功率信號的用戶組成多個用戶分組；步驟303:時占用一個物理資源時頻譜利用率之和，即該用戶分組的頻譜利用率實現(xiàn)上述步驟303的方法請見步驟201。步驟304:從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。調(diào)度方法2:PF調(diào)度。圖4為本發(fā)明實施例所述的PF調(diào)度的流程圖，如圖4所示，包括步驟401:計算所有待調(diào)度用戶的PF度量，并從中選擇PF度量最大的用戶，將該用戶單獨作為一個用戶分組，其中，單個用戶的PF度量定義為^，其中，r代表該用戶的瞬時吞吐量，5代表該用戶的平均吞吐量；步驟402:計算具有最大PF度量的用戶獨自占用一個物理資源時的頻譜利用率；步驟403:從所有待調(diào)度用戶中隨機(jī)選擇任意兩個用戶t/l和f/2，組成用戶分組，計算該用戶分組的PF度量，從所有用戶對中選擇PF度量最大的用戶分組，其中，用戶分組的PF度量定義為務(wù)+斧，其中，H和r2分別代表在此特定用戶配對的條件下用戶t/1和t/2的瞬時吞吐量，g和^分別代表用戶t/1和[/2的平均吞吐量；步驟404:計算該用戶分組兩個用戶同時占用一個物理資源時的頻語利用率之和，即該用戶分組的頻i普利用率；步驟405:根據(jù)步驟402和步驟404的計算結(jié)果從兩個用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。通過上述圖2、3及4所述的調(diào)度方法，首先將待調(diào)度的用戶組合成若干個用戶分組，再根據(jù)每個用戶分組的頻譜利用率，從中選擇一個具有最大頻語利用率的用戶分組，實現(xiàn)分別為每個物理資源調(diào)度一個用戶分組，并且由于這些調(diào)度方法充分考慮了頻譜利用率參數(shù)，從而可以保證所調(diào)度的用戶組具有較高的頻譜利用率。并且，從上述步驟可以看出，根據(jù)每個用戶的接收功率從所述至少一個用戶分組中選擇具有最大頻語利用率的用戶分組可以包括根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的SINR;再根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率；最后，從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。除了上述上行鏈路物理資源的分配方法之外，本發(fā)明的實施例還提供了基于上述上行鏈路物理資源分配方法的上行數(shù)據(jù)的接收方法，其實現(xiàn)過程如圖5所示，主要包括步驟501:當(dāng)基站接收到由一個組的用戶占有相同上行鏈路物理資源發(fā)送的上行數(shù)據(jù)包所混成的第一信號后，對所接收的信號直接進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包。在該步驟中，利用捕獲效應(yīng)，在接收功率最強(qiáng)的信號的SINR滿足基站接收機(jī)的要求時，基站可以成功譯碼出接收功率最強(qiáng)用戶所的數(shù)據(jù)包，而其他用戶所發(fā)送的信號此時將被視為該信號的干擾。步驟502:如果該組用戶數(shù)目在兩個以上，則根據(jù)從步驟501得到的與接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包對所接收的信號進(jìn)行干擾刪除，從該第一信號中刪除上述譯碼得到的數(shù)據(jù)包，生成第二信號。由于基站可以通過信道估計過程獲知所有用戶的信道沖擊響應(yīng)，因此可以根據(jù)成功譯碼出的接收功率最強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行用戶信號的干擾刪除，具體包括1)調(diào)制譯碼出的數(shù)據(jù)包，再生出接收功率最強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶的發(fā)送信號；2)將所述再生的發(fā)送信號與該用戶對應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)巻積，還原出在所述發(fā)送信號被發(fā)送時的信道環(huán)境下基站接收到的該用戶的接收信號；3)從所接收的信號中減去上述還原出的接收信號，即得到刪除接收功率最強(qiáng)信號后的信號。步驟503:對上述第二信號再次進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到該信號中接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包。步驟504:如果上述第二信號還是由兩個以上的信號混合而成，則根據(jù)從步驟503得到的與接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包對上述第二信號再次進(jìn)行干擾刪除，從所述第二信號中再次刪除其中接收功率最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)包，然后再返回步驟503。通過反復(fù)執(zhí)行上述步驟501-504,基站可以結(jié)合捕獲效應(yīng)以及干擾刪除技術(shù)，逐個將占用相同上行鏈路物理資源的一個用戶分組內(nèi)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包——譯碼出來，實現(xiàn)了上行鏈路物理資源的重用，從而大大提高了無線通信系統(tǒng)的上行鏈路頻譜利用率和吞吐量。然而，從上述過程可以看出，只有當(dāng)信號中具有最大接收功率的信號正確譯碼并進(jìn)行干擾刪除之后，才有可能從余下的信號中譯碼出接收功率次大的信號。也就是說，如果對當(dāng)前信號中具有最大接收功率的信號譯碼錯誤，將導(dǎo)致無法將信號中的信號一一譯碼出來。為了避免這一問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施例還對上述方法進(jìn)行了改進(jìn)，在譯碼的過程中利用噴泉碼編譯碼技術(shù)實現(xiàn)譯碼糾錯。下面將通過本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳細(xì)說明這些糾錯方法。所謂噴泉碼編碼，是指由一幀中的A:個原始數(shù)據(jù)分組生成的任意數(shù)量的相關(guān)的噴泉編碼分組；所述噴泉碼譯碼，收到所述編碼分組中任意m個正確的噴泉編碼分組，即可通過譯碼以高概率成功還原全部A:個原始數(shù)據(jù)分組，一般情況下，上述的w等于或略大于A:,接收端在正確譯碼出該幀的所有A:個原始數(shù)據(jù)分組之后將發(fā)送噴泉中止信號到發(fā)送端以告知發(fā)送端已正確接收整個數(shù)據(jù)幀，此時，發(fā)送端將開始發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀的噴泉編碼分組。由上述噴泉碼的編譯碼過程，可以看出，噴泉碼的編碼器就如同源源不斷產(chǎn)生水滴(也即噴泉編碼分組)的噴泉，噴泉碼的譯碼器就如同從噴泉接水的杯子，只要杯子接收了足夠數(shù)量的水滴即可滿足要求，而不必在意到底接了哪些水滴。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的上行數(shù)據(jù)的接收方法流程。如圖6所示，上述方法主要包括步驟601:當(dāng)基站接收到由一個組的用戶占有相同上行鏈路物理資源發(fā)送的噴泉編碼分組所混成的信號后，直接進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶發(fā)送的噴泉編碼分組。步驟602:判斷已經(jīng)譯碼成功的噴泉編碼分組的個數(shù)是否滿足噴泉譯碼的要求，如果是，則執(zhí)行步驟603;否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟604。步驟603:對接收功率最強(qiáng)信號進(jìn)行噴泉譯碼，得到接收功率最強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，發(fā)送噴泉中止信號到對應(yīng)用戶，并根據(jù)噴泉編碼分組之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的噴泉編碼分組重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的噴泉編碼分組，然后執(zhí)行步驟604。步驟604:根據(jù)譯碼結(jié)果對所接收的信號進(jìn)行干擾刪除，從信號中去除接收功率最強(qiáng)的信號。在該步驟中，所述干擾刪除既包括根據(jù)當(dāng)前正確譯碼的噴泉編碼分組對當(dāng)前所接收的信號進(jìn)行干擾刪除，又包括根據(jù)步驟603中還原出的正確的噴泉編碼分組包對噴泉編碼分組對應(yīng)的接收信號進(jìn)行干擾刪除。步驟605:對經(jīng)過干擾刪除后的信號進(jìn)行解調(diào)及譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶，也就是所有用戶中接收功率次強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶，發(fā)送的噴泉編碼分組。由于在步驟604中，干擾刪除既包括對當(dāng)前信號的干擾刪除也包括對之前無法正確譯碼的信號的干擾刪除，因此，在本步驟中，不僅可以得到當(dāng)前接收的接收功率次強(qiáng)信號對應(yīng)用戶發(fā)送的噴泉編碼分組，還可以還原出之前該用戶發(fā)送的噴泉編碼分組。的要求，如果是，則執(zhí)行步驟607。步驟607:對接收功率次強(qiáng)信號進(jìn)行噴泉譯碼，得到接收功率次強(qiáng)信號所對應(yīng)用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送噴泉中止信號到對應(yīng)用戶。如果經(jīng)過干擾刪除后的信號還包括兩個以上的信號，則在上述步驟606判斷出已經(jīng)譯碼成功的噴泉編碼分組的個數(shù)不滿足噴泉譯碼的要求時，或者在步驟607之后，應(yīng)當(dāng)再次根據(jù)噴泉編碼分組之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的噴泉編碼分組重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的噴泉編碼分組，然后再循環(huán)執(zhí)行上述步驟604-607，從所接收的信號中——譯碼出該組內(nèi)所有用戶發(fā)送的噴泉編碼分組。由此可以看出，通過上述實施例所述的上行數(shù)據(jù)的接收方法，基站不僅可以利用捕獲效應(yīng)以及干擾刪除技術(shù)，逐個將占用相同上行鏈路物理資源的一個用戶分組內(nèi)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包——譯碼出來，實現(xiàn)上行鏈路物理資源的重用，還可以通過噴泉編譯碼的方式將譯碼錯誤的噴泉編碼分組還原正確，無需發(fā)送另外的噴泉編碼分組，從而進(jìn)一步提高了無線通信系統(tǒng)的上行鏈路頻譜利用率和吞吐量。下面將舉例說明，基站在利用上述實施例所述的方法進(jìn)行噴泉碼譯碼時的過程。假設(shè)一個用戶組共有兩個用戶，稱為第一用戶和第二用戶，其中第一用戶的信號接收功率較強(qiáng)，第二用戶的信號接收功率較弱。兩個用戶所發(fā)送的上行數(shù)據(jù)包均經(jīng)過噴泉碼編碼。并且假設(shè)基站在接收到第一用戶的三個噴泉編碼分組后即可譯碼出第一用戶發(fā)送的1個數(shù)據(jù)幀，在接收到第二用戶的四個噴泉編碼分組后即可譯碼出第二用戶發(fā)送的1個數(shù)據(jù)幀。假設(shè)基站已經(jīng)接收到了三個由第一用戶和第二用戶發(fā)送的噴泉編碼分組混合成的信號，其中，對兩個用戶發(fā)送的第一個和第三個噴泉碼分組均譯碼正確，而對兩個用戶發(fā)送的第二個噴泉碼分組的譯碼錯誤(對第一用戶的第二個噴泉碼分組的譯碼錯誤導(dǎo)致對第二用戶的第二個噴泉碼分組的譯碼也錯誤)。目前，基站接收到由第一用戶和第二用戶發(fā)送的第四個噴泉編碼分組混合成的信號，并成功譯碼出第一用戶發(fā)送的第四個噴泉編碼分組，則根據(jù)上述步驟601-607，當(dāng)基站判斷出已正確譯碼的第一用戶的噴泉編碼分組達(dá)到三個，滿足第一用戶的噴泉譯碼要求時，基站對第一用戶進(jìn)行噴泉碼譯碼，得到第一用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，然后進(jìn)一步根據(jù)所接收的噴泉編碼分組還原出之前譯碼錯誤的第一用戶發(fā)送的第二個噴泉編碼分組。此時，基站可以發(fā)送噴泉中止信號的第一用戶，告知該用戶基站已經(jīng)成功接收了整個數(shù)據(jù)幀，可以發(fā)送下一數(shù)據(jù)幀了，同時，將根據(jù)成功譯碼出的第一用戶發(fā)送的第四個噴泉編碼分組和還原出的第二個噴泉編碼分組對所接收的信號進(jìn)行干擾刪除，再對干擾刪除后的信號進(jìn)行譯碼操作，得到第二用戶發(fā)送的第四個噴泉編碼分組和第二個噴泉編碼分組，加上之前成功譯碼出的第二用戶發(fā)送的第一個和第三個噴泉編碼分組，基站成功譯碼出的第二用戶發(fā)送的噴泉編碼分組也已經(jīng)達(dá)到了四個，滿足了第二用戶的噴泉譯碼要求，可以成功譯碼出第二用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，此時，基站可以發(fā)送噴泉中止信號的第二用戶，告知該用戶基站已經(jīng)成功接收了整個數(shù)據(jù)幀，可以發(fā)送下一數(shù)據(jù)幀了。從上述過程可以看出，上行數(shù)據(jù)包經(jīng)過噴泉碼編碼后，基站可以根據(jù)正確接收的噴泉編碼分組將譯碼錯誤的數(shù)據(jù)包還原正確，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)包糾錯，提高了傳輸效率，進(jìn)而提高了上行鏈路的頻譜利用率和吞吐量。除此之外，還可以進(jìn)一步使用精細(xì)的功率控制來改善上述物理資源重用方法的性能。例如，假如一個用戶組中各用戶均以最大功率發(fā)送數(shù)據(jù)包，其中功率最強(qiáng)用戶使用64QAM調(diào)制方式，功率次強(qiáng)用戶使用QPSK調(diào)制方式，此時可以將功率最強(qiáng)用戶的發(fā)射功率降低至64QAM調(diào)制方式的最低發(fā)射功率，此時，由于功率最強(qiáng)用戶的殘留干擾誤差降低了，功率次強(qiáng)用戶可以選擇數(shù)據(jù)速率較高的調(diào)制模式，例如將調(diào)制模式提高到16QAM調(diào)制模式，從而進(jìn)一步提高其頻譜效率和吞吐量。能擴(kuò)展到下行鏈路的重用中。例如，在一個分布式天線系統(tǒng)中，由于天線元之間會互相干擾，在兩個或多個(兩個以上)分散配置的天線元的公共覆蓋區(qū)域所形成的服務(wù)區(qū)域，下行鏈路的一個PRB上一般只能調(diào)度一個用戶，例如在LTE系統(tǒng)中提出的軟頻率復(fù)用的資源分配方式。然而，如果這些天線元到各個用戶的無線鏈路之間存在明顯的功率差，則可以應(yīng)用類似于上述圖1中步驟101-103所述的物理資源的分配方法，4艮據(jù)用戶的SINR將兩個或多個天線元的公共覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶分組，并在一個PRB上調(diào)度包括兩個以上用戶的用戶分組，為該用戶分組內(nèi)的用戶分配相同的下行物理資源，從而實現(xiàn)下行鏈路物理資源的重用。而此時，作為接收端的用戶終端則可以利用上述圖5中步驟501-504或者圖6中601-607所述的數(shù)據(jù)接收方法，利用捕獲效應(yīng)和干擾刪除分別譯碼得到各天線元發(fā)送的數(shù)據(jù)，由此改善下行鏈路的頻譜效率，提高了下行鏈路的吞吐量。除了上述無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配方法之外，本發(fā)明的實施例還提供了無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行物理資源分配的裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7所示，主要包括導(dǎo)頻檢測單元，用于檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號，獲取每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；對于上行鏈路物理資源的分配，所述指定范圍是由一個基站所形成的服務(wù)區(qū)域；而對于下行物理資源的分配，所述指定范圍是由兩個以上分散配置的天線元所形成的服務(wù)區(qū)域；用戶調(diào)度單元，用于根據(jù)上述接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度，得到一個用戶分組，該用戶分組包4舌至少一個用戶；以及資源分配單元，用于為該用戶分組內(nèi)的每個用戶分配相同的物理資源。其中，如前所述，上述用戶調(diào)度單元可以采用Greedy調(diào)度方式或PF調(diào)度方式進(jìn)行用戶調(diào)度。其內(nèi)部具體包括分組模塊，用于將指定范圍內(nèi)的所有用戶組成至少一個用戶分組；信干噪比SINR估計模塊，用于根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的SINR;分組選擇模塊，用于根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率，并從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。本發(fā)明的實施例還提供了無線通信系統(tǒng)中用于接收數(shù)據(jù)的接收端。在上行方向上，所述接收端是指基站；而在下行方向上，所述接收端則是指用戶終端。本發(fā)明實施例所述的接收端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示，主要包括解調(diào)單元，用于對所接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)的用戶的數(shù)據(jù)包；干擾刪除單元，如果所述第一信號包括兩個以上用戶的信號，則從所述第一信號中刪除由解調(diào)單元輸出的所述數(shù)據(jù)包，生成第二信號，并將所述第二信號作為新的第一信號重新輸入到解調(diào)單元，進(jìn)一步解調(diào)該信號中接收功率最強(qiáng)的用戶的信號。如前所述，如果發(fā)送端所發(fā)送的數(shù)據(jù)包經(jīng)過噴泉編碼，則本發(fā)明實施例所述的接收端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9所示，與圖8所示的接收端內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比，在解調(diào)單元和干擾刪除單元之間增加了噴泉譯碼單元，用于對解調(diào)單元輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉譯碼，得到對應(yīng)用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)包之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的數(shù)據(jù)包重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的數(shù)據(jù)包，并將所接收的數(shù)據(jù)包以及還原出的正確的數(shù)據(jù)包發(fā)送到干擾刪除單元對信號進(jìn)行干擾刪除。上述實施例所述的物理資源的重用方法、物理資源分配裝置以及接收端充分利用了蜂窩系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)和多載波通信上的頻率選擇性衰落來調(diào)度用戶，每個用戶終端都可以用最大功率發(fā)送，可以不使用復(fù)雜的功率控制機(jī)制和射頻器件，不用用戶降低發(fā)射功率從而損失其性能。因此，當(dāng)用戶數(shù)越多，可供選擇的余地越大時，獲得的系統(tǒng)吞吐量的增益越大。此外，對每個用戶使用噴泉編碼來輔助其干擾刪除，在一定程度上減輕了當(dāng)能量較高的用戶譯碼失敗時能量較低的用戶也不能譯碼的影響，從而進(jìn)一步改善了低功率用戶的性能。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例所述上行鏈路物理資源重用方法的性能，對本發(fā)明實施例所述方法進(jìn)行了仿真，仿真模型參數(shù)如表l所示，并且假設(shè)用戶在小區(qū)內(nèi)是均勻分布的，信道模型使用TU6信道，并建模了信道估計殘余誤差的影響。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表1圖10為采用本發(fā)明實施例所述greedy調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系曲線比較示意圖；圖ll為采用本發(fā)明實施例所述PF調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系曲線比較示意圖。其中，帶星號的曲線表示采用本發(fā)明實施例的所述的方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系，帶正方形的曲線表示采用傳統(tǒng)的物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系。從圖IO和圖ll可以看出，本發(fā)明實施例所述的技術(shù)方案相比傳統(tǒng)的方案，通過頻率資源重用，可以顯著的改善頻譜效率，從而增加了系統(tǒng)的吞吐量。圖12為采用本發(fā)明實施例所述greedy調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的關(guān)系曲線比較示意圖；圖13為采用本發(fā)明實施例所述PF調(diào)度以及傳統(tǒng)物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的關(guān)系曲線比較示意圖。其中，帶星號的曲線表示采用本發(fā)明實施例的所述的方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系，帶正方形的曲線表示采用傳統(tǒng)的物理資源分配方法時小區(qū)吞吐量與小區(qū)半徑的關(guān)系。從圖12和圖13可以看出，本發(fā)明實施例所述的技術(shù)方案相比傳統(tǒng)的方案，通過頻率資源重用，可以顯著的改善頻譜效率，從而增加了系統(tǒng)的吞吐量。并且用戶數(shù)越多，系統(tǒng)獲得的增益越大，這是因為用戶數(shù)越多，調(diào)度時可供選擇的余地也越大。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配方法，其特征在于，包括檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號；獲取所檢測的每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；根據(jù)所述接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度得到一個由至少一個用戶組合而成的用戶分組；以及為所述用戶分組中的每個用戶分配相同的物理資源。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶調(diào)度包括將指定范圍內(nèi)的所有用戶組成至少一個用戶分組；根據(jù)每個用戶的接收功率從所述至少一個用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括將所有待調(diào)度用戶任意兩兩組合為用戶分組，并將所有待調(diào)度用戶中具有最大接收功率的用戶單獨作為一個用戶分組。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括將所有待調(diào)度用戶中具有最大接收功率信號的用戶單獨作為一個用戶分組，并將剩余用戶分別與具有最大接收功率信號的用戶組合成用戶分組。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將指定范圍內(nèi)所有用戶組成至少一個用戶分組包括計算所有待調(diào)度用戶的PF度量，將所有待調(diào)度用戶中具有最大PF度量的用戶單獨作為一個用戶分組，其中，單個用戶的PF度量定義為;，其中，r代表該用戶的瞬時吞吐量，X代表該用戶的平均吞吐量；從所有待調(diào)度用戶中生成多個由任意兩個用戶隨機(jī)組合而成的組，計算各組的PF度量，從所有組中選擇PF度量最大的組作為一個用戶分組，其中，組的PF度量定義為會+會，其中，H和"分別代表在此特定用戶配對的條件下兩個用戶的瞬時吞吐量，g和K分別代表兩個用戶的平均吞吐量。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個用戶的接收功率從所述至少一個用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組包括根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的信干噪比SINR;根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率；以及從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。7、根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述物理資源是占用同一頻率時間資源的物理資源塊PRB。8、根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述指定范圍是由一個基站或兩個以上分散配置的天線元所形成的服務(wù)區(qū)域。9、一種無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配裝置，其特征在于，包括導(dǎo)頻檢測單元，用于檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號，獲取每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；用戶調(diào)度單元，用于根據(jù)所述接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度，得到一個由至少一個用戶組合而成的用戶分組；以及源。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述用戶調(diào)度單元包括分組模塊，用于將指定范圍內(nèi)的所有用戶組成至少一個用戶分組；信干噪比SINR估計模塊，用于根據(jù)所述接收功率分別估計當(dāng)各用戶分組中用戶的發(fā)送信號重疊時每個用戶的SINR;分組選擇模塊，用于根據(jù)所述SINR分別計算每個用戶分組的頻譜利用率，并從所有用戶分組中選擇具有最大頻譜利用率的用戶分組。11、一種無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收方法，其特征在于，包括A，對所接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)的用戶的數(shù)據(jù)包；B,如果所述第一信號包括兩個以上用戶的信號，則從所述第一信號中刪除通過步驟A得到的所述數(shù)據(jù)包，生成第二信號；否則，結(jié)束；以及C,對所述第二信號再次進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到所述第二信號中接收功率最強(qiáng)的用戶所的數(shù)據(jù)包，然后將所述第二信號作為新的第一信號并返回步驟B。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述刪除包括調(diào)制譯碼出的數(shù)據(jù)包，再生接收功率最強(qiáng)的用戶的發(fā)送信號；將所述再生的發(fā)送信號與該用戶對應(yīng)的信道沖擊響應(yīng)巻積，還原出在所述發(fā)送信號被發(fā)送時的信道環(huán)境下基站接收到的該用戶的接收信號；以及從所述第一信號中減去上述還原出的接收信號。13、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟B之前進(jìn)一步包括判斷已經(jīng)譯碼成功的數(shù)據(jù)包的個數(shù)是否滿足噴泉譯碼的要求，如果不滿足，則執(zhí)行步驟B;如果滿足，則譯碼成功的數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉譯碼，得到對應(yīng)用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)數(shù)據(jù)包之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的數(shù)據(jù)包重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的數(shù)據(jù)包，然后執(zhí)行步驟B。14、一種無線通信系統(tǒng)中的接收端，其特征在于，包括解調(diào)單元，用于對所接收的第一信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼操作，得到其中接收功率最強(qiáng)的用戶的數(shù)據(jù)包；干擾刪除單元，如果所述第一信號包括兩個以上用戶的信號，則從所述第一信號中刪除由解調(diào)單元輸出的所迷數(shù)據(jù)包，生成第二信號，并將所述第二信號作為新的第一信號重新輸入到解調(diào)單元。15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收端，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到所述解調(diào)單元和干擾刪除單元之間的噴泉譯碼單元，用于對解調(diào)單元輸出的數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉譯碼，得到該用戶發(fā)送的整個數(shù)據(jù)幀，根據(jù)數(shù)據(jù)包之間的相關(guān)性對之前譯碼失敗的數(shù)據(jù)包重新進(jìn)行譯碼，還原出正確的數(shù)據(jù)包，并將所接收的數(shù)據(jù)包以及還原出的正確的數(shù)據(jù)包發(fā)送到干擾刪除單元。全文摘要本發(fā)明公開了一種無線通信系統(tǒng)中物理資源的分配方法、裝置以及數(shù)據(jù)的接收方法和接收端，其中，物理資源分配方法包括檢測指定范圍內(nèi)每個用戶發(fā)送的導(dǎo)頻信號，獲得每個用戶所發(fā)送導(dǎo)頻信號的接收功率；根據(jù)上述接收功率進(jìn)行用戶調(diào)度，得到一個包括至少一個用戶的用戶分組；以及為該用戶分組內(nèi)的每個用戶分配相同的物理資源。通過本發(fā)明所述的物理資源分配方法、裝置以及數(shù)據(jù)接收方法和接收端，可以實現(xiàn)物理資源的重用，并且通過結(jié)合捕獲效應(yīng)以及干擾刪除技術(shù)，可以逐個將占用相同物理資源的對應(yīng)一組用戶的數(shù)據(jù)包一一譯碼出來，從而大大提高上行鏈路以及下行鏈路的頻譜利用率和吞吐量。文檔編號H04B1/707GK101534507SQ20081008276公開日2009年9月16日申請日期2008年3月12日優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日發(fā)明者加山英俊,李安新,李祥明,淵閆申請人:株式會社Ntt都科摩