[發明專利]基于NOMA的通信系統中的可變長度編碼

在審

• 申請號: 201880096299.1
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN112544042A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: B·馬基;A·貝拉萬
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W52/34;H04J11/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜

一種用于提高下行鏈路NOMA的性能的可變長度編碼方法。取決于信道條件和等待要由NN所服務的UE發送的數據量，NN對具有適當信道質量的UE進行分組(例如將兩個UE配對)，以及適配不同子碼字中的發射功率以及碼字長度，以使得UE的最低服務質量要求被滿足。這使得能夠提高UE/網絡可實現速率和NN能效。

技術領域

公開了與非正交多址(NOMA)通信系統有關的實施例。

背景技術

在蜂窩電信系統的設計中，多址方案的設計是令人感興趣的。多址方案的目標是以頻譜、成本以及復雜度高效的方式為多個用戶設備(UE)(即能夠與基站或其他接入點進行無線通信的無線通信設備，例如智能手機、平板電腦、平板手機、智能傳感器、無線物聯網(IoT)設備等)提供無線電資源。在1G到3G無線通信系統中，已經引入了頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)以及碼分多址(CDMA)方案。長期演進(LTE)和高級LTE采用正交頻分多址(OFDMA)和單載波(SC)-FDMA作為正交多址(OMA)方案。這樣的正交設計的優點在于，UE之間不存在相互干擾，從而用簡單的接收機實現高系統性能。

最近，作為用于LTE和5G系統的有前途的多址技術，非正交多址(NOMA)受到了相當大的關注。利用NOMA，兩個或更多個UE可以共享相同的時間資源和頻率資源以及(如果適用)相同的碼資源和波束資源。特別地，3GPP已經在不同的應用中考慮了NOMA。例如，在LTE版本12中以及在LTE版本13的研究項目中，以“下行鏈路多用戶疊加傳輸”的名稱引入了NOMA作為網絡輔助干擾消除和抑制(NAICS)的擴展，以緩解小區間干擾(ICI)。此外，在最近的3GPP會議中，決定除了OMA方法之外，新無線電(NR)應當以支持(至少)上行鏈路NOMA為目標。

發明內容

在某些情況下，使用NOMA不僅在總速率方面勝過OMA，而且在實現最大容量區域方面更優。但是，基于NOMA的數據傳輸可能面臨以下問題：

第一，與OMA相比，NOMA的性能增益及其有用性在很大程度上取決于被分組UE的信道質量。特別是，取決于信道質量，網絡可能無法滿足UE的最低服務質量要求，或者NOMA的相對性能增益可能不那么顯著以至于值得額外的解碼復雜度/延遲。

第二，由于NOMA的實現復雜性和解碼延遲，在許多情況下，在具有大量請求接入的UE以使得沒有足夠正交資源以OMA方式來服務所有UE的密集網絡中實現NOMA更有利的。在這樣的場景中，信道狀態信息(CSI)的獲取成為系統性能的瓶頸，因為它可能消耗大部分的可用頻譜。由于此原因，預期NOMA在以固定頻率工作的固定系統中最為有用，在固定系統中，信道系數在多個分組傳輸中(幾乎)保持恒定，并且很少需要CSI更新。但是，在固定UE的情況下，網絡遭受不良網絡分集的影響，這影響混合自動重傳請求(HARQ)方案的性能，并且增大了需要多次重傳的概率。

第三，NOMA的性能增益可能是以“弱”UE(即，與接入點的信道狀況差的UE，例如位于小區邊緣或小區邊緣附近的UE)的低可實現速率為代價的，尤其是在弱UE與網絡節點(NN)之間的直接鏈路經歷較差信道條件時。這尤其是因為與OMA相比，NOMA的相對性能增益隨著配對UE的信道質量之間的差的增大而增大。在這樣的情況下，對于弱UE的數據傳輸，NN可能遇到較差的錯誤概率。

除了其他改進之外，本公開描述了一種用于提高下行鏈路NOMA的性能的可變長度編碼方法。取決于信道條件和等待要由NN所服務的UE發送的數據量，NN對具有適當信道質量的UE進行分組(例如將兩個UE配對)，以及適配不同子碼字中的發射功率以及碼字長度(即，所使用的子碼字的數量)，以使得UE的最低服務質量要求被滿足。這使得能夠提高UE/網絡可實現速率和NN能效。這還使得UE能夠在沒有(或更少數量)重傳的情況下對它們自己的消息進行解碼。因此，每個UE的端到端分組傳輸延遲減小。此外，可變長度編碼增加了弱UE的可實現速率，以及降低了強UE的解碼復雜度。