用于具有自適應系統參數的可擴展數字通信的系統和方法
【專利說明】
[0001] 本申請要求于2013年8月7日提交的題為"System and Method for Scalable Sparse Code Multiple Access with Adaptive System Parameters(用于具有自適應系 統參數的可擴展稀疏碼多址接入的系統和方法)"的美國臨時申請第61/863,213號的權益， 該美國臨時申請通過引用并入本文中。
技術領域
[0002] 本公開內容通常涉及數字通信，更具體地涉及一種用于具有自適應系統參數的可 擴展數字通信的系統和方法。
【背景技術】
[0003] 針對不同的目的或應用存在有不同的無線接入技術。然而，不存在通用架構和機 制來將這些技術整合在一起并取決于特定情況的要求在這些技術之間進行切換。這些技術 包括稀疏碼多址接入(SCMA)、多載波調制例如正交頻分復用(0FDM)、下行(DL)用戶疊加、非 正交多址接入(N0MA)、碼分多址接入(CDMA)、上行(UL)多用戶多輸入多輸出(MU-MM0)、低 密度簽名(LDS)。
【發明內容】
[0004] 本公開內容的示例實施方式提供了一種用于具有自適應系統參數的可擴展數字 通信的系統和方法。
[0005] 根據本公開內容的示例實施方式，提供了一種操作適配設備的方法。該方法包括： 通過適配設備針對第一通信設備與第二通信設備之間的第一傳輸從多個接入模式中選擇 第一接入模式，其中，根據通信系統信息和用戶設備信息中至少之一以及接入模式準則來 進行對第一接入模式的選擇。該方法還包括:通過適配設備基于稀疏碼多址接入(SCMA)參 數映射規則根據第一接入模式來確定SCMA參數；以及通過適配設備向第一通信設備和第二 通信設備中至少之一提供關于第一接入模式的信息。
[0006] 根據本公開內容的另一示例實施方式，提供了一種操作第一設備的方法。該方法 包括:通過第一設備將用戶設備信息發送至第二設備，其中，用戶設備信息包括用戶設備要 求和用戶設備能力中至少之一；以及通過第一設備接收關于稀疏碼多址接入(SCMA)參數的 信息，所述SCMA參數與針對第一設備與第三設備之間的傳輸的接入模式相關，其中，根據用 戶設備信息和通信系統信息中至少之一以及接入模式準則從多個接入模式中選擇該接入 模式。該方法還包括:通過第一設備根據該接入模式與第三設備進行通信。
[0007] 根據本公開內容的又一示例實施方式，提供了一種適配設備。該適配設備包括處 理器。處理器針對第一通信設備與第二通信設備之間的第一傳輸從多個接入模式中選擇第 一接入模式，其中，根據通信系統信息和用戶設備信息中至少之一以及接入模式準則來進 行對第一接入模式的選擇。處理器還基于稀疏碼多址接入(SCMA)參數映射規則根據第一接 入模式來確定SCMA參數，以及向第一通信設備和第二通信設備中至少之一提供關于第一接 入模式的信息。
[0008] 根據本公開內容的再一示例實施方式，提供了一種用戶設備。該用戶設備包括發 送器、接收器以及工作上耦接至發送器和接收器的處理器。發送器將用戶設備信息發送至 第一通信設備，其中，用戶設備信息包括用戶設備要求和用戶設備能力中至少之一。接收器 接收關于稀疏碼多址接入(SCMA)參數的信息，所述SCMA參數與針對用戶設備與第二通信設 備之間的傳輸的接入模式相關，其中，根據用戶設備信息和通信系統信息中至少之一以及 接入模式準則從多個接入模式中選擇該接入模式。處理器根據該接入模式與第二通信設備 進行通{目。
[0009] 本實施方式的一個優點是:可以適配接入模式以滿足接入模式準則以及通信系統 和UE的要求和/或能力。
【附圖說明】
[0010] 為了更完整地理解本公開內容及其優點，現在參考下文結合附圖進行的描述，在 附圖中：
[0011] 圖1示出了根據本文所述的示例實施方式的示例通信系統；
[0012] 圖2示出了根據本文所述的示例實施方式的用于對數據進行編碼的示例SCMA復用 方案；
[0013] 圖3a和圖3b示出了根據本文所述的示例實施方式的SCMA系統參數即突出復雜性、 復用、頻譜效率以及鏈路預算平衡點的示例圖；
[0014] 圖4a、圖4b及圖4c示出了根據本文所述的示例實施方式的在限制過載來控制復雜 性的情況下的SCMA系統參數即突出復雜性、復用、頻譜效率以及鏈路預算平衡點的示例圖；
[0015] 圖5示出了根據本文所述的示例實施方式的示例適配設備的示例高級視圖；
[0016] 圖6a示出了根據本文所述的示例實施方式的當適配設備自適應地調整通信系統 (或通信系統的一部分)的接入模式時適配設備中發生的示例操作的示例流程圖；
[0017] 圖6b示出了根據本文所述的示例實施方式的當UE進行通信時UE中發生的示例操 作的示例流程圖；
[0018] 圖7示出了根據本文所述的示例實施方式的用于下行接入模式選擇的示例圖示映 射規則；
[0019] 圖8示出了根據本文所述的示例實施方式的用于上行接入模式選擇的示例圖示映 射規則；
[0020] 圖9示出了根據本文所述的示例實施方式的示例通信設備；以及
[0021] 圖10示出了根據本文所述的示例實施方式的示例通信設備。
【具體實施方式】
[0022] 以下詳細論述了當前示例實施方式的操作及其結構。然而，應該理解的是，本公開 內容提供了可以在多種具體環境中實施的許多可適用的發明構思。所論述的【具體實施方式】 僅僅說明了本公開內容的具體結構以及用于操作本公開內容的方式，并且不限制本公開內 容的范圍。
[0023] 本公開內容的一個實施方式涉及具有自適應系統參數的可擴展數字通信。例如， 適配設備接收針對通信控制器和用戶設備之間的第一通信信道的接入模式準則，根據一組 映射規則來選擇第一接入模式以滿足接入模式準則，以及向通信控制器和用戶設備提供關 于第一接入模式的信息。
[0024]將在具體環境即SCMA通信系統中針對示例實施方式來描述本公開內容，SCMA通信 系統針對不同的接入模式準則自適應地調整SCMA通信系統的無線接入模式。本公開內容可 以應用于針對不同的接入模式準則自適應地調整其無線接入模式的標準兼容通信系統和 非標準兼容通信系統。
[0025] 在SCMA中，數據通過多維碼字擴展在0FDMA資源的多個時頻音調上。碼字的稀疏性 有助于通過使用消息傳遞算法(MPA)降低對復用SCMA層的聯合檢測的復雜性。通常，SCMA的 每層具有其特定的碼本集合。低密度擴展(LDS)是SCMA的特殊情況。LDS是用于對不同數據 層進行復用的一種形式的多載波CDMA(MC-CDMA)。相比于SCMA使用多維碼字，LDS使用同一 (QAM)符號在時間或頻率中的層特定非零位置上的重復。作為示例，在LDS正交頻分復用 (LDS-0FDM)中，星座點在LDS塊的非零頻率音調上重復(可能有一定的相位旋轉）。多維星座 的成形增益是SCMA相對于LDS的優點中的一個優點。針對較高階調制的增益可能比較高，其 中，LDS的飽和編碼損失大并且性能差。
[0026] SCMA是一種將數據流編碼成多維碼字的編碼技術，數據流可以是例如二進制數據 流或者一般地M進制數據流，其中，M為大于或等于2的整數。SCMA直接將數據流編碼成多維 碼字并規避正交幅度調制(QAM)符號映射，這可以導致編碼增益優于傳統的CDMA(以及LDS) 編碼。值得注意的是，SCMA編碼技術使用多維碼字而不是QAM符號來傳送數據流。
[0027] 此外，SCMA編碼通過針對不同的復用層使用不同的碼本來提供多址接入，而不是 如在傳統CDMA編碼中常見的那樣針對不同的復用層使用不同的擴展序列例如LDS中的LDS 簽名。進一步地，SCMA編碼通常使用具有稀疏碼字的碼本，這種稀疏碼字使得接收器能夠使 用低復雜性算法如消息傳遞算法(MPA)從由接收器接收的組合碼字中檢測出相應碼字，從 而降低接收器的處理復雜性。
[0028] 圖1示出了示例通信系統100。通信系統100可以支持SCMA通信。通信系統100可以 包括用作為通信控制器的演進型N 〇deB(eNB)105。通信系統100還可以包括用戶設備(UE)， 例如UE 110、UE 112以及UE lUeNB 105可以包括多個傳輸天線和多個接收天線以利于 MHTO操作，其中，單個eNB可以同時向多個用戶或者具有多個接收天線的單個用戶或其組合 傳輸多個數據流。類似地，UE可以包括多個傳輸天線和多個接收天線以支持MM0操作。通 常，eNB也可以稱作通信控制器、NodeB、基站、控制器等。類似地，UE還可以稱作移動臺、手 機、終端、用戶、訂戶等。通信系統100還可以包括中繼節點（RN) 118，RN 118能夠利用eNB 105的部分資源來幫助改善通信系統100的覆蓋范圍和/或整體性能。
[0029]適配設備120可以針對通信系統100或通信系統100的一部分來適配接入模式。適 配設備120可以調整通信系統100或通信系統100的一部分的通信系統參數以滿足接入模式 準則，以針對