【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于随机接入通信的发送设备、接收设备、包括该发送设备和该接收设备的通信装置以及方法。
技术介绍
1、随着网络中通信设备数量的迅速增加，对通信可靠性的关注日益突出。传统上，传统通信设备采用固定资源分配的多址接入方法用于网络中的数据通信。在固定接入方法中，为给定通信设备分配专用时频资源，以便经由通信信道发送数据。这些传统多址接入方法在信道利用率方面效率较低，这是因为给定通信设备有时在专用时频资源中可能没有任何要发送的数据，从而导致频谱效率方面的损失。
2、在某些场景中，使用传统随机接入方法代替传统固定接入方法，以相对更好地利用通信信道。在传统随机接入方法中，传统通信设备(例如，发送器)可以在其有一些数据要发送时在通信信道上发送数据。数据发送不需要预先分配的时隙或固定频率。传统随机接入方法通常分为相干方法和非相干方法。在相干方法中，信道状态对于通信设备(即发送器和接收器)是已知的。在非相干方法中，认为信道状态对于传统发送器和传统接收器都是未知的。在随机接入方法的实现场景中，传统接收器从在该时间点处于激活状态的多个传统发送器接收大量发送的消息。此外，在所谓的无源设置中，传统接收器事先不知道处于激活状态的传统发送器的标识，因为假设传统发送器在随机接入方法的该实现场景(例如，大规模随机接入场景)中被随机激活。目前，已经提出在随机接入方法的此类实现场景中执行某些方法，例如基于导频的方法和非相干调制。在基于导频的方法中，可用信道接入被划分为两部分，第一部分专用于在传统接收器处使用的非正交导频序列
3、因此，鉴于上述论述，需要克服与传统随机接入方法相关联的上述缺点。
技术实现思路
1、本公开提供了一种用于随机接入通信的发送设备、接收设备、包括该发送设备和该接收设备的通信装置以及方法。针对现有的问题，即在传统的随机接入方法中，在调制中每个发送器可以编码的数据的数量有限且可以同时支持的发送器(或用户)的数量有限，本公开提供了一种解决方案。本公开的目的是提供一种至少部分地克服现有技术中遇到的问题的解决方案，并提供一种用于随机接入通信的改进的发送设备、改进的接收设备、包括该改进的发送设备和该改进的接收设备的改进的通信装置以及改进的方法。
2、本公开的目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在从属权利要求中进一步定义本公开的有利实现方式。
3、在一个方面，本公开提供了一种用于随机接入通信的发送设备，该发送设备包括编码电路，编码电路用于：将输入消息编码为第一比特序列和第二比特序列；将第一比特序列拆分为d个比特块，其中d＞1；基于d个比特块确定d个向量。该发送设备还包括第一映射电路，第一映射电路用于通过计算d个向量的克罗内克积来构建第一符号向量，以生成d阶秩1张量结构。该发送设备还包括第二映射电路，第二映射电路用于将第二比特序列映射到基带符号的向量，并将分配矩阵应用于基带符号的向量以生成第二符号向量，其中分配矩阵是基于第一比特序列的预编码矩阵。该发送设备还包括：级联电路，用于将第一符号向量和第二符号向量级联为基带符号向量；调制电路，用于调制基带符号向量以生成包括调制符号的调制符号向量；以及至少一个天线，用于向接收设备发送射频信号中的调制符号向量的每个调制符号。
4、所公开的发送设备结合了基于张量的调制(tensor-based modulation，tbm)与相干调制，因此，在大符号尺寸的情况下，相比于传统的基于张量的调制表现出改进的频谱效率。换句话说，发送设备通过基于张量的调制来发送信息有效载荷的一部分，并且通过相干调制来发送信息有效载荷的其余部分。所公开的发送设备提供了改进的频谱效率。另外，发送设备可以用于块衰落信道以及非块衰落信道中。
5、在一种实现方式中，编码电路用于将输入消息拆分为第一消息和第二消息，将第一消息编码为第一比特序列，并将第二消息编码为第二比特序列。
6、第一比特序列和第二比特序列用于通过不同的向量符号映射器分别生成第一符号向量和第二符号向量。
7、在另一种实现方式中，编码电路用于将输入消息编码为主比特序列，并将主比特序列拆分为第一比特序列和第二比特序列。
8、通过将主比特序列拆分为第一比特序列和第二比特序列，可以使用不同的向量符号映射器来分别生成第一符号向量和第二符号向量。
9、在另一种实现方式中，编码电路用于使用二进制代码对消息进行编码。
10、通过根据二进制代码对输入消息进行编码，为输入消息添加了冗余，这使输入消息对噪声和不同种类的干扰具有鲁棒性。
11、在另一种实现方式中，编码电路用于从包括矩阵的固定字典中选择预编码矩阵，其中固定字典的矩阵中的每一个等于相同的酉矩阵、相同的酉矩阵乘以相同的置换矩阵、相同的酉矩阵乘以来自一组非不相交的截断的置换矩阵的截断的置换矩阵、来自与格拉斯曼空间的子空间对应的一组矩阵的矩阵，或来自一组截断的酉矩阵的矩阵中的一个。在另一种实现方式中，编码电路对预编码矩阵的选择是基于第一比特序列。
12、从固定字典中选择预编码矩阵使得接收设备的解码过程的复杂度较低。
13、在另一种实现方式中，调制电路还用于根据与多载波调制(例如，正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing，ofdm)调制)相关联的预定义的分配矩阵，在与多个时频资源相关联的时频网格中映射基带符号向量。
14、第一符号向量的每个元素的时频映射使得接收设备能够更准确地估计和补偿定时偏移和载波频率偏移，因此，在包括发送设备和接收设备的通信系统中，在非块衰落信道中获得了改进的通信可靠性。
15、在另一种实现方式中，第一映射电路还用于在计算克罗内克积之前，将d个向量中的每一个乘以酉矩阵。
16、酉矩阵的使用为子星座的设计提供了额外的自由度。此外，适当选择酉矩阵使得接收设备能够准确估计和补偿定时偏移和载波频率偏移，这进一步提高了通信可靠性。
17、在另一种实现方式中，第二映射电路用于通过正交幅度调制或相移键控调制或任何现有技术的标量调制将第二比特序列映射到基带符号的向量。
18、在另一种实现方式中，级联电路还用于将第一符号向量和第二符号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于随机接入通信的发送设备(202)，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于：
3.根据权利要求1所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于将所述输入消息编码为主比特序列，并将所述主比特序列拆分为所述第一比特序列和所述第二比特序列。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于使用二进制代码对消息进行编码。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于从包括矩阵的固定字典中选择所述预编码矩阵，其中所述固定字典的所述矩阵中的每一个等于相同的酉矩阵、相同的酉矩阵乘以相同的置换矩阵、相同的酉矩阵乘以来自一组非不相交的截断的置换矩阵的截断的置换矩阵、来自与格拉斯曼空间的子空间对应的一组矩阵的矩阵，或来自一组截断的酉矩阵的矩阵中的一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述调制电路(211)用于根据与多载
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述第一映射电路(206)还用于在计算所述克罗内克积之前，将所述d个向量中的每一个乘以酉矩阵。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述第二映射电路(208)用于通过正交幅度调制或相移键控调制将所述第二比特序列映射到所述基带符号的向量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述级联电路(210)还用于将所述第一符号向量和所述第二符号向量的级联结果乘以置换矩阵，以形成所述基带符号向量。
10.一种用于随机接入通信的接收设备(104)，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的接收设备(104)，其特征在于，所述解码电路(510)包括：
12.根据权利要求10所述的接收设备(104)，其特征在于，所述解码电路(510)包括多个解码器(520)，每个解码器用于：
13.根据权利要求10至12中任一项所述的接收设备(104)，其特征在于，所述拆分电路(504)还用于将预定义置换矩阵应用于所述解调信号以生成所述第一基带信号和所述第二基带信号。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的接收设备(104)，其特征在于，
15.一种通信装置(1102)，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的发送设备(202)和根据权利要求10至14中任一项所述的接收设备(104)。
16.一种用于随机接入通信的方法(400)，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的方法(400)，其特征在于，所述编码电路(204)进行编码包括：
18.根据权利要求16所述的方法(400)，其特征在于，所述编码电路(204)进行编码包括：
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述编码电路(204)进行编码使用二进制代码。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述编码电路(204)进行编码包括从包括矩阵的固定字典中选择所述预编码矩阵，其中所述固定字典的所述矩阵中的每一个等于相同的酉矩阵、相同的酉矩阵乘以相同的置换矩阵、相同的酉矩阵乘以来自一组非不相交的截断的置换矩阵的一个截断的置换矩阵、来自与格拉斯曼空间的子空间对应的一组矩阵的矩阵，或来自一组截断的酉矩阵的矩阵中的一个。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述调制电路(211)构建所述第一符号向量还包括根据与多载波正交频分复用调制相关联的预定义置换分配矩阵，在与多个时频资源相关联的时频网格中映射基带符号向量。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法(400)，其特征在于，还包括所述第一映射电路(206)在计算所述克罗内克积之前，将所述d个向量中的每一个乘以酉矩阵。
23.根据权利要求16至22中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述第二映射电路(208)将所述第二比特序列映射到所述基带符号的向量包括使用正交幅度调制或相移键控调制。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的方法(400)，其特征在于，还包括所述级联电路(210)将所述第一符号向量和所述第二符号向量...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于随机接入通信的发送设备(202)，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于：
3.根据权利要求1所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于将所述输入消息编码为主比特序列，并将所述主比特序列拆分为所述第一比特序列和所述第二比特序列。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于使用二进制代码对消息进行编码。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述编码电路(204)用于从包括矩阵的固定字典中选择所述预编码矩阵，其中所述固定字典的所述矩阵中的每一个等于相同的酉矩阵、相同的酉矩阵乘以相同的置换矩阵、相同的酉矩阵乘以来自一组非不相交的截断的置换矩阵的截断的置换矩阵、来自与格拉斯曼空间的子空间对应的一组矩阵的矩阵，或来自一组截断的酉矩阵的矩阵中的一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述调制电路(211)用于根据与多载波正交频分复用调制相关联的预定义的分配矩阵，在与多个时频资源相关联的时频网格中映射所述基带符号向量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述第一映射电路(206)还用于在计算所述克罗内克积之前，将所述d个向量中的每一个乘以酉矩阵。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述第二映射电路(208)用于通过正交幅度调制或相移键控调制将所述第二比特序列映射到所述基带符号的向量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发送设备(202)，其特征在于，所述级联电路(210)还用于将所述第一符号向量和所述第二符号向量的级联结果乘以置换矩阵，以形成所述基带符号向量。
10.一种用于随机接入通信的接收设备(104)，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的接收设备(104)，其特征在于，所述解码电路(510)包括：
12.根据权利要求10所述的接收设备(104)，其特征在于，所述解码电路(510)包括多个解码器(520)，每个解码器用于：
13.根据权利要求10至12中任一项所述的接收设备(104)，其特征在于，所述拆分电路(504)还用于将预定义置换矩阵应用于所述解调信号以生成所述第一基带信号和所述第二基带信号。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的接收设备(104)，其特征在于，
15.一种通信装置(1102)，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的发送设备(202)和根据权利要求10至14中任一项所述的接收设备(104)。
16.一种用于随机接入通信的方法(400)，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的方法(400)，其特征在于，所述编码电路(...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿里克西斯·德库宁哥，马克西姆·圭洛德，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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