本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種多址接入方法。
背景技術(shù):
物聯(lián)網(wǎng)(internetofthings,iot)是新一代通信技術(shù)的重要組成部分,指物物相連的互聯(lián)網(wǎng),是無(wú)線和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò),并且由于其設(shè)備的移動(dòng)性特點(diǎn),因此它需要傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的支持。然而由于iot設(shè)備的成本、省能需求以及單個(gè)設(shè)備單次傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量的限制,iot設(shè)備具有窄帶化特征,而傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)(3g和4g)和無(wú)線局域網(wǎng)(ieee802.1x)具有高速率的寬帶化特征,造成了iot設(shè)備的窄帶化和傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)寬帶化之間的矛盾。
為了解決這一矛盾,近年來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)呈現(xiàn)出采用窄帶來(lái)支持iot的趨勢(shì),即窄帶物聯(lián)網(wǎng)。蜂窩網(wǎng)3gpp(the3rdgenerationpartnershipproject)已經(jīng)于2016年完成nb-iot(narrowbandinternetofthings,nb-iot)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)成立lrlp(longrangelowpower)工作組和wur(wake-upreceiver)工作組,均聚焦于窄帶iot。
現(xiàn)階段由于iot設(shè)備的數(shù)量急劇增加,要求窄帶iot在保持其窄帶特征的基礎(chǔ)上,顯著提升用戶數(shù)量和總?cè)萘俊?g擬采用的稀疏碼分多址接入scma(sparsecodemultipleaccess)是新型的非正交多址技術(shù),在帶寬不變的前提下顯著提升用戶連接數(shù)、網(wǎng)絡(luò)容量和頻譜利用率,但是由于5g的寬帶化特性,所以在5g中使用的scma需要用戶設(shè)備(userequipment,ue)具備多個(gè)信道/子載波收發(fā)的能力,這與目前窄帶iot設(shè)備成本、省能以及窄帶化需求矛盾。
綜上所述,目前缺乏一種在窄帶iot基礎(chǔ)上獲得非正交多址優(yōu)勢(shì)的多址接入方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,將非正交多址接入方法應(yīng)用于窄帶iot,從而提升用戶連接數(shù)、頻譜效率以及網(wǎng)絡(luò)容量,本發(fā)明提出了一種面向窄帶物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)頻二維稀疏碼多址接入方法,將以前的scma只在頻域工作變化為時(shí)頻二維工作,即scma資源塊從n個(gè)信道/子信道/子載波變化為n個(gè)時(shí)隙或n個(gè)時(shí)頻資源單元(resourceblock,rb),從而使通信系統(tǒng)能夠同時(shí)獲得兩方面的性能優(yōu)勢(shì):一方面,保持iot設(shè)備原有的窄帶特性,滿足成本和省能的需求;另一方面,提升了用戶連接數(shù),頻譜利用率和網(wǎng)絡(luò)容量。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案的步驟如下:
步驟1:系統(tǒng)在窄帶上被劃分為時(shí)隙
蜂窩移動(dòng)或無(wú)線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)在窄帶上被劃分為時(shí)隙(slot),轉(zhuǎn)步驟2,具體工作方式按照接入方式的不同分為如下兩種:
方式1:系統(tǒng)被劃分為時(shí)隙,所有通信節(jié)點(diǎn)在時(shí)間上對(duì)齊,節(jié)點(diǎn)分別在不同的時(shí)隙上接入信道;
方式2:系統(tǒng)運(yùn)行在競(jìng)爭(zhēng)接入的模式下,此時(shí)節(jié)點(diǎn)時(shí)間不需要對(duì)齊,采用隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)方式接入信道,在基站發(fā)送觸發(fā)幀后進(jìn)入時(shí)隙模式,所有節(jié)點(diǎn)時(shí)間對(duì)齊后在基站通過(guò)下行信令劃分好的時(shí)隙上接入信道;
步驟2:將n個(gè)時(shí)頻資源單元構(gòu)成一個(gè)scma時(shí)頻資源塊,使用蜂窩移動(dòng)或無(wú)線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)指示scma時(shí)頻資源塊用于上行調(diào)度、上行免調(diào)度、上行混合調(diào)度和下行;
若時(shí)頻資源塊用于上行調(diào)度,則轉(zhuǎn)步驟3;
若時(shí)頻資源塊用于上行免調(diào)度,則轉(zhuǎn)步驟4;
若時(shí)頻資源塊用于上行混合調(diào)度,則轉(zhuǎn)步驟5;
若時(shí)頻資源塊用于指示下行,則轉(zhuǎn)步驟6;
步驟3:所述執(zhí)行上行調(diào)度接入步驟,具體步驟如下:
步驟3.1:被調(diào)度的用戶設(shè)備ue根據(jù)碼本將經(jīng)過(guò)信道編碼后的已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)s1,s2,s3,...,sn與n個(gè)時(shí)頻資源單元r1,r2,r3,...,rn一一對(duì)應(yīng),至少兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,按照時(shí)頻資源單元的時(shí)間順序逐一發(fā)送信號(hào);
步驟3.2:基站在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),所述多用戶聯(lián)合檢測(cè)使用消息傳遞算法或最大似然算法,即可將用戶的信息分離提取出來(lái);
步驟4:所述執(zhí)行上行免調(diào)度接入步驟如下:
步驟4.1:ue根據(jù)免調(diào)度接入規(guī)則:以概率p接入或者根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)退避接入判定是否接入,所述概率p為基站在下行信令中告知用戶的一個(gè)0到1之間的隨機(jī)數(shù),如不接入則退出上行免調(diào)度接入步驟,如接入則執(zhí)行步驟4.2;
步驟4.2:被調(diào)度的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.3:基站在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),所述多用戶聯(lián)合檢測(cè)使用消息傳遞算法或最大似然算法,即可將用戶信息分離提取出來(lái);
步驟5:所述執(zhí)行上行混合調(diào)度接入,具體步驟如下:
步驟5.1:沒(méi)有被調(diào)度的ue根據(jù)免調(diào)度接入規(guī)則:以概率p接入或者根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)退避接入判定是否接入,如果不接入則退出上行混合調(diào)度接入步驟,如果接入則執(zhí)行步驟5.2;
步驟5.2:被調(diào)度的ue和判定接入的免調(diào)度ue根據(jù)碼本將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,并按照n個(gè)時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟5.3:基站在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),所述多用戶聯(lián)合檢測(cè)使用消息傳遞算法或最大似然算法,即可將用戶的信息分離提取出來(lái);
步驟6:所述執(zhí)行下行接入,具體步驟如下:
步驟6.1:基站根據(jù)碼本,將發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,而后將同一個(gè)信道上發(fā)往所有ue的信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟6.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將ue自身的信息分離提取出來(lái)。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)采用時(shí)頻二維的稀疏碼非正交多址,將scma技術(shù)從頻域上擴(kuò)展為時(shí)頻二維工作,既保證了iot設(shè)備的窄帶特性,又提升了移動(dòng)通信用戶連接數(shù)、頻譜利用率以及網(wǎng)絡(luò)容量,相比目前現(xiàn)有技術(shù),在相同的誤比特率情況下,提升了1.5倍的用戶數(shù)量和1.5倍的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,大幅度提升移動(dòng)通信系統(tǒng)性能。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的示意圖,其中圖1(a)是時(shí)域scma示意圖,圖1(b)是時(shí)頻二維scma示意圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一的流程圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例二的流程圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例三的流程圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例四的流程圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例五的流程圖。
圖7是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能圖。
其中,sta(station)為站點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的示意圖,其中圖1(a)是時(shí)域scma示意圖,是將傳統(tǒng)的頻域scma變?yōu)闀r(shí)域的scma,主要針對(duì)單信道系統(tǒng),圖1(b)是時(shí)頻二維scma示意圖,主要針對(duì)多信道系統(tǒng)。
實(shí)施例一
如圖2所示,實(shí)施例一描述5g蜂窩網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)窄帶iot信道情況下的純時(shí)域scma方法,將窄帶iot劃分為多個(gè)時(shí)隙,并將n個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,ue使用此資源塊傳輸數(shù)據(jù)。
步驟1:將窄帶iot的每一幀都劃分為時(shí)隙,并將n個(gè)時(shí)隙作為一個(gè)scma資源塊,分給一組ue使用。
具體步驟如下:
步驟1.1:將窄帶iot上的每一幀劃分為時(shí)隙,圖2示例中基于第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4g)的幀結(jié)構(gòu)共劃分了10個(gè)時(shí)隙,作為典型配置,本發(fā)明支持其他靈活的時(shí)隙劃分方式,由具體的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議決定。
步驟1.2:n個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,分配給ue使用,圖2中,slot0用于調(diào)度資源分配,slot1-4和slot5-8分別作為2個(gè)scma資源塊,供2組ue使用,slot9用于用戶設(shè)備反饋上行數(shù)據(jù)需求。
轉(zhuǎn)步驟2;
步驟2:scma資源塊采用授權(quán)、免授權(quán)和半授權(quán)三種方式中任意一種方式,使得ue接入信道,上行情況具體轉(zhuǎn)步驟3,下行情況轉(zhuǎn)步驟4;
步驟3:ue接入信道并發(fā)送上行數(shù)據(jù),具體步驟如下:
步驟3.1:接入的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)域資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)域資源單元,并按照時(shí)域資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟3.2:基站在每一個(gè)時(shí)域資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在這n個(gè)時(shí)域資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
步驟4:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,下行接入時(shí),具體步驟如下:
步驟4.1:接入點(diǎn)(accesspoint,ap)根據(jù)碼本,將發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)域資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)域資源單元,而后將每一路信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)域資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在每一個(gè)時(shí)域資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)域資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
實(shí)施例二
如圖3所示,實(shí)施例二描述5g蜂窩網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)獨(dú)立的窄帶iot信道情況下的時(shí)域scma方法,即將實(shí)施例一擴(kuò)展為多個(gè)獨(dú)立窄帶信道的情況,多個(gè)窄帶iot分別劃分為多個(gè)時(shí)隙,并將每個(gè)窄帶上的n個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,不同的窄帶信道之間彼此獨(dú)立,ue使用資源塊傳輸數(shù)據(jù)。
步驟1:將每個(gè)窄帶iot的幀劃分為時(shí)隙,并將每個(gè)窄帶上的n個(gè)時(shí)隙作為一個(gè)scma時(shí)頻資源塊,分給一組ue使用。
具體步驟如下:
步驟1.1:將窄帶上的每一幀劃分為時(shí)隙,圖3示例中基于4g幀結(jié)構(gòu)2個(gè)信道分別劃分了10個(gè)時(shí)隙作為典型配置,時(shí)隙劃分方式由具體的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議決定。
步驟1.2:每個(gè)窄帶上的n個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,分別分配給ue使用,圖3中,信道1的slot1-4是一個(gè)scma資源塊,分給sta1-6使用;信道2的slot1-4是一個(gè)scma資源塊,分給sta7-12使用。
轉(zhuǎn)步驟2;
步驟2:每個(gè)窄帶上承載在此信道上工作的ue,scma資源塊采用授權(quán)、免授權(quán)和半授權(quán)三種方式中任意一種方式,使得ue接入各自的窄帶信道。
上行情況具體轉(zhuǎn)步驟3,下行情況轉(zhuǎn)步驟4;
步驟3:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,ue接入并發(fā)送上行數(shù)據(jù),具體步驟如下:
步驟3.1:每個(gè)窄帶上接入的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)域資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)域資源單元,并按照時(shí)域資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟3.2:基站在每一個(gè)時(shí)域資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在這n個(gè)時(shí)域資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
步驟4:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,下行接入時(shí),具體步驟如下:
步驟4.1:ap根據(jù)碼本,將每個(gè)窄帶上發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)域資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)域資源單元,而后將每一路信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)域資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在自己所在的窄帶上的每一個(gè)時(shí)域資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)域資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將自身的信息分離提取出來(lái)。
實(shí)施例三
如圖4所示,實(shí)施例三描述5g蜂窩網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)窄帶信道的情況下時(shí)頻二維的scma方法,就是將實(shí)施例二中的信道改為非獨(dú)立情況,多個(gè)時(shí)隙和多個(gè)信道一起構(gòu)成scma資源塊,ue使用此資源塊傳輸數(shù)據(jù)。
步驟1:將窄帶信道劃分為時(shí)隙,并將多個(gè)窄帶上的n個(gè)時(shí)隙一起作為一個(gè)scma時(shí)頻資源塊,分給一組ue使用。
具體步驟如下:
步驟1.1:將窄帶上的每一幀劃分為時(shí)隙,圖2中兩個(gè)信道分別劃分了10個(gè)時(shí)隙,作為典型配置,但本發(fā)明支持其他靈活的時(shí)隙劃分方式,由具體的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議決定。
步驟1.2:多個(gè)窄帶信道上的n個(gè)時(shí)隙一起構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,分配給ue使用。如圖4所示,信道1的slot1-2和信道2的slot1-2一起構(gòu)成一個(gè)資源塊,分配給sta1-6使用;信道1的slot3-4和信道2的slot3-4一起構(gòu)成一個(gè)資源塊,分配給sta7-12使用;
轉(zhuǎn)步驟2;
步驟2:scma資源塊采用授權(quán)、免授權(quán)和半授權(quán)三種方式中任意一種方式,使得ue接入。
上行情況具體轉(zhuǎn)步驟3,下行情況轉(zhuǎn)步驟4;
步驟3:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,ue接入并發(fā)送上行數(shù)據(jù),具體步驟如下。
步驟3.1:每個(gè)接入的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng)(至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元),并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟3.2:基站在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在這n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
步驟4:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,下行接入時(shí),具體步驟如下:
步驟4.1:ap根據(jù)碼本,將發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,而后將每一路信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將自身的信息分離提取出來(lái)。
實(shí)施例四
如圖5所示,實(shí)施例四描述有多個(gè)窄帶信道的tdma結(jié)構(gòu)的時(shí)頻二維的scma方法,將多個(gè)窄帶信道劃分為時(shí)隙,將多個(gè)信道上的多個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,并且基于偽隨機(jī)序列來(lái)跳變窄帶信道值,ue使用此資源塊傳輸數(shù)據(jù)。
步驟1:將窄帶信道劃分為時(shí)隙,并基于偽隨機(jī)序列跳變窄帶信道,ap通過(guò)下行信令告知ue的偽隨機(jī)序列,將窄帶信道的n個(gè)時(shí)隙整體作為一個(gè)時(shí)頻scma資源塊,分給此時(shí)接入信道的ue使用。
步驟1.1:將窄帶劃分為時(shí)隙,圖4中共6個(gè)信道分別劃分了8個(gè)時(shí)隙,作為典型配置,但本發(fā)明支持其他靈活的時(shí)隙劃分方式,由具體的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議決定。
步驟1.2:基于偽隨機(jī)序列跳變的多個(gè)窄帶信道上的n個(gè)時(shí)隙一起構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,分配給ue使用。
轉(zhuǎn)步驟2;
步驟2:scma資源塊采用授權(quán)、免授權(quán)和半授權(quán)三種方式中任意一種方式,使得用戶接入。
上行情況具體轉(zhuǎn)步驟3,下行情況轉(zhuǎn)步驟4;
步驟3:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,ue接入并發(fā)送上行數(shù)據(jù),具體步驟如下:
步驟3.1:每個(gè)接入的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟3.2:ap在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在這n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
步驟4:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,下行接入時(shí),具體步驟如下:
步驟4.1:ap根據(jù)碼本,將發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng)(至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元),而后將每一路信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將自身的信息分離提取出來(lái)。
實(shí)施例五
如圖6所示,實(shí)施例五側(cè)重描述在wlan中窄帶iot使用時(shí)域scma方法的情況。在txop內(nèi)將窄帶信道劃分為多個(gè)時(shí)隙,并將n個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)scma資源塊,ue使用此資源塊傳輸數(shù)據(jù)。
步驟1:蜂窩移動(dòng)或無(wú)線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)工作在競(jìng)爭(zhēng)模式,當(dāng)需要進(jìn)行iot傳輸時(shí),首先發(fā)送legacypreamble保護(hù)信道,指示此次iot傳輸?shù)臅r(shí)間,在此期間內(nèi)其他的sta不能競(jìng)爭(zhēng)接入信道;
轉(zhuǎn)步驟2;
步驟2:發(fā)送triggerframe,用來(lái)調(diào)度上行傳輸,在傳輸機(jī)會(huì)(transmissionopportunity,txop)內(nèi)給多個(gè)sta分配scma資源塊;
轉(zhuǎn)步驟3;
步驟3:分配好的scma資源塊采用授權(quán)、免授權(quán)和半授權(quán)三種方式中任意一種方式,使得用戶接入。
上行情況具體轉(zhuǎn)步驟4,下行情況轉(zhuǎn)步驟5;
步驟4:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,ue接入并發(fā)送上行數(shù)據(jù),具體步驟如下:
步驟4.1:每個(gè)接入的ue根據(jù)碼本,將已編碼信息流映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟4.2:ap在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在這n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束之后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將用戶的信息分離提取出來(lái)。
步驟5:根據(jù)采用的調(diào)度規(guī)則,下行接入時(shí),具體步驟如下:
步驟5.1:ap根據(jù)碼本,將發(fā)往多個(gè)ue的已編碼信息流分別映射為n路信號(hào),且n路信號(hào)與n個(gè)時(shí)頻資源單元一一對(duì)應(yīng),至少有兩個(gè)ue的非零信號(hào)會(huì)被映射到同一個(gè)時(shí)頻資源單元,而后將每一路信號(hào)進(jìn)行疊加,并按照時(shí)頻資源單元逐一發(fā)送信號(hào);
步驟5.2:待接收數(shù)據(jù)的ue在每一個(gè)時(shí)頻資源單元收到多個(gè)用戶疊加的信號(hào)后進(jìn)行保存,在n個(gè)時(shí)頻資源單元傳輸結(jié)束后執(zhí)行多用戶聯(lián)合檢測(cè),將自身的信息分離提取出來(lái)。
本發(fā)明仿真旨在對(duì)比時(shí)域非正交多址和正交多址在網(wǎng)絡(luò)吞吐量、用戶連接數(shù)上的性能增益。
該仿真基于實(shí)施例一,其中每10ms設(shè)置為一個(gè)mac幀,每個(gè)幀由10個(gè)時(shí)隙組成,第0個(gè)時(shí)隙進(jìn)行資源調(diào)度,1~4和5~8時(shí)隙分別為一個(gè)scma時(shí)頻資源塊,每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)分布在多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行傳輸,彼此互相非正交,第9個(gè)時(shí)隙進(jìn)行信息反饋。
基于稀疏編碼的時(shí)域非正交參數(shù)設(shè)置:每6個(gè)用戶一組共享4個(gè)時(shí)隙,在一個(gè)mac幀中共有2個(gè)用戶組,每一個(gè)數(shù)據(jù)層中映射的最大星座點(diǎn)數(shù)為4,碼本中非零元素個(gè)數(shù)為2,信道編碼方式采用1/2碼率的ldpc信道編碼。
對(duì)照組采用qpsk調(diào)制方式的通信系統(tǒng)參數(shù)配置,時(shí)域采用tdma方式,信道編碼方式采用1/2碼率的ldpc信道編碼。
如圖7所示,在時(shí)隙數(shù)量相同的條件下,時(shí)域非正交系統(tǒng)的總吞吐量大約是正交系統(tǒng)的總吞吐量的接近兩倍,從而證明了在時(shí)隙數(shù)相同的情況下,非正交比正交通信系統(tǒng)能提供更小或者相差無(wú)幾的誤比特率的條件下,承載1.5倍用戶數(shù)量,提供1.5倍的總吞吐量,具有顯著的性能優(yōu)越性。