技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及無線通信，并且在具體的實施例中，涉及使用稀疏碼多址接入(SCMA)的下行鏈路開環(huán)多用戶協(xié)同多點(MU-CoMP)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

為了支持例如第五代(5G)無線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的高容量需求和新的應(yīng)用，超密度網(wǎng)絡(luò)(UDN)和移動網(wǎng)絡(luò)(MN)應(yīng)運而生。這類網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨著容量需求高、小區(qū)間干擾嚴(yán)重、切換頻繁、用戶移動快速等挑戰(zhàn)。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，提出了協(xié)同多點(CoMP)或聯(lián)合傳輸(JT)CoMP、協(xié)同波束成形/調(diào)度(CB/CS)CoMP和基于波束成形的多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)技術(shù)。但是，CoMP和MU-MIMO方案屬于閉環(huán)方案，需要開銷較高的信道狀態(tài)信息(CSI)反饋。而且，CSI反饋對信道老化和反饋錯誤也較為敏感。稀疏碼多址接入(SCMA)是接收器設(shè)計復(fù)雜度較低且性能良好的傳輸方案。SCMA可通過支持用戶或流量超過資源量的過載系統(tǒng)而提供較高的頻譜利用率。多用戶SCMA(MU-SCMA)方案還可提高數(shù)據(jù)吞吐量和覆蓋范圍，并可支持反饋開銷較低的開環(huán)(OL)用戶復(fù)用。需要高效的方案來實現(xiàn)CoMP傳輸以及OL MU-SCMA，以受益于低復(fù)雜度的SCMA方案，并克服典型CoMP系統(tǒng)中的一些挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

依照一個實施例，一種使用稀疏碼多址接入(SCMA)實現(xiàn)下行鏈路開環(huán)多用戶協(xié)同多點(CoMP)傳輸?shù)姆椒òǎ涸诙鄠€發(fā)射點(TP)和多個用戶設(shè)備(UE)的集群中的網(wǎng)絡(luò)控制器處，為從TP集到UE集的數(shù)據(jù)傳輸選擇使用SCMA的多用戶(MU)CoMP傳輸模式和UE配對方案。所述使用SCMA的MU CoMP傳輸模式依照準(zhǔn)則進(jìn)行選擇。所述方法還包括：通過依照所選擇的使用SCMA的MU CoMP傳輸模式為所述TP集內(nèi)每個TP協(xié)調(diào)和分配多個至所述UE集的SCMA層，而為來自所述TP集的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度所述UE集。還基于所述調(diào)度來確定控制信令的多個值。所述控制信令配置所述UE集檢測來自所述TP集的數(shù)據(jù)傳輸，并與所確定的值一起指派給所述TP集。

依照另一個實施例，一種用于實現(xiàn)開環(huán)MU-CoMP-SCMA傳輸?shù)姆椒òǎ涸赥P處從網(wǎng)絡(luò)控制器接收指定給所述TP的控制信令的多個值，向與所述TP相關(guān)聯(lián)的UE集發(fā)射所述控制信令。所述控制信令包括調(diào)度信息，所述調(diào)度信息用于所述UE集依照選擇的MU-CoMP-SCMA傳輸模式和UE配對方案檢測來自TP集的傳輸。所述值包括所述TP集內(nèi)每個TP的SCMA層的數(shù)量和索引。

依照另一個實施例，一種用于實現(xiàn)開環(huán)MU-CoMP-SCMA傳輸?shù)姆椒òǎ涸赨E處接收控制信令，所述控制信令用于依照選擇的MU-CoMP-SCMA傳輸模式和UE配對方案來進(jìn)行調(diào)度，以及依照所述選擇的MU-CoMP-SCMA傳輸模式和UE配對方案檢測來自TP集的數(shù)據(jù)傳輸。所述控制信令指示所述TP集內(nèi)每個TP的SCMA層的數(shù)量和索引。

依照另一個實施例，一種使用SCMA實現(xiàn)開環(huán)多用戶CoMP傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制器包括：與存儲器耦合的處理器；以及，存儲由所述處理器執(zhí)行的程序的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。所述程序包括指令，用于：為多個TP和多個UE的集群選擇使用SCMA的多用戶(MU)CoMP傳輸模式和UE配對方案，從而進(jìn)行從TP集到UE集的數(shù)據(jù)傳輸。所述使用SCMA的MU CoMP傳輸模式依照準(zhǔn)則進(jìn)行選擇。所述程序還包括：通過依照所選擇的使用SCMA的MU CoMP傳輸模式為所述TP集內(nèi)每個TP協(xié)調(diào)和分配多個至所述UE集的SCMA層，而為來自所述TP集的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度所述UE集。所述指令還包括：基于所述調(diào)度來確定控制信令的多個值，并將所述確定的值與所述控制信令一起指派給所述TP集。所述控制信令配置所述UE集檢測來自所述TP集的數(shù)據(jù)傳輸。

依照另一個實施例，一種使用稀疏碼多址接入SCMA支持開環(huán)多用戶CoMP傳輸?shù)腡P包括：與存儲器耦合的處理器；以及，存儲由所述處理器執(zhí)行的程序的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。所述程序包括指令，用于：從網(wǎng)絡(luò)控制器接收指定給所述TP的控制信令的多個值，并將所述控制信令發(fā)射到與所述TP相關(guān)聯(lián)的UE集。所述控制信令包括調(diào)度信息，所述調(diào)度信息用于所述UE集依照選擇的使用SCMA的MU-CoMP傳輸模式和UE配對方案檢測來自TP集的傳輸。所述值包括所述TP集內(nèi)每個TP的SCMA層的數(shù)量和索引。

依照另一個實施例，一種使用稀疏碼多址接入SCMA支持開環(huán)多用戶協(xié)同多點CoMP傳輸?shù)腢E包括：與存儲器耦合的處理器；以及，存儲由所述處理器執(zhí)行的程序的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。所述程序包括的指令可用于：接收用于依照選擇的使用SCMA的MU CoMP傳輸模式和UE配對方案以進(jìn)行調(diào)度的控制信令；以及，依照所述選擇的使用SCMA MU CoMP傳輸模式和UE配對方案檢測來自TP集的數(shù)據(jù)傳輸。所述控制信令指示所述TP集內(nèi)每個TP的SCMA層的數(shù)量和索引。

以上較為寬泛地概述了本發(fā)明實施例的特征，以便于更好地理解下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述。以下將對本發(fā)明實施例的另外的特征和優(yōu)點進(jìn)行描述，其構(gòu)成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，完全可以在本公開的構(gòu)想和具體實施例基礎(chǔ)之上，修改或設(shè)計其他的結(jié)構(gòu)或過程，從而達(dá)成與本發(fā)明相同的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)可意識到的是，此類同等構(gòu)造并不背離本發(fā)明隨附權(quán)利要求書所闡明的精神與保護(hù)范圍。

附圖說明

為更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，將結(jié)合附圖進(jìn)行參照描述，在本附圖中：

圖1示出了使用SCMA的OL MU-CoMP系統(tǒng)的實施例；

圖2示出了確定OL MU-CoMPSCMA傳輸模式及其配置的方法的實施例；

圖3示出了用于在被調(diào)度的UE處進(jìn)行檢測的控制信令的實現(xiàn)方法的實施例；

圖4示出了為測量并發(fā)送反饋信息以支持OL MU-SCMA-CoMP傳輸?shù)姆椒ǖ膶嵤├?/p>

圖5示出了針對MU-SCMA-CoMP傳輸?shù)腢E配對場景的實施例；

圖6示出了MU-SCMA-CoMP遠(yuǎn)程配對的實施例；

圖7示出了MU-SCMA-CoMP本地配對的實施例；

圖8示出了MU-SCMA-CoMP雙重配對的實施例；

圖9A和圖9B示出了OL MU-SCMA-CoMP傳輸系統(tǒng)的實施例；以及

圖10為可用于實現(xiàn)各種實施例的處理系統(tǒng)的示意圖。

除非另有說明，在不同的附圖中，相應(yīng)的標(biāo)號和符號代表相應(yīng)的部分。繪制各附圖以清楚地示出各實施例的有關(guān)方面，繪制未必按比例。

具體實施方式

首先應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然下文提供了一個或多個實施例的示意性實施方式，但所公開的系統(tǒng)和/或方法可使用任意數(shù)量的技術(shù)加以實施，無論此技術(shù)是否已知或現(xiàn)有。本公開絕不局限于下文示出的示意性實施方式、附圖和技術(shù)，包括本文所示出和描述的示例性設(shè)計和實施方式等，而是可在隨附權(quán)利要求及其等同的范圍之內(nèi)進(jìn)行修改。

稀疏碼多址接入(SCMA)是一種非正交的多址接入方案，使用稀疏碼本傳遞用戶數(shù)據(jù)符號。通過為不同的用戶或數(shù)據(jù)符號指定稀疏碼本，SCMA可使用先進(jìn)的、復(fù)雜度合理的接收器來支持過載系統(tǒng)(例如，用戶或流量超過資源量)。SCMA碼本的稀疏性使合理的復(fù)雜度成為可能。此外，能夠在SCMA碼域內(nèi)分開用戶，這使其適于協(xié)同多點(CoMP)傳輸場景，以改善無線信號覆蓋。這種覆蓋的改善可轉(zhuǎn)化為用戶體驗的改善。第一用戶設(shè)備(UE)可以使用不同或相同的碼本，從多個不同的發(fā)射點(TP)接收數(shù)據(jù)符號。而每個TP也可通過為不同用戶指定不同的碼本，從而支持多用戶(MU)。在本文中，TP同時還用于指示TP的覆蓋范圍。

本文所提供的實施例用于實現(xiàn)使用SCMA進(jìn)行下行鏈路開環(huán)MU-CoMP傳輸，本文中也稱MU-SCMA-CoMP。各實施例包括了檢測策略、功率均衡因子優(yōu)化、用戶配對和調(diào)度的方案。所述各方案利用SCMA的優(yōu)勢，使用不同的碼本集來支持MU。由于所述各方案的開環(huán)特性，故而無需知曉信道狀態(tài)信息(CSI)，僅需知曉信道質(zhì)量指示(CQI)即可實現(xiàn)這些方案。所述各方案適用于高移動性應(yīng)用，例如包括車對車(V2V)或高移動性應(yīng)用程序的5G系統(tǒng)。

在下行鏈路的MU-SCMA-CoMP中，SCMA層是由多個UE共享的，因而UE之間需要共享發(fā)射功率。任何UE均可從多個TP接收數(shù)據(jù)。在MU-CoMP場景中，應(yīng)當(dāng)將多個UE和多個TP的傳輸作為整體加以優(yōu)化?？梢钥紤]多種針對MU-SCMA-CoMP的UE/TP配對場景，包括遠(yuǎn)程配對、本地配對和雙重配對。

圖1示出了使用下行鏈路SCMA的OL MU-CoMP系統(tǒng)100的實施例。使用SCAM方案后，不再需要來自每個UE的信道狀態(tài)信息(CSI)反饋以為CoMP傳輸建立預(yù)編碼矩陣。在獲得預(yù)編碼矩陣時不再使用CSI，只使用CQI，可通過識別從多個TP到多個UE的SCMA CoMP傳輸?shù)亩鄠€可能配置，來實現(xiàn)每個TP的CoMP傳輸模式。所考慮的模式可以包括單用戶(SU)或多用戶(MU)SCMA模式等非CoMP模式，使用SCMA的SU-CoMP(多個TP聯(lián)合向單個UE發(fā)射)，以及使用SCMA的多個MU-CoMP(多個TP聯(lián)合向多個UE發(fā)射)方案。系統(tǒng)100支持無線資源控制(RRC)信令以建立SCMA CoMP傳輸模式及該模式的各種不同配置。所述MU-SCMA-CoMP方案可以包括本地配對、遠(yuǎn)程配對和雙重配對方案，如下所述。也可考慮其他適用的傳輸模式。因此，可以通過基于一個或多個傳輸模式向UE協(xié)調(diào)/分配SCMA層，從而，例如在每個調(diào)度間隔動態(tài)地，調(diào)度UE進(jìn)行傳輸。

在系統(tǒng)100中，網(wǎng)絡(luò)控制器101配置網(wǎng)絡(luò)集群內(nèi)多個TP 110與多個UE 120之間的下行鏈路MU-SCMA-CoMP。每個UE 120返回信道質(zhì)量指示(CQI)反饋以及為其所檢測的SCAM層的數(shù)量。該CQI反饋由TP 110轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)控制器101。控制器101還會為每個UE 120和TP 110對使用該反饋信息，以對整個集群內(nèi)(所有考慮的UE 120與TP 110之間)的調(diào)度和CoMP模式選擇進(jìn)行配置。除CoMP模式選擇之外，該配置還包括針對給定資源的用戶選擇、各SCMA層的功率分配、以及速率和層的調(diào)整。配置參數(shù)傳往各TP 110，以對CoMP或配對用戶的編碼、調(diào)制、多路復(fù)用和控制信令進(jìn)行調(diào)整。UE 120利用該控制信令進(jìn)行檢測。

圖2示出了確定OL MU-SCMA-CoMP傳輸模式及其配置的實施例方法200。方法200可在系統(tǒng)100中執(zhí)行，如在控制器101處。在步驟201中，識別SCMA CoMP傳輸模式的多個可能配置，包括SU/MU-SCMA、SU-SCMA-CoMP和具有各種配對方案的MU-SCMA-CoMP。在步驟202中，控制器基于預(yù)定的準(zhǔn)則(例如，最大加權(quán)總速率WSR)選擇傳輸模式。在步驟203中，通過基于所確定的傳輸模式協(xié)調(diào)/分配各個至UE的SCMA層來進(jìn)行從TP到UE的調(diào)度。此步驟可在每個調(diào)度間隔動態(tài)執(zhí)行。所述調(diào)度包括：基于所述準(zhǔn)則進(jìn)行從多個TP到多個UE的配對，以及針對每個給定的時間、頻率或者空間域資源，為所述多個TP內(nèi)的多個被調(diào)度的UE分配功率、SCMA層或其他可用資源。所述調(diào)度還包括基于所指定的功率，對所調(diào)度的各個UE的SCMA層的速率和數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。

圖3示出了實現(xiàn)用于在被調(diào)度的UE處進(jìn)行檢測的控制信令的實施例方法300。方法300可在系統(tǒng)100中執(zhí)行，如在控制器101和TP 110處執(zhí)行。該控制信令是UE在OL MU-SCMA-CoMP傳輸模式中進(jìn)行檢測所需的。在步驟310，控制器基于調(diào)度決定來確定控制信令的各個值。這些值可以包括所選擇的CoMP傳輸模式，以及，對于每個CoMP UE而言，CoMP發(fā)射點中TP的數(shù)量、CoMP發(fā)射點中TP的索引、CoMP發(fā)射點中每個TP的層的數(shù)量以及CoMP發(fā)射點中每個TP的層的索引。這些值還包括，對于每個CoMP UE的每個CoMP TP，每個層的功率均衡因子、每個層的碼本大小以及每個層的編碼速率。由于一些信息可由UE盲檢測，故而可能僅需要部分上述信令。在步驟320，控制器將有關(guān)控制信令指定給CoMP UE的各服務(wù)TP。在步驟330，服務(wù)TP向其CoMP UE發(fā)射該控制信令。

圖4示出了測量并發(fā)送反饋信息以支持OL MU-SCMA-CoMP傳輸?shù)膶嵤├椒?00。方法400包括測量并作為反饋CQI從UE發(fā)送到該UE的服務(wù)TP或集群。該CQI指示由UE測量的信干噪比(SINR)和SCMA層的數(shù)量。方法400可在系統(tǒng)100中執(zhí)行，例如在每個TP和UE處執(zhí)行。在步驟410，用于非CoMP傳輸?shù)拿總€服務(wù)TP以無協(xié)同的方式發(fā)送參考信號(如CRS、CSI-RS)。進(jìn)一步，在每個CoMP UE的CoMP測量集內(nèi)的各TP向該CoMP UE發(fā)送參考信號(如CSI-RS/ZP CSI-RS)，它們之間存在靜默協(xié)調(diào)。在步驟420，UE使用其參考信號測量其非CoMP SINR。所述非CoMP SINR是來自服務(wù)TP的信號功率與來自所有其他TP的干擾功率加上噪聲功率之比。利用從參考信號的協(xié)調(diào)靜默的測量，UE可以測量M個TP的M個CoMP SINR(M為整數(shù))。CoMP SINR是來自該CoMP測量集(例如具有M個TP)中的TP的信號功率與來自該CoMP測量集之外的干擾功率加上噪聲功率之比。在步驟430，每個非CoMP UE將測得的非CoMP SINR及其相關(guān)聯(lián)的SCMA層的數(shù)量作為反饋發(fā)送到其服務(wù)TP/集群。所述非CoMP SINR是MU-SCMA所需的。每個CoMP UE將非CoMP SINR及其相關(guān)聯(lián)的SCMA層的數(shù)量作為反饋發(fā)送到其服務(wù)TP/集群，并將M個CoMP SINR及其相關(guān)聯(lián)的SCMA層的數(shù)量作為反饋發(fā)送到其服務(wù)TP或集群。上述M個CoMP SINR是MU-SCMA-CoMP中所需的。所述SINR可以在一個集合中量化和預(yù)定義。SCMA層的數(shù)量也可以在一個集合中預(yù)定義。SINR和SCMA層數(shù)的反饋速率可能不同。

在針對CoMP UE的下行鏈路傳輸中，與來自多個TP的各SCMA層相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)是被聯(lián)合檢測的。對于多個共同配對(co-paired)的UE或SCMA鏈路，每個被調(diào)度的UE對于來自所有鏈路的所有SCMA層執(zhí)行聯(lián)合檢測。使用串行干擾抵消(SIC)檢測方案，可以按照性能指標(biāo)(例如基于CQI反饋的信道質(zhì)量)增加的順序?qū)E進(jìn)行排序。相應(yīng)地，序列內(nèi)第一個UE在檢測其與各SCMA層關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)時，假定其他所有UE的層都是干擾。第二個UE則首先檢測第一個UE的數(shù)據(jù)(信道質(zhì)量較低)，從自己的信號中重編碼/消除該數(shù)據(jù)，然后檢測自己的數(shù)據(jù)，將來自余下的UE的數(shù)據(jù)層都視為干擾。整個序列中剩余的UE全部依照類似方式依次處理。

圖5示出了針對MU-SCMA-CoMP傳輸?shù)腢E配對場景的實施例。此場景可應(yīng)用于不要求多個UE 520必須與TP或TP服務(wù)的小區(qū)相關(guān)聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)。例如，所述UE 520可能正在穿越一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)和TP移動，例如是汽車、火車或飛機(jī)上的UE。所述多個UE 520(至少兩個UE)可以一起配對，以接收來自多個TP 510的CoMP-SCMA傳輸，該多個TP 510例如與這些UE足夠接近。例如，n個UE由m個TP服務(wù)(n和m為整數(shù))，則所述n個UE中的每一個UE都最多由m個TP服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)控制器(未示出)可以通過為鏈路指定適當(dāng)?shù)腟CMA層數(shù)和功率均衡因子來在每個TP 510與UE 520之間建立鏈路。對于給定的時間、頻率和/或空間資源，也可為該鏈路指定其他資源。

圖6示出了MU-SCMA-CoMP遠(yuǎn)程配對場景的實施例?？赡芡ㄟ^空間復(fù)用(SM)方案，將不同數(shù)據(jù)流從不同的TP發(fā)射到各CoMP UE?？商娲?，可能通過發(fā)射分集方案，將同一數(shù)量據(jù)流從這些TP發(fā)射到這些UE。用UE i表示第一UE 620，假定其為第一TP610(用TP1表示)內(nèi)的小區(qū)邊緣UE 620，且具有較低SINR。用UE j表示第二UE 620，其為第二TP 610(用TP2表示)內(nèi)的小區(qū)中心UE 620，且具有較高SINR。這里也將SINR較低的小區(qū)邊緣UE 620和SINR較高的小區(qū)中心點UE 620分別稱為壞UE和好UE。在此場景中，TP2可通過向小區(qū)邊緣UE指定發(fā)射功率P_i，TP2＝∝ P而為該UE服務(wù)，與此同時，為其自己的小區(qū)中心UE 620服務(wù)，P_j，TP2＝(1-∝)P，其中，∝為需要優(yōu)化的功率均衡因子。利用SCMA，除了可以在這些用戶之間共享功率，還可以共享層。

用y_i，TP1表示基于多輸入多輸出(MIMO)和SCMA線性等價模型，在UE i處所收到的與TP1相關(guān)聯(lián)的信號，則y_i可以表示為：

其中，H_{i，TP1，i，TP1}和H_{i，TP2，i，TP2}分別為從TP1的UEi的已知信道度量和從TP2的UEi的已知信道度量，q_i，TP1和q_i，TP2則為相應(yīng)的歸一化正交幅度調(diào)制(QAM)符號向量，J_i，T2和J_j，T2分別為從TP1和TP2的UEi的簽名的數(shù)量，q_j，TP2是從TP2發(fā)射的UE_j的符號向量，n_i，TP1則是TP1中UE i處的干擾加噪聲信號。

將從TP2發(fā)送的UE j的信號視為多址接入信道(MAC)中的噪聲，則調(diào)整后的UE i處的速率(基于∝)可以用聯(lián)合檢測表示為其中，而干擾加噪聲的協(xié)方差矩陣則由給出?？梢杂么懈蓴_抵消(SIC)檢測來實現(xiàn)MAC容量區(qū)域的拐角點(comer point)，其中，在UE i處來自TP1和TP2的數(shù)據(jù)速率可以分別表示為：

其中，

向量N_i為UE i處的噪聲加干擾功率。首先，檢測來自TP2的UE i的數(shù)據(jù)，將來自TP1的UE i的信號和來自TP2的UE j的信號視為干擾。然后再檢測來自TP1的UE i的數(shù)據(jù)，僅假設(shè)來自TP2的UE j的信號為干擾。假定來自TP2的UE i的信號被檢測并從接收到的信號中消除。

通過將干擾加噪聲視作白噪聲，則可做如下近似：以及其中，CoMP SINR(SIMO系統(tǒng)的)定義為其中的為來自TPk中用戶i的CoMP集之外的所有小區(qū)的噪聲加干擾功率。在此假設(shè)下，可進(jìn)行如下速率近似：

以及

廣播信道可以是此系統(tǒng)的被考慮的部分，其為TP2發(fā)射到疊加的信號到用戶i，j，同時將來自TP1的UE i的信號視為干擾。用數(shù)值y_j，TP2代表與TP2相關(guān)聯(lián)的用戶j處所接收到的信號，則可表示為：

為簡化分析，假定干擾加噪聲為白噪聲，利用降級模型來逼近等效低密度擴(kuò)展(low density spreading，LDS)。從而，可以使用SIC檢測，并按照用戶SINR遞增排序。假定則可在UEj進(jìn)行SIC檢測。這就意味著，先檢測具有較小的來自TP2的用戶i的數(shù)據(jù)，假定來自TP1的該用戶的信號和TP2的UE j的信號都是干擾。在這個的降級系統(tǒng)中，可以在用戶j處檢測出并消除來自TP2的用戶i的數(shù)據(jù)。因此，在好UE j處能實現(xiàn)的速率可以近似為其中是非CoMP SINR(針對SIMO系統(tǒng))，N_j，TP2定義為來自除服務(wù)TP以外的所有TP的噪聲加干擾功率。

通過上面的推導(dǎo)，可總結(jié)出MU-SCMA-CoMP遠(yuǎn)程配對方案的檢測策略、功率均衡優(yōu)化和貪婪配對算法。關(guān)于壞UE 620的檢測策略，假定來自TP2的好UE 620的信號是干擾，來自TP1和TP2的數(shù)據(jù)可以被聯(lián)合檢測。可替換地，關(guān)于速率和，假定來自TP1的信號和來自TP2的UE 620的信號是干擾，先檢測來自TP2的壞UE 620的數(shù)據(jù)。假定只有來自TP2的好UE 620的信號是干擾，可檢測來自TP1的壞UE 620的數(shù)據(jù)。其各自的速率可以分別表示為：

在好UE 620處，對于降級系統(tǒng)，假定來自TP2的壞UE 620的數(shù)據(jù)可以被檢測并完全消除。于是，假定只有來自TP1的壞UE 620的信號是干擾，檢測好UE 620的數(shù)據(jù)。速率可以表示為：

若在好UE 620處無法檢測到來自TP2的UEi的數(shù)據(jù)，則將來自TP2的UE j的信號加為干擾。

兩個UE 620的加權(quán)總速率(weighted sum rate，WSR)可用于基于最大WSR準(zhǔn)則的功率均衡因子優(yōu)化，例如：

最優(yōu)解0≤∝^*≤1為的解。在SCMA的情況下，其中S＝[1](例如對于OFDMA系統(tǒng))，則求解方法為：

其中，R_i為用戶i的平均速率。

可以使用貪婪UE配對算法來配對UE以進(jìn)行OL MU-SCMA-CoMP傳輸。首先，基于如下的單TP比例公平(PF)調(diào)度來在TP1中選擇UE i^*：

i^*＝argmax u_i∈TP1 w_ir_i。

然后，針對給定的UE i^*，在TP2內(nèi)選擇UE j^*，使得最大。這種貪婪UE配對算法可以將搜索空間減小到僅僅是與合作TP相關(guān)聯(lián)的UE的數(shù)量，而不是這些TP間所有可能的UE對。該交互過程也在TP2執(zhí)行，因為TP1可能協(xié)助與TP2關(guān)聯(lián)的CoMP UE。

圖7示出了MU-SCMA-CoMP本地配對場景的實施例，其中兩個UE 720位于同一個小區(qū)內(nèi)。一個UE 720為小區(qū)中心CoMP UE或好UE，即UE j，另一個為小區(qū)邊緣UE或壞UE，即UE i。系統(tǒng)可以實施SM方案或發(fā)射分集方案，以將數(shù)據(jù)從多個TP發(fā)往多個CoMP UE。兩個TP 710都向CoMP UE 720發(fā)射數(shù)據(jù)。關(guān)于壞UE 720處的檢測策略，假定來自TP2的好UE 720的信號是干擾，可以聯(lián)合檢測來自TP1和TP2的數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，為便于優(yōu)化功率均衡因子，關(guān)于速率和，假定來自TP2的信號和來自TP1的好UE 720的信號是干擾，先檢測來自TP1的這個UE 720的數(shù)據(jù)。僅假定來自TP1的好UE 720的信號是干擾，可檢測來自TP2的這個UE 720的數(shù)據(jù)。該速率可以表示為：

在好UE 720處，對于降級系統(tǒng)，假定來自TP1的壞UE 720的數(shù)據(jù)可以被檢測并完全消除。于是，假定只有來自TP2的壞UE 720的信號是干擾，檢測好UE 720的數(shù)據(jù)。速率可以表示為：

與遠(yuǎn)程配對的情況類似，本地配對場景的功率均衡因子優(yōu)化也基于最大加權(quán)總速率準(zhǔn)則，即：

在SCMA的情況下，其中S＝[1](例如對于OFDMA系統(tǒng))，則求解方法為：

其中，R_i為用戶i的平均速率。

在本地配對場景中，也可以使用貪婪UE配對算法來配對UE進(jìn)行OL MU-CoMP傳輸。首先，基于如下的單TP比例公平(PF)調(diào)度在TP1內(nèi)選擇UE i^*：

i^*＝argmax u_iETP1 w_ir_i。

然后，針對給定的UE i^*，在TP1內(nèi)選擇UE j^*，使得最大。

圖8示出了MU-SCMA-CoMP雙重配對場景的實施例，其中，UEj和UEk分別是TP 810，TP1和TP2，的小區(qū)中心UE 820(或好UE)。UE i為小區(qū)邊緣CoMP UE 820(或壞UE)。兩個好UE 820的SINR都高于壞UE 820。關(guān)于壞UE 820處的檢測策略，假定來自TP1的好UE j和來自TP2的好UEk的信號是干擾，可以聯(lián)合檢測來自TP1和TP2的數(shù)據(jù)?？蛇x擇地，關(guān)于速率和，假定來自TP2的信號和來自TP1和TP2的好UE的信號是干擾，先檢測來自TP1的UEj的數(shù)據(jù)。然后，假定只有來自TP1和TP2的好UE的信號是干擾，可檢測來自TP2的UEj的數(shù)據(jù)。對應(yīng)的速率可以表示為：

在好UEj處，對于降級系統(tǒng)，假定來自TP1的壞UE 820的數(shù)據(jù)可以被檢測并完全消除。于是，假定只有來自TP2的信號是干擾，檢測好UEj的數(shù)據(jù)。速率可以表示為：

在好UE k處，首先，假定只有來自TP1的信號是干擾，檢測好UEk的數(shù)據(jù)。速率可以表示為：

但是，由于得到了從TP2到壞UE 820的數(shù)據(jù)，假定從TP1到壞UE 820的數(shù)據(jù)已被完全消除(導(dǎo)致速率升高)。這需要檢查在好UEk處能否檢測出來自TP2的UE i的數(shù)據(jù)。

基于最大WSR準(zhǔn)則，在雙重配對場景的功率均衡因子優(yōu)化中使用下面的加權(quán)總速率：

功率均衡優(yōu)化可通過以下步驟實施：

1.針對∝₁優(yōu)化WSR_{i，j，k}(∝₁，∝₂)，得到

2.將代入WSR_{i，j，k}(∝₁，∝₂)，得到

3.針對∝₂優(yōu)化得到以及

4.將代回得到

可應(yīng)用科的封閉形式表達(dá)式(close-form expression)：

以及

在雙重配對場景中，可以使用貪婪UE配對算法來配對UE以進(jìn)行OL MU-SCMA-CoMP傳輸。首先，對于一對給定的合作小區(qū)(例如TP1和TP2)，在TP1和TP2中選擇小區(qū)中心UE 820，每個均是基于所述MU-SCMA配對。于是，從TP1和TP2分別得到了j，k。然后，在TP1中搜索全部UE(不包括UEj)，以尋找6-UE配對中的小區(qū)邊緣UE，其中為每個配對優(yōu)化功率均衡因子。從而，提供最大WSR的6-UE對被調(diào)度。

在上述MU-SCMA-CoMP配對場景中，對小區(qū)內(nèi)使整個集群的加權(quán)總速率最大的UE集進(jìn)行調(diào)度，如圖9A和圖9B所示。所述調(diào)度可由與這些TP或小區(qū)相關(guān)聯(lián)的一個或多個控制器或者網(wǎng)絡(luò)中央控制器來執(zhí)行。所述調(diào)度可以包括用于非CoMP傳輸模式的單TP處理步驟和用于調(diào)度來自兩個TP的聯(lián)合傳輸?shù)?TP處理步驟。在本示例中，PF調(diào)度算法用于2TP集群。集群內(nèi)每個小區(qū)(單TP處理)執(zhí)行單TP PF調(diào)度(SU或MU模式)。然后，在CoMP模式下，多個合作TP(2TP處理)，通過本地、遠(yuǎn)程或雙重配對，聯(lián)合調(diào)度CoMP模式下的UE。在每個傳輸時間間隔(TTI)，對提供最大WSR的模式及其相關(guān)聯(lián)的單個或多個UE進(jìn)行調(diào)度。

在單TP處理部分中，集群內(nèi)每個小區(qū)首先執(zhí)行單TP單用戶(SU)PF調(diào)度，并且記錄被調(diào)度的UE及其對應(yīng)的PF度量，如TP1的步驟901A和TP2的步驟901B所示。然后，每個小區(qū)執(zhí)行MU PF調(diào)度，如TP1的步驟902A和TP2的步驟902B所示。如果MU PF度量大于SU PF度量，則在該小區(qū)內(nèi)向已調(diào)度的UE添加另一個UE(例如與來自SU PF調(diào)度的被調(diào)度UE相配對的一個)，并且保留對應(yīng)的PF度量和，如TP1的步驟903A和TP9的步驟903B所示。

在2TP處理部分中，在步驟911，為集群內(nèi)所有可能的CoMP集執(zhí)行SU-CoMP調(diào)度。如果CoMP集內(nèi)UE的PF度量與集群內(nèi)其余小區(qū)的PF度量和(來自步驟903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，則將此模式的總PF度量和對應(yīng)的UE保留在SU-CoMP度量中。例如，考慮CoMP集的大小為2(即有2個TP合作)，在包括7個TP(TP 1到7)的集群中，則該CoMP集可以是由TP 1和2組成，余下的TP3到7在該CoMP集之外。從而，候選的總PF度量包括由TP1和2組成的合作集之下的CoMP UE的PF，以及與TP 3到7中的非CoMP模式相關(guān)聯(lián)的PF度量(其可能是SU-非CoMP，也可能是MU-非CoMP，以較高者為準(zhǔn))之和。類似的，另一個可能的CoMP集可以由TP 2和3組成，集群內(nèi)余下的TP 1和4到7在該CoMP集以外。在步驟912中，對集群內(nèi)所有可能的CoMP集執(zhí)行遠(yuǎn)程配對MU-CoMP。如果CoMP集內(nèi)UE的PF度量與集群內(nèi)其余小區(qū)的PF度量和(從步驟903A和903B得到)合在一起為所有CoMP集中最大的，則將此模式的總PF度量和對應(yīng)的UE保留在遠(yuǎn)程配對MU-CoMP度量中。在步驟913中，對集群內(nèi)所有可能的CoMP集執(zhí)行本地配對MU-CoMP。如果CoMP集內(nèi)UE的PF度量與集群內(nèi)其余小區(qū)的PF度量和(來自步驟903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，則將此模式的總PF度量和對應(yīng)的UE保留在本地配對MU-CoMP度量中。在步驟914中，對集群內(nèi)所有可能的CoMP集執(zhí)行雙重配對MU-CoMP。如果CoMP集內(nèi)UE的PF度量與集群內(nèi)其余小區(qū)的PF度量和(來自步驟903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，則將此模式的總PF度量和對應(yīng)的UE保留在雙重配對MU-CoMP度量中。在步驟915中，選擇在所有非CoMP模式和CoMP模式中使PF度量最大的UE集來進(jìn)行調(diào)度。

此MU-CoMP系統(tǒng)可以利用來自UE的信道質(zhì)量指示(CQI)反饋來決定調(diào)度和CoMP模式選擇。在前述集群內(nèi)存在9個TP的情況下，每個UE的兩組SINR被反饋到中央控制器。對于非CoMP SINR(SU非CoMP)γ_i，j，SINR可以關(guān)聯(lián)到UE i及其服務(wù)TP j。對于非CoMP模式，干擾來自除該UE i的服務(wù)TP之外的所有TP。對于CoMP SINR(SU-CoMP或MU-CoMP)SINR可以關(guān)聯(lián)到UE i，并來自TP j，其中TP j在CoMP集之中(在2個合作TP中)。對于CoMP SINR，干擾來自除該UE i的CoMP集之外的所有小區(qū)。為了計算反饋的CoMP SINR，首先計算使用SU-CoMP模式的UE i與TP1和TP2之間的開環(huán)信道容量(即C_i，TP1，C_i，TP2)。容量的計算基于在反饋的時候從所有合作TP，主要干擾TP，到UE的實際短期信道衰落，并基于假定的干擾模式(來自干擾簽名矩陣)。可以先基于C_i，TP2計算的值，然后可以基于如下關(guān)系計算

以及

在一個實施例中，所述MU-SCMA-CoMP方案可以拓展到MIMO場景，其中每個TP和UE都配備有多根天線。可以使用從每個TP能夠發(fā)射多個獨立數(shù)據(jù)流的開環(huán)SM傳輸模式。例如，實施2×2開環(huán)SM傳輸模式，其中TP和UE都配備有兩根天線，從TP發(fā)射兩個獨立數(shù)據(jù)流?？商鎿Q地，也可以在每個部件處利用多根電線使用發(fā)射分集模式，其中從每個TP發(fā)射同一數(shù)據(jù)流。此外，在每TP的發(fā)射功率固定的情況下，功率在多個天線之間劃分。在MIMO傳輸場景中，MIMO CQI反饋的計算(在UE處)可以類似于單輸入多輸出(SIMO)傳輸方案中CQI反饋的計算。例如，要計算由兩個合作TP與UE之間的MIMO系統(tǒng)中的CQI反饋，則計算與兩個合作TP所關(guān)聯(lián)的兩個MIMO信道的容量。在一個實施例中，n_c個獨立數(shù)據(jù)流在每個MIMO信道中的n_c個并行信道傳輸(n_c為整數(shù))，并且假定每個獨立信道具有相同的容量(即MIMO容量/n_c)。每個獨立信道的容量可以被視為類似于SIMO系統(tǒng)中的信道容量。然后用這個容量來計算SIMO處理后的SINR(CQI)反饋。要基于反饋的SIMO SINR進(jìn)行MIMO速率的計算，則首先基于SIMO處理后的SINR來計算SIMO速率。然后，通過用SIMO速率乘以獨立信道的數(shù)量n_c來得到MIMO速率。圖10為可被用于實現(xiàn)各種實施例的示例性處理系統(tǒng)1000的框圖。例如，系統(tǒng)1000可以是控制器、TP或者UE的部分。具體的裝置可利用圖示的所有組件，也可僅利用其中的部分組件，且不同裝置的集成度可以不同。此外，裝置還可包括組件的多個實例，例如多個處理單元、處理器、存儲器、發(fā)射器、接收器等。處理系統(tǒng)1000可包括配備一個或多個輸入/輸出裝置的處理單元1001，該一個或多個輸入/輸出裝置例如網(wǎng)絡(luò)接口、存儲接口或諸如此類。處理單元1001可包括連接到總線的中央處理單元(CPU)1010、存儲器1020、大容量存儲裝置1030和I/O接口1060。所述總線可以是一種或幾種任意類型的多個總線架構(gòu)，包括存儲器總線或存儲控制器、外設(shè)總線或諸如此類。

CPU 1010可包括任意類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲器1020可包括任意類型的系統(tǒng)存儲器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲器(ROM)或它們的組合，等等。在一個實施例中，存儲器1020可包括開機(jī)時使用的ROM、以及執(zhí)行程序時用于存儲程序和數(shù)據(jù)的DRAM。在一些實施例中，存儲器1020為非暫時性的。大容量存儲裝置1030可包括任何類型的配置為存儲數(shù)據(jù)、程序和其他信息并使得這些數(shù)據(jù)、程序和其他信息能夠通過總線訪問的存儲裝置。所述大容量存儲裝置1030可包括，例如，一個或多個固態(tài)驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器或類似裝置。

處理單元1001還包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口1050，其可包括有線連接(如以太網(wǎng)電纜或類似物)、和/或無線連接以訪問網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或一個或多個網(wǎng)絡(luò)1080。網(wǎng)絡(luò)接口1050允許處理單元1001通過網(wǎng)絡(luò)1080與遠(yuǎn)程單元通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口1050可通過一個或多個發(fā)射器/發(fā)射天線和一個或多個接收器/接收天線來提供無線通信。在一個實施例中，處理單元1001耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和與遠(yuǎn)程裝置(例如其他處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲設(shè)施或諸如此類)通信。

雖然本公開已提供了若干個實施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所公開的系統(tǒng)和方法可采用其他多種具體形式實現(xiàn)，而不偏離本公開的精神或范圍。本文的示例應(yīng)被視為示意性的而非限制性的，其目的并不局限于本文所給細(xì)節(jié)之內(nèi)。例如，各種元素或組件可組合或集成到另一個系統(tǒng)中，或者某些特性可以省略或不實施。

另外，在各實施例中描述和說明為分散或單獨的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法，可組合或者集成到其他系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法中，而不偏離本公開的范圍。其他所示或討論的相互耦合或直接耦合或相互通信的物體，可通過某種接口、裝置或中間組件，以電的、機(jī)械的或其他方式，間接耦合或通信。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不偏離本文所公開的精神和范圍的前提之下確定和進(jìn)行其他更改、替換和改裝的示例。