阅读说明：本技术 非正交多址通信方法和系统 (Non-orthogonal multiple access communication method and system ) 是由 桑杰瓦.希拉斯 阿里瑞扎·白野斯特 贾明 马江镭 于 2018-05-16 设计创作，主要内容包括：在调制和资源元素(RE)映射之前可以执行比特级操作,以使用标准(QAM、QPSK、BPSK等)调制器生成NoMA传输。这样,利用比特级操作以很低的信号处理和硬件实现复杂度实现了NoMA的优势(例如,提高频谱效率、降低开销等)。比特级操作被具体设计为产生比输入比特流长、并包括可以作为输入比特值的函数计算的输出比特值的输出比特流,使得当对输出比特流进行调制(例如,m进制QAM、QPSK、BPSK)时,得到的符号模拟通过NoMA调制器或通过符号域扩展操作从输出比特流生成的扩展操作。(Bit-level operations may be performed prior to modulation and Resource Element (RE) mapping to generate a NoMA transmission using a standard (QAM, QPSK, BPSK, etc.) modulator. In this way, the advantages of NoMA (e.g., improved spectral efficiency, reduced overhead, etc.) are achieved with very low signal processing and hardware implementation complexity using bit-level operations. The bit-level operations are specifically designed to produce an output bitstream that is longer than the input bitstream and includes output bit values that can be calculated as a function of the input bit values, such that when the output bitstream is modulated (e.g., m-ary QAM, QPSK, BPSK), the resulting symbols mimic the spreading operations generated from the output bitstream by a NoMA modulator or by symbol domain spreading operations.)

非正交多址通信方法和系统

本申请要求于2017年5月19日提交的发明名称为“非正交多址通信方法和系统”、申请号为No.62/508,876的美国临时专利申请的优先权，以及于2018年1月15日提交的发明名称为“非正交多址通信方法和系统”、申请号为No.62/617,529的美国临时专利申请的优先权，以及于2018年1月26日提交的发明名称为“非正交多址通信方法和系统”、申请号为No.15/881,408的美国专利申请的优先权，其全部内容以引入的方式并入本文。

技术领域

本公开一般涉及无线通信，并且在特定实施例中涉及非正交多址通信方法和系统。

背景技术

多址接入是无线通信系统的一种功能，其中，多个用户可以共享资源。多址接入系统可以是正交或非正交的。在正交多址系统中，例如时分多址(time division multipleaccess，TDMA)、频分多址(frequency division multiple access，FDMA)、和正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)中，不同用户的信号在不同的物资信道资源(例如，时间、频率、或某些组合)上发送。在非正交多址(non-orthogonalmultiple access，NoMA)系统中，例如码分多址(code division multiple access，CDMA)、交织多址(interleave division multiple access，IDMA)、交栅多址(interleave gridmultiple access，IGMA)、多用户共享接入(multi-user shared access，MUSA)、以及稀疏码多址(sparse code multiple access，SCMA)中，不同用户的信号可能存在互相关。有意地引入非正交性可以提高频谱效率，但可能会对发射器和接收器实现产生一些挑战。需要设计一种简化并有助于发射器和接收器实现的非正交多址传输机制。

发明内容

通过描述非正交多址通信的方法和系统的本公开的实施例，大体上实现了技术优势。

根据实施例，提供了一种使用比特级操作以启用使用标准调制器的非正交多址NoMA通信的方法。在该实施例中，该方法包括根据对输入比特流的比特级操作，从上述输入比特流生成输出比特流，使得上述输出比特流的长度大于上述输入比特流的长度。上述输入比特流为检错/纠错编码的比特流。该方法还包括根据上述标准调制器调制上述输出比特流以获得符号序列。上述输入比特流中的至少一个比特的值与上述符号序列中的至少两个符号相关联。上述标准调制器为以下之一：正交幅度调制QAM调制器、二进制相移键控BPSK调制器、 调制器、以及正交相移键控QPSK调制器。该方法还包括将上述符号序列映射到资源元素以获得NoMA信号，以及将上述NoMA信号发送至接收器。在一个示例中，上述符号序列包括多个不同的符号子集，并且至少两个子集与上述输入比特流中的不同比特相关联。在同一示例或在另一示例中，上述符号序列包括多个不同的符号子集，并且上述多个不同的符号子集中的一个子集中的符号之间的关系依赖于与上述一个子集相关联的比特的值。在任一前述示例或在另一示例中，上述符号序列中的符号之间的关系与上述输入比特流中的比特无关。在任一前述示例或在另一示例中，该方法还包括通过前向纠错FEC编码器对信息比特进行编码，以生成上述检错/纠错编码的输入比特流。在任一前述示例或在另一示例中，用UE发送上述NoMA信号包括将上述NoMA信号从基站发送至上述UE，或将上述NoMA信号从UE发送至上述基站。在任一前述示例或在另一示例中，不同的NoMA信号被发送到同一UE或由同一UE发送。在这样的示例中，可以使用不同的NoMA签名发送各个NoMA信号，不同的NoMA签名中的每个签名都被分配到上述同一UE。在任一前述示例或在另一示例中，不同的NoMA信号被发送到不同的UE或由不同的UE发送。在任一前述示例或在另一示例中，该方法还包括将多址MA签名的指示发送至UE，上述MA签名配置上述UE使用特定比特级操作以将上述UE的上行传输与其他UE的上行传输区分。在任一前述示例或在另一示例中，该方法还包括将多址MA签名的指示发送至UE，上述MA签名配置上述UE使用特定比特级操作以解码下行NoMA传输。还提供了用于执行上述方法的设备和计算机程序产品。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现参考以下结合附图的描述，其中：

图1为实施例无线通信网络的示意图；

图2为依赖NoMA特定调制器生成符号序列的传统NoMA发射器的示意图；

图3为使用比特级操作和QAM调制器生成NoMA信号的实施例NoMA发射器的示意图；

图4为使用比特级操作和QPSK调制器生成NoMA信号的另一实施例NoMA发射器的示意图；

图5A-5B为与示例比特级操作对应的查找表的示意图以及与图4中的用于生成符号序列的QPSK调制器对应的示例星座图的示意图；

图6为使用比特级操作生成NoMA信号的实施例方法的流程图；

图7为选择NoMA参数的实施例方法的流程图；

图8为发送NoMA信号的实施例方法的流程图；

图9为使用比特级操作和QAM调制器生成NoMA信号的另一实施例NoMA发射器的示意图；

图10为与示例比特级操作对应的查找表的示意图以及与图9中的用于生成符号序列的QAM调制器对应的示例星座图的示意图；

图11为使用比特级操作和QPSK调制器生成NoMA信号的另一实施例NoMA发射器的示意图；

图12为与示例比特级操作对应的查找表的示意图以及与图11中的用于生成符号序列的QPSK调制器对应的示例星座图的示意图；

图13为使用比特级操作和QPSK调制器生成NoMA信号的另一实施例NoMA发射器的示意图；

图14为与示例比特级操作对应的查找表的示意图以及与图13中的用于生成符号序列的QPSK调制器对应的示例星座图的示意图；

图15为根据一些实施例的所提非正交多址策略的示意图；

图16A为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器的示意图；

图16B为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器的示意图；

图16C为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器的示意图；

图16D为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器的示意图；

图16E为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器的示意图；

图17为根据一些实施例的在16点SCMA码本中使用的两个连续的RE的星座图的示意图；

图18为根据一些实施例的如何使用比特级加扰、置换、以及交织以实现使用采取格雷标记(Gray labelling)的标准16-QAM调制器的16点SCMA码本的示意图；

图19为根据一些实施例的通过分量扩展矩阵生成符号序列的示意图；

图20A为根据一些实施例的示例SCMA-4点码本的示意图；

图20B为根据一些实施例的示例SCMA-8点码本的示意图；

图21为根据一些实施例的用于生成数据符号以在通信信道中传输的发射器的示意图；

图22为根据其他实施例的用于生成数据符号以在通信信道中传输的发射器的示意图；

图23A为根据其他实施例的用于生成数据符号以在通信信道中传输的发射器的示意图；

图23B为根据一些实施例的通过符号相关扩展生成4点SCMA码本的示意图；

图23C为示出根据一些实施例的通过图23B的实施例的符号相关扩展生成的4点SCMA码本的示例的示意图；

图23D为示出根据一些实施例的通过符号级加扰生成8点SCMA码本的示意图；

图24为根据一些实施例的在原始传输和后续重传中使用不同的多址签名的示意图；

图25为用于执行本文所述方法的实施例处理系统的框图；

图26为根据本文所述示例实施例的适用于通过电信网络发送和接收信令的收发器的框图。

具体实施方式

以下详细讨论本公开实施例的作出和使用。然而应理解，本文公开的概念可以在各种具体环境中实施，并且本文讨论的具体实施例仅仅是说明性的，并不用于限制权利要求的范围。此外，应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种变化、替换、和更改。

传统非正交多址(non-orthogonal multiple access，NoMA)发射器一般需要在传输链中包括一个或多个NoMA特定操作。这些NoMA特定操作可以涉及修改现有模块和传统正交多址发射器中的操作，或者可以涉及添加其他模块和除现有模块之外的操作以及传统正交多址发射器中的操作。NoMA特定操作可以在传输之前将MA签名应用于信号，以便于多流检测。本文所用的术语“MA签名”是指基于一个或多个流特定特征生成特定层/流的NoMA信号的发射器操作，该操作使NoMA信号能够与通过同一组资源元素发送的其他NoMA信号复用，使得在相应接收器处可以使用多流检测技术对各个NoMA信号进行解码。应当理解，MA签名可以根据实施的多个多址方案而采取不同的形式。例如，如果使用了线性扩展，则MA签名可以对应于扩展序列。又如，如MA序列可以对应于交织图案(比特域或符号域)或资源映射图案的符号。

复杂NoMA方案可以使用非标准的NoMA特定调制器实现，其将比特流直接转换为具有特定NoMA方案所需属性的数据符号。然而，非标准的NoMA特定调制器的硬件实现相比使用标准化调制器的传统硬件实现复杂得多，标准化调制器例如为正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)、二进制相移键控(binary phase shiftkeying，BPSK)、调制器、以及正交相移键控调制(quadrature phase shiftkeying，QPSK，也称为4-QAM)。因此，由于增加了复杂度和花费，NoMA特定调制器可能不适合于许多实际应用。因此，历史上要求使用标准调制器(例如，BPSK调制器、QPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM等)的无线电信标准一直不愿意采用先进型NoMA实现，尽管NoMA实现具有相当大的理论性能优势。NoMA的优点包括提高了频谱效率和降低了开销，这是因为NoMA通常增加了复用层和复用连接的密度，并且通过减少冲突来提供更灵活的资源分配/使用和减轻干扰。

作为另一示例，一些NoMA方案通常使用除发射器中常规操作之外的额外符号域操作来实现。换句话说，即使使用标准调制器实现NoMA方案，一些传统NoMA方案仍需要对标准调制器生成的符号进行额外处理。在许多情况下，这些额外的符号域操作是复杂或专用的，并且可能不是硬件实现友好的。

因此，本公开实施例描述了先进型NoMA实现的硬件友好的示例，其可以容易和便利地在下一代标准中使用以利用所述NoMA实现的性能益处，而对硬件复杂性具有很小或没有不利影响。本公开实施例描述了可以用于使用标准调制器(例如，m进制QAM、QPSK、BPSK、或)实现NoMA传输能力的技术。另外，本公开实施例还描述了可以用于实现NoMA传输能力而无需复杂或专用符号域操作的技术。

根据本公开实施例，先进型NoMA方案包括采用称为“扩展”的操作的NoMA方案。在本公开中，扩展被定义为包括将传输链中的一个输入比特的值与在传输链中生成的两个或多个的符号相关联的操作。即，该一个输入比特的值变为与通过物理资源发送的两个或多个的符号相关联。扩展还可以称为多维调制或多维操作，其中，不同子载波或符号的多个实例(维度)表示扩展效应。

扩展还可以包括非正式的子分类，例如线性扩展和非线性扩展，其可以被视为操作的不同子集或重叠子集，这取决于这些操作如何定义。本文所使用的术语“线性扩展”指的是建立符号序列中的符号之间的与输入比特流中的输入比特无关的关系、使得输入值的变化不影响符号之间的关系的发射器操作。举例来说，实施例线性扩展技术可以实现在输入比特值的所有组合中保持一致的两个符号之间的相位差。术语“非线性扩展”指的是建立符号序列的序号之间的取决于输入比特流中的输入比特值的关系、使得对于输入比特值的不同组合形成符号间的不同关系的发射器操作。

通常，这些线性和非线性扩展操作均使用非标准的NoMA特定调制器或使用额外的NoMA特定符号域操作在符号域中实现。在一个方面，本申请的目的是在比特域而非符号域实现这些线性和非线性扩展操作，并且无需使用非标准的NoMA特定调制器。

虽然本公开的某些方面尤其适用于采用扩展的NoMA方案，但本公开的一些方法还大体上提供了对其他NoMA方案的益处，因此，本公开不限于任何具体的扩展方案。具体地，本公开各方面还描述了通用MA签名的生成的比特域实现，其包括除了扩展外的其他操作，例如加扰、交织等。

本公开各方面在调制和资源元素(resource element，RE)映射之前采用比特级操作，以使用标准(QAM、QPSK、BPSK、等)调制器生成NoMA传输。这样，利用比特级操作以显著减少的信号处理和硬件实现复杂度实现了NoMA的益处。比特级操作被具体设计为产生比输入比特流长、并且包括作为输入比特值的函数计算的输出比特值的输出比特流，使得当输出比特流在被调制(例如，m进制QAM、QPSK、)时，得到的符号模拟通过NoMA特定调制器或通过符号域扩展操作从输入比特流生成的扩展操作。

随后，输出比特流被分为输出比特的两个或多个子集，这些子集使用一个或多个标准调制器来调制，以生成两个或多个符号的序列，这两个或多个符号的序列一起形成/模拟经过扩展的符号序列。在一个实施例中，输出比特的子集使用两个或多个QAM调制器并行调制。在其他实施例中，输出比特的子集使用同一QAM调制器顺序调制。然后，符号序列可以被映射到一组RE或在一组RE上扩展，以生成NoMA信号，该NoMA信号可以被发送至相应接收器，例如用户设备(user equipment，UE)、基站等。因为比特级操作比符号级操作更容易实现，所以使用比特级操作结合QAM调制和RE到符号映射来生成NoMA信号降低了NoMA信号生成的复杂度。另外，因为比特级处理可以在软件中实现/更新而仅需对硬件的少量修改或无需修改，故使用比特级操作而不是NoMA特定调制提高了在多样化NoMA信号生成方面的灵活性。所有这些降低的复杂度还可以用于降低设计和制造支持NoMA的收发器芯片的成本。虽然许多实施例被描述为使用标准NoMA调制器实现比特级操作，但应理解，本文提供的比特级操作还可以使用非标准NoMA调制器实现。以下详细描述这些方面和其他方面。

图1为用于传输数据的网络100的示意图。网络100包括具有覆盖区域101的基站110、多个UE 120、和回程网络130。如图所示，基站110建立与UE 120的上行链路(虚线)连接和/或下行链路(点线)连接，这些连接用于承载从UE 120传送到基站110的数据，反之亦然。上行链路连接/下行链路连接上承载的数据可以包括在UE 120之间传送的数据，以及通过回程网络130向/从远程端(未示出)传送的数据。本文所使用的术语“基站”是指用于提供对网络的无线接入的任何组件(或组件的集合)，例如增强型节点B(enhanced Node B，eNB)、发送/接收点(transmit/receive point，TRP)、宏小区、毫微微小区、Wi-Fi接入点(accesspoint，AP)、或其他无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，例如，第5代新无线电(5th generation new radio，5G_NR)、长期演进(long termevolution，LTE)、增强型LTE(LTE advanced，LTE-A)、高速分组接入(high speed packetaccess，HSPA)、Wi-Fi802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay等。本文所使用的术语“UE”指的是能够与基站建立无线连接的任何组件(或组件的集合)，例如移动设备、移动站(station，STA)、和其他无线使能设备。在一些实施例中，网络100可以包括各种其他无线设备，例如中继、低功率节点等。

在传统正交多址策略中，在上行连接和下行连接150上承载的不同移动设备的数据使用不同的物理资源元素(例如，时间、频率、码等)。虽然正交多址策略相对简单和实现高效，但频谱效率相对较差。需要实现友好的非正交多址方法以提高无线通信系统的频谱效率。

图2为使用NoMA特定调制技术生成NoMA信号的传统发射器200的示意图。如图所示，传统发射器200包括前向纠错(forward error correction，FEC)编码器210、NoMA调制器230、以及符号到RE映射器240。FEC编码器210生成比特流215，比特流215被转发到NoMA调制器230。NoMA调制器230可以是稀疏码多址(sparse code multiple access，SCMA)调制器、MUSA、或用于基于比特流215生成符号序列235使得比特流215中的至少一个比特(例如，b2等)与符号序列235中的符号S₁和S₂相关联的任何其他类型的调制器。术语“符号序列”和“符号集”在本文中可互换使用，指通过一个或多个调制器并行或顺序生成的符号。符号序列235随后被发送至符号到RE映射器240，该符号到RE映射器240跨资源元素集对符号序列235中的符号进行扩展，以生成NoMA信号245。

如上所讨论的，NoMA特定调制器相对复杂，因此不适合一些应用。本公开实施例在BPSK、QPSK、和/或QAM调制之前引入了比特级操作，以使用标准QAM调制器生成符号序列。

图3为结合BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330、331使用比特级操作320以生成NoMA信号345的实施例发射器300的示意图。如图所示，实施例发射器300包括FEC编码器310、比特级处理器320、BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330、以及符号到RE映射器340。FEC编码器310可以是用于产生检错/纠错编码的比特流的任何编码器，包括(但不限于)Turbo编码器、低密度奇偶校验(low-density parity-check，LDPC)编码器、和/或极化编码器。检错/纠错编码的比特流可以是包括纠错比特(例如，奇偶校验比特、FEC比特等)和/或检错比特(例如，循环冗余校验(cyclic redundancy check，CRC)比特等)。FEC编码器310生成输入比特流315，并将输入比特流315转发到比特级处理器320。比特级处理器320对输入比特流315执行比特级操作以生成比输入比特流长的输出比特流325。比特级操作可以由参数i₁、i₂定义，将在以下详细描述。比特级操作使用多址(multiple access，MA)签名以便在接收器处启用多流检测。这样，比特级操作模拟了NoMA特定调制器的符号域操作，因此与传统比特级操作如纠错、检错、以及速率匹配比特级操作不同，传统比特级操作用于提供在比特域的纠错、检错、或编码增益操作。输出比特流325随后被转发到BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330，其中，来自输出比特流325的不同子集被单独调制以产生符号序列中的相应符号，这些符号共同形成符号序列335。

BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330可以包括单个QAM调制器，该QAM调制器以连续的方式调制比特的各个子集以生成符号序列335中的每个相应的符号。或者，BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330可以包括两个或多个BPSK、QPSK、和/或QAM调制器330，以并行方式调制比特的各个子集以生成符号序列335中的符号。QAM调制器330可以包括任何BPSK、QPSK、和/或m进制QAM调制器，例如4-QAM、8-QAM、16-QAM、64-QAM、256-QAM。符号序列335随后被转发到符号到RE映射器340，符号到RE映射器340将相应符号序列映射到一组RE以便获得NoMA信号345。然后，NoMA信号345被发送到接收器。

图4为结合并行QPSK调制器431、432使用比特级操作420以生成NoMA信号445的实施例发射器400的示意图。如图所示，实施例发射器400包括FEC编码器410、比特级处理器420、QPSK调制器431、432、以及符号到RE映射器440。FEC编码器420和符号到RE映射器440可以与图3中的FEC编码器310和符号到RE映射器340类似配置。在该示例中，FEC编码器410生成包括三个比特(b₀,b₁,b₂)的输入比特流415，并将输入比特流415转发到比特级处理器420，比特级处理器420对输入比特流415执行比特级操作以生成包括四个比特(c₀,c₁,c₂,c₃)的输出比特流425。然后，输出比特流425被分为比特的两个子集，即(c₀,c₁)和(c₂,c₃)，这两个子集通过QPSK调制器431、432并行调制以生成两个符号，即(分别为)S₁和S₂，这两个符号共同形成符号序列435。应理解，在其他示例中，比特的子集(c₀,c₁)、(c₂,c₃)可以由单个QPSK调制器串行调制。符号S₁、S₂随后通过符号到RE映射器440映射到一组RE以获得NoMA信号445，NoMA信号445被发送到接收器，例如UE或基站/NodeB。

图5A和图5B示出了图4中用于生成符号序列435的查找表520、570和星座图531、532。查找表520、570对应于用于在比特级处理器420将输入比特流415转换为输出比特流425的不同比特级操作，并且将输入比特流415的不同比特值与如同执行相应的比特级操作所得到的一样得到的输出比特流425的比特值相关联，以及标识通过在QPSK调制器431、432处根据星座图531、532对得到的输出比特值进行调制将会获得的符号S₁、S₂的对应值。特别地，查找表520对应比特级操作：c＝f(b₀,b₁,b₂)＝[b₀,b₁,b₁,b₂]＝[c₀,c₁,c₂,c₃]，查找表570对应比特级操作：c＝f(b₀,b₁,b₂₎＝[b₀,b₁,(b₀ XOR b₂),b₂]＝[c₀,c₁,c₂,c₃)，其中，c为输出比特流，b₀、b₁、和b₂为输入比特流的输入比特值，XOR为异或(XOR)门，c₀、c₁、c₂、和c₃为输出比特流c的输出比特值。对应于查找表520的比特级操作可以用如下矩阵形式表示：

对应于查找表570的比特级操作可以用如下矩阵形式表示：

应当理解，由查找表520、570反映的比特级操作是可以结合QPSK调制器431、432使用以将输入比特流415转换为输出比特流425的许多比特级操作中的两种。

在使用比特级操作处理输入比特流415之后，得到的输出比特流425随后可以被拆分为比特的两个子集，即[c₀,c₁]和[c₂,c₃]，这两个子集基于星座图531、532进行QPSK调制，以产生符号对S₁＝[c₀,c₁]和S₂＝[c₂,c₃]中相应的符号。应当理解，星座图531、532是作为示例提供的，可以使用不同的星座图配置来将输出比特流425调制到符号序列S₁、S₂中。

当使用与查找表520对应的比特级操作时，输入比特流415的输入比特值b₁与符号S₁、S₂相关联。当使用与查找表570对应的比特级操作时，输入比特流415的输入比特值b_o与符号S₁、S₂相关联。据此可以理解，借助于比特级操作，符号S₁和S₂的值至少部分取决于同一输入比特，这建立了符号S₁和符号S₂之间的关系，该关系与MA签名的分量相关联，并且可以由接收器利用以减轻通过同一RE发送的瞬时NoMA信号和其他NoMA信号之间的多用户干扰。特别地，接收器可以使用例如消息传递算法(message passing algorithm，MPA)，以迭代的方式处理符号S₁和S₂，以生成每个输入比特b₀、b₁、和b₂的对数似然比(log likelihoodratio，LLR)。然后，三个输入比特的LLR可以被发送到FEC解码器进行比特级解码，其中，LLR被进一步处理，直到针对每个输入比特b₀、b₁、和b₂作出了硬判决。应当理解，在该示例中，符号S₁和S₂之间的关系取决于输入比特b₁的值，使得改变b₁的值会影响S₁和S₂之间的关系。NoMA信号的符号间的这种比特相关的关系是有益的，其提供了对于多用户检测的额外的自由度。

图6为可以由发射器执行的使用比特级操作和QAM调制器生成NoMA信号的实施例方法600的流程图。在步骤610，发射器根据对输入比特流的比特级操作从输入比特流生成输入比特流，该比特级操作使得输出比特流的长度大于输入比特流的长度。输入比特流为纠错编码的比特流，包括检错比特，例如CRC比特。在一些实施例中，例如当比特级操作主要模拟符号域加扰时，输出比特流的长度可以等于输入比特流的长度。在步骤620，发射器根据m进制QAM调制器调制输出比特流，以获得符号序列。输入比特流中的至少一个比特的值与符号序列中的至少两个符号相关联。在步骤630，发射器将符号序列映射到资源元素，以获得NoMA信号。在步骤640，发射器将NoMA信号发送至接收器，例如UE、基站/NodeB。

本公开实施例提供了结合m进制QAM调制器使用比特级操作生成NoMA信号的方法。得到的输出比特流可以是输入比特流的函数，并且输出比特流中的比特的不同子集可以使用m进制QAM调制器单独调制以产生符号序列，该符号序列随后经由符号到RE映射器被映射到RE以生成NoMA信号。

实施例比特级操作可以使用多址(MA)签名处理输入比特流，以模拟NoMA调制器的符号域操作。这样，实施例比特级操作与传统比特级操作如FEC、CRC、和速率匹配比特级操作不同，传统比特级操作提供比特域中的纠错、检错、和速率匹配，但无法实现符号域中的多用户检测。

通常，NoMA信号中的符号的关系一般由在比特流被调制到符号中之后的符号域操作实现。这些符号域操作建立了与底层MA签名对应的得到的符号序列中的符号之间的关系，这允许接收器检测哪一多址层携带了其NoMA信号，并用于减轻通过同一资源发送的对应的NoMA信号和其他NoMA信号之间的多用户/流间干扰。

图7为可以由基站执行的选择NoMA参数的实施例方法700的流程图。在步骤710，基站从至少一个UE接收指示。该指示可以包括有利于基站选择NoMA参数的任何信息，包括峰均功率比(peak to average power ratio，PAPR)要求、应用类型、传输类型/模式、传输块大小(transport block size，TBS)、频谱效率(spectral efficiency，SE)、调制和编码策略(modulation and coding scheme，MCS)、UE性能、以及关键性能指标(key performanceindicator，KPI)。UE可以显式地或隐式地向网络指示或上报参数，例如，通过使用预配置的映射将选择链接到UE标识符。还可能有其他显式的或隐式的信令将参数从UE传送到网络，反之亦然。在步骤720，基站基于上述指示确定是否更新NoMA参数。如果是，则基站在步骤730更新NoMA参数，并在740将更新的NoMA参数通过信号发给UE，此后方法700返回步骤710。否则，如果基站在步骤720期间决定不更新NoMA参数，则方法700返回到步骤710而不执行步骤730和步骤740。

在步骤730期间，基站可以基于在步骤710期间接收到的指示、从基站服务的其他UE接收到的指示、从相邻基站服务的UE接收到的指示、基站进行的测量(从上行导频、参考信号、数据等导出的测量)、从其他相邻基站接收到的信息(例如，测量、调度信息、相邻基站分配/使用的NoMA参数等)、和/或发送至UE的下行信息来更新NoMA参数。NoMA参数可以包括MA签名(例如，i₁、i₂等)、NoMA信号生成约束(例如，加扰/扩展比特级操作参数)、以及待进行并反馈至基站的NoMA相关的测量。NoMA参数可以经由无线资源控制(radio resourcecontrol，RRC)信令、下行控制信息(downlink control information，DCI)消息、和/或媒体接入控制(media access control，MAC)控制单元(MAC control element，MAC-CE)信令传送。虽然在对应于实施例方法700的示例中NoMA参数是由基站选择的，但应理解，在其他示例中NoMA参数可以由UE选择。例如，UE可以基于来自网络的指示选择NoMA参数。在一些示例中，一些NoMA参数由UE选择，而其他NoMA参数由基站选择。在一些其他示例中，UE标识符(UEidentifier，UE id)可以用于UE选择NoMA参数。应当理解，由基站和/或UE选择的NoMA参数可以用于发送上行和/或下行NoMA信号。当NoMA参数用于上行传输时，基站可以发送指定由基站选择的NoMA参数和/或用于UE选择NoMA参数的信息的信号，UE可以使用指示的NoMA参数发送上行NoMA信号。当NoMA参数用于下行传输时，基站可以发送指定由基站选择的NoMA参数和/或用于UE选择NoMA参数的指示的信号，UE可以使用指示的NoMA参数以使用多流检测技术对一个或多个下行NoMA信号进行解码。

图8为可以由UE执行的发送NoMA信号的实施例方法800的流程图。在步骤810，UE从基站接收NoMA参数。NoMA参数可以包括用于生成或发送NoMA信号的任何参数，包括MA签名、比特级操作参数、QAM调制参数、符号到RE映射参数、用于发送NoMA信号的资源、发射功率电平、MCS参数、接收器性能、流量负载、PAPR要求、传输类型/模式、应用类型、TBS、KPI要求等。在步骤820，UE基于例如从基站接收的NoMA参数、UE进行的测量、和/或先验信息，选择比特级操作参数、调制参数、和/或资源到RE映射参数。在一些实施例中，在步骤830，UE可以进行额外的测量。这种测量可以由基站指示，或与在步骤820进行的选择相关联。在步骤840，UE对输入比特流执行比特级处理以生成输出比特流。在步骤850，UE使用QAM调制器调制输出比特流中的比特的子集，以获得符号序列。在步骤860，UE将符号序列中的符号映射到RE，以生成NoMA信号。在步骤870，UE将NoMA信号发送至基站。虽然方法800在上行NoMA传输的背景下描述，但应理解，由此传送的信令还可以用于选择和/或识别用于UE接收下行NoMA信号的NoMA参数。

在一些情况下，UE可以根据从基站接收的其他信息导出NoMA参数，这些信息例如是指示MCS等级的信息、TBS、扩展因子或相关参数、可以定义为用于给定设备的数据传输的为非零资源与总可用资源的比值的稀疏等级/因子或相关系数、混合自动重传请求(hybridautomatic-repeat-request，HARQ)与相关联的参数、免授权或基于授权的传输及相关联的参数、基站服务的UE的数量及相关参数(例如流量负载，指基站同时服务的用户/流的平均数量，也称为过载因子)。UE可以基于诸如无线节点临时标识符(radio node temporaryidentifier，RNTI)的UE特定标识符来选择NoMA参数。UE还可以基于与解调参考信号(demodulation reference signal，DM-RS)图案相关联的索引来选择NoMA参数。UE还可以随机选择NoMA参数，例如，可以基于携带比特的信息随机选择NoMA参数，基站基于MA签名检测该NoMA信号。或者，UE可以基于其自身的测量选择NoMA参数。例如，UE可以选择提供了最高SINR的NoMA参数，并避开提供了最低SINR的NoMA参数。或者，NoMA参数可以是对于UE的先验信息。又或者，可以根据以上提到的信令/选择技术的组合来选择NoMA参数，例如，扩展矩阵索引可以通过信号显式地发送，并且加扰索引可以从MCS等级导出。

在一些实施例中，UE可以向基站发送与NoMA相关的反馈。例如，当UE基于其自身的测量选择NoMA参数时，反馈信息可以指示UE使用了与基站通过信号发送的NoMA参数不同的NoMA参数(例如，不同的索引)。反馈信息还可以指示UE执行的测量，例如，对于选择的一组NoMA参考信号的平均SINR、最小SINR、或最大SINR。可以周期性上报测量。或者，当配置了NoMA传输时，或当UE执行初始化/开机过程时，可以根据NoMA传输(模式)初始化，基于从基站接收的指令按需上报测量。UE可以通过信号显式地发送使用的NoMA信号的索引或者从基站侧信令接收的NoMA信号索引的偏移。基站可以从同一基站的UE和/或相邻基站的UE或相邻基站的UE报告的其他信息中获得用于导出正在使用的NoMA信号的信息。

UE可以在没有NoMA传输的情况下向基站上报SINR，该SINR可以由网络侧的基站使用以导出NoMA信号。SINR报告可以指示最佳/最差/最高‘n’个或最低‘m’个与NoMA信号对应的SINR测量，以及MCS等级和所需的NoMA信号参数(包括MA签名，例如i_1,2)。来自相邻基站/UE的测量/信令可以用于减轻小区内干扰和小区间干扰。相邻基站的小区边缘UE可以上报可以由服务基站使用的测量(例如，SINR)，以避免其自身小区边缘UE对相邻小区的小区边缘UE造成严重干扰。

比特级操作可以被设计用于模拟使用各种不同技术的特定NoMA调制策略。图9为结合并行16-QAM调制器931、932使用比特级操作920生成NoMA信号945的实施例发射器900的示意图。如图所示，实施例发射器900包括FEC编码器910、比特级处理器920、16-QAM调制器931、932、以及符号到RE映射器940。在该示例中，FEC编码器910生成包括四个比特(b₀,b₁,b₂,b₃)的输入比特流915，并将输入比特流915转发到比特级处理器920，比特级处理器920执行比特级操作以生成包括八个比特(c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆,c₇)的输出比特流925。然后，输出比特流925被分为比特的两个子集，即(c₀,c₁,c₂,c₃)和(c₄,c₅,c₆,c₇)，这两个子集由16-QAM调制器931、932并行调制，以生成两个符号，即(分别为)S₁、S₂，S₁、S₂共同形成符号序列935。然后，符号由符号到RE映射器940映射到一组RE，以获得NoMA信号945，NoMA信号945被发送至接收器，例如，UE或基站/NodeB。

图10示出了图9中用于生成符号序列935的查找表1020和星座图1031、1032。查找表1020与用于模拟16点SCMA码本的比特级操作对应，即c＝f(b₀,b₁,b₂,b₃)＝[(b₀ XNORb₂),b₀,(b₁ XNOR b₃),b₂,(b₀ XOR b₂),b₀,(b₁ XOR b₃),b₂]＝[c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆,c₇]，其中，c为输出比特流，f(b₀,b₁,b₂,b₃)为比特级操作，b₀、b₁、b₂、和b₃为输入比特流的输入比特值，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、和c₇为输出比特流c的输出比特值，XOR为异或门，XNOR为XOR门的逻辑补码。该特定的比特级操作也可以以如下矩阵的形式表示：

在使用比特级操作处理输入比特流之后，得到的输出比特流可以被分为比特的两个子集，即[c₀,c₁,c₂,c₃]和[c₄,c₅,c₆,c₇]，这两个子集可以各自通过16-QAM调制产生符号对S₁＝[c₀,c₁,c₂,c₃]和S₂＝[c₄,c₅,c₆,c₇]中的相应符号。应当理解，星座图1031、1032是作为示例提供的，可以使用不同的星座图配置来将输出比特流925调制到符号序列935中。

图11示出了结合并行4-QAM调制器1131-1134使用比特级操作1120生成NoMA信号1145的实施例发射器1100的示意图。如图所示，实施例发射器1100包括FEC编码器1110、比特级处理器1120、4-QAM调制器1131-1134、以及符号到RE映射器1140。在该示例中，FEC编码器1110生成包括两个比特(b₀,b₁)的输入比特流1115，并将输入比特流1115转发到比特级处理器1120，比特级处理器1120执行比特级操作以生成包括8个比特(c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆,c₇)的输出比特流1125。然后，输出比特流1125被分为比特的四个子集，即(c₀,c₁)、(c₂,c₃)、(c₄,c₅)、和(c₆,c₇)，这四个子集由QAM调制器1131、1132、1133、和1134并行(分别)调制，以生成四个符号，即(分别为)S₁、S₂、S₃、S₄，这四个符号共同形成符号序列1135。然后，符号S₁、S₂、S₃、S₄由符号到RE映射器1140映射到一组RE，以获得NoMA信号1145，该NoMA信号1145被发送至接收器。

尽管实施例发射器400、900、和1100使用并行调制器调制相应的输出比特流425、925、1125中输出比特的子集，但是应当理解，实施例发射器400、900、和1100可以被修改为包括单个调制器，该单个调制器顺序地调制相应输出比特流425、925、1125中的每个输出比特子集。

图12示出了图11中用于生成符号序列1135的查找表1220和星座图1231、1232、1233、1234。查找表1220与模拟16点SCMA码本的比特级操作对应，即 其中，c为输出比特流，f(b₀,b₁,b₂,b₃)为比特级操作，b₀和b₁为输入比特流的输入比特值，和(分别)为输入比特b₀和b₁的补码，c₀、c₁、c₂、…、c₇为输出比特流的输出比特值。该特定的比特级操作也可以以如下矩阵的形式表示：

在该示例中，输出比特流被分为比特的四个子集，即[c₀,c₁]、[c₂,c₃]、[c₄,c₅]、和[c₆,c₇]，这四个子集可以被单独进行QAM调制以产生四个相应的符号：S₁＝[c₀,c₁]、S₂＝[c₂,c₃]、S₃＝[c₄,c₅]、S₄＝[c₆,c₇]。这样，所有四个符号都与两个比特相关联。当根据星座图1231、1232、1233、和1234调制符号时，符号间的关系如下：s₂＝-s₁，s₃＝js₁，并且s₄＝-js₁，其中，意味着符号间的关系与输入比特值b₀和b₁无关，使得符号间的关系是固定的，与依赖于线性扩展的NoMA方案一致。应当理解，星座图1231、1232、1233、1234是作为示例提供的，可以使用不同的星座图配置来将输出比特流1125调制到符号序列1135中。

图13为结合并行QPSK调制器1331、1332、1333、1334使用比特级操作1320生成NoMA信号1345的实施例发射器1300的示意图。在该示例中，FEC编码器1310生成包括八个比特(b₀,b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆,b₇)的输入比特流1315，并将输入比特流1315转发到比特级处理器1320，比特级处理器1320执行比特级操作以生成包括8个比特(c₀,c₁,c₂,c₃,c₄,c₅,c₆,c₇)的输出比特流1325。然后，输出比特流1325被分为比特的四个子集，即(c₀,c₁)、(c₂,c₃)、(c₄,c₅)、和(c₆,c₇)，这四个子集由4-QAM调制器1331、1332、1333、和1334并行调制，以生成四个符号，即S₁、S₂、S₃、和S₄，这四个符号共同形成符号序列1335。然后，符号S₁、S₂、S₃、S₄由符号到RE映射器1340映射到一组RE，以获得NoMA信号1345，该NoMA信号1345被发送至接收器。

图14示出了图13中的用于生成符号序列1335的查找表1420和星座图1431、1432、1433、1434。查找表1420与模拟加扰操作的比特级操作对应，即： 其中，c为输出比特流，f(b₀,b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆,b₇)为比特级操作，b₀,b₁,…b₇为输入比特流的输入比特值，和(分别)为输入比特b₂、b₃、b₄、和b₇的补码，c₀、c₁、c₂、…、c₇为输出比特流的输出比特值。在该示例中，输出比特流可以被分为比特的四个子集，即[c₀,c₁]、[c₂,c₃]、[c₄,c₅]、和[c₆,c₇]，这四个子集可以单独进行QAM调制以产生四个相应符号：S₁＝[c₀,c₁]，S₂＝[c₂,c₃]，S₃＝[c₄,c₅]，S₄＝[c₆,c₇]。根据选择的加扰操作，调制器将从同一组输入比特[b₀,b₁,b₂,b₃,b₄,b₅,b₆,b₇]生成不同的符号序列。例如，当使用一个加扰操作时，产生符号序列s₁,s₂,s₃,s₄，当使用另一个加扰操作时，产生符号序列s₁,-s₂,js₃,-js₄。该符号序列s₁,s₂,s₃,s₄和符号序列s₁,-s₂,js₃,-js₄可以以矩阵的形式分别表示如下：

产生其中，I₈为8x8的单位矩阵。这样，4-QAM标准调制器产生的符号对每个符号序列施加了“唯一的标识符/签名”，即s₁,s₂,s₃,s₄与s₁,-s₂,js₃,-js₄不同。通过比特级操作在符号中施加的签名将有助于多用户检测器减轻用户间/多流干扰。应理解，以上描述的比特级操作仅为可以用于结合QAM调制生成NoMA信号的许多可能的示例中的一些示例。应理解，星座图1431、1432、1433、1434是作为示例提供的，可以使用不同的星座图配置来将输出比特流1325调制到符号序列1335中。应理解，在将输入比特流1315转换为输出比特流1325时，比特级处理器1320不增加比特的数量，因此输入比特流1315具有与输出比特流1325相同的长度。

应理解，以上描述的比特级操作仅为可以用于结合QAM调制生成NoMA信号的许多可能的示例中的一些示例。表1列出了额外的示例比特级操作：

表1

以下向量/比特流操作等效于表1中的等式(1)：

以下矩阵等式等效于表1中的比特级操作三(3)：

以下矩阵等式等效于表1中的比特级操作四(4)：

在一些实施例中，比特处理操作可以模拟符号扩展。符号扩展通常通过用实系数/复系数与调制的符号相乘来执行。例如，以下等式为符号扩展的一个示例：×s₁＝[s₁,-s₁,js₁,-js₁]^T，其中，(·)^T为转置运算。表2列出了模拟符号扩展的比特级操作的示例：

表2

模拟符号扩展的比特级操作还可以以矩阵形式表达。例如，以下加扰函数等效于表2中的比特级操作四(4)：

应理解，不同的向量/矩阵大小可以支持不同的扩展长度和调制阶数/输入比特的数量。

比特处理操作可以用于模拟线性扩展和非线性扩展。在非线性扩展中，符号之间的关系取决于输入比特的值，意味着输入比特的值的变化实际上修改了从QAM调制得到的符号间的关系。在线性扩展中，符号间的关系与输入比特的值无关，意味着无论输入比特的值是多少，符号间的关系保持固定。

在一些实施例中，比特级操作可以模拟符号域中的加扰和/或扩展。模拟加扰和/或扩展的比特级操作的一般示例可以如下表示：c＝(s+Mb)mod 2，其中，c为输出比特流，s∈^(k×1)为加扰向量，M∈^(k×r)为比特映射或扩展矩阵，b为输入比特流的值。可以理解，比特映射矩阵(即M)确定输出比特的数量和输出比特在输出比特流中的顺序以及输出比特与输入比特流的关系，加扰向量(即s)可以用于修改形成NoMA信号的所得符号序列中的符号的相位以及符号之间的相位关系。输入比特级处理器中的比特的数量称为NoMA信号的秩(r)。

从比特处理器输出的多个流可以由调制器并行处理或串行处理以生成符号。另外，M中列的数量或b中行的数量表示被加扰和/或被扩展的输入比特的数量，对应于NoMA信号的秩。在一些实施例中，M中列的数量指定了调制阶数或被关联到调制阶数。同样地，M中行的数量和/或s中行的数量表示比特的扩展长度。表3包括模拟加扰序列的比特级操作的示例：

表3

可以进一步精调非线性扩展用于生成更大的MA签名池或更好地分离传输。表4提供了针对以下比特级操作的基于不同加扰序列(s)的MA签名的示例：

索引	加扰序列s	符号序列
			1	[0 0 0 0]<sup>T</sup>	[s<sub>1</sub>s<sub>2</sub>]
2	[0 0 1 1]<sup>T</sup>	[s<sub>1</sub>-s<sub>2</sub>]
			3	[0 0 1 0]<sup>T</sup>	[s<sub>1</sub>js<sub>2</sub>]
4	[0 0 0 1]<sup>T</sup>	[s<sub>1</sub>-js<sub>2</sub>]

表4

在一些实施例中，比特级处理操作可以基于以下等式扩展MA签名池：M＝I_(r×r)，其中，I_(r×r)表示大小为r的单位矩阵。M可以是I_(r×r)的行置换。加扰序列可以通过随机技术生成，例如，LTE加扰器、Gold序列、PN序列、计算机搜索序列等。根据随机技术生成的加扰序列可以在比特级处理期间与任何扩展矩阵一起使用。

不同的比特级操作可以用于模拟不同的NoMA方案/码本。表5提供了针对不同NoMA方案/码本的不同比特级操作的示例。

表5

在一些实施例中，比特级操作可以模拟符号域中的扩展和加扰。另外，可以通过诸如RRC、DCI、MAC-CE的信令来静态地、动态地、或半静态地/半动态地配置可能组合的子集。示例参数包括MCS、基站同时服务的UE/流的数量或诸如流量负载之类的相关参数、TBS等。示例度量包括频谱效率、误块率(block error rate，BLER)、应用场景、所需KPI、PAPR要求等。

加扰序列可以是在查找表中列出的先验信息，或者可以由使用例如类似于LTE加扰器、gold序列、PN序列等的随机技术生成。用于给定扩展序列的加扰序列的选择可以被进一步精调，以实现特定的性能目标，例如，PAPR要求、目标MCS等级、目标频谱效率等级、扩展长度、目标BLER、基站同时服务的UE/流的数量和诸如流量负载之类的相关参数、每UE单流或多流。加扰序列和/或NoMA信号的秩可以是NoMA参数，并且可以由基站或UE选择。在一些实施例中，NoMA参数(例如，加扰序列、NoMA信号的秩等)可以在基站和UE之间通过信号显式地发送。在其他实施例中，NoMA参数从基站和UE之间交互的信令消息导出，和/或从UE和/或基站进行的测量中导出。

在一些实施例中，MA签名由s、M、或s-M对定义。候选MA签名的列表和/或MA签名参数(s、M、或s-M对)可以从基站传送到UE，并由UE存储为查找表。在一些实施例中，从基站向UE传送指示(例如，MA签名限制)以缩小UE可以选择的候选MA签名的范围。在一个示例中，该指示(例如，MA签名限制)包括扩展矩阵和/或NoMA信号的秩，该秩可以隐式地指示调制阶数。在一些示例中，MA签名由UE基于UE id选择。还可能有其他示例。在一些实施例中，UE从多个这样的签名中选择MA签名。UE可以如以上详细说明向基站显式地指示或上报上述选择，或者可以是隐式的，例如，通过使用预配置的映射将上述选择链接到UE标识符。在一些实施例中，MA签名还可以被映射到UE发送的导频/参考信号，因此，MA签名被隐式地上报到基站。将上述选择通过信号发给基站还可以有其他显式的或隐式的可能选择。

在一些实施例中，MA签名和/或MA签名参数(s、M、或s-M对)由基站或一些其他网络设备选择，并且与MA签名或MA签名参数(s、M、或s-M对)相关联的指示被传送到UE。在一些实施例中，给定的指示(例如，二进制参考数字、标志位等)可以与特定MA签名和/或特定MA签名参数预先关联。另外或替代性地，给定的指示(例如，二进制参考数字、标志位等)可以与传输参数(例如，频谱效率、MCS等)预先关联，其可以由UE使用以选择MA签名和/或MA签名参数，或者识别基站选择的MA签名和/或特定MA签名参数。

在一些实施例中，提供给UE的上述网络指示(显式或隐式)可以使用RRC、高层信令或基于动态信令(例如，DCI信令)或MAC CE或以上任何组合半静态地传送。还可以有其他可能的网络指示。在其他实施例中，提供给网络的上述UE指示(显式或隐式)可以使用导频信号或其他参考信号传送。也可以有其他可能的UE指示。

图15为根据本公开实施例的非正交多址通信系统的示意图。该系统包括发射器1500，其中，比特级操作1510由FEC编码器1512和比特级处理器1514执行，其可以执行交织和加扰比特级操作，以及模拟符号级操作的比特级操作，例如符号级加扰、扩展等。另外，在发射器1500中，符号级操作1520由调制符号序列生成器1522和符号到RE映射器1524执行。

在本公开实施例中，发射器1500的每个操作或子操作可以通过一个或多个MA签名定义，其中，每个MA签名包括用于操作或子操作中的至少一个的配置。这些定义的MA签名可以用于促进对多个复用的UE发送的数据的解码。

符号级操作可以包括扩展，该扩展可以是线性或非线性的。线性扩展指的是扩展的符号Y通过等式Y＝S·X(b)与调制的符号X(b)相关，其中，b表示输入编码比特，S表示与调制的符号无关的扩展序列。

非线性扩展指的是扩展的符号Y通过等式Y＝S(X(b))·X(b)与调制的符号X(b)相关，其中，b表示输入编码比特，S表示依赖于调制的符号的扩展序列。

无扩展的非正交多址方案依赖于复杂的接收器来解码复用的UE的数据。非扩展多址解码通常基于用户的功率域分离。

有扩展的非正交多址方案提供了用户间干扰抑制更优的额外的码域分离。线性扩展通常包括执行符号级重复和扩展序列的优化，这通常足以将数据从一些冲突的UE中分离。

另一方面，由于非线性扩展的额外的编码增益和/或分集增益，非线性扩展提供了更高的频谱效率，并支持更大数目的冲突的UE。

然而，非线性扩展通常导致非正交多址方法难以在实际中实现发射器和接收器。本公开实施例提供了基于线性操作的非线性扩展方法的实现。另外，本公开实施例提供了实现任何一般性非正交多址方案的统一框架。因此，本公开实施例相对简单和高效地在实际的发射器和接收器中实现。

图16A为根据本公开实施例的多址通信系统的示意图。在图16A的示例中，多址通信系统为用于生成数据符号以在通信信道上传输的发射器1600。该数据符号与特定UE相关联；因此，发射器1600还用于将这些数据符号中的每一个映射到为该特定UE预配置、分配、或调度的物理资源元素。

在实施例中，发射器1600包括用于执行预调制、比特级操作的比特级处理器1602。发射器1600获得第一比特序列，并且比特级处理器1602处理该第一比特序列以生成至少两个其他比特序列。

例如，获得的第一比特序列可以可选地从FEC编码器获得，在这种情况下，该比特序列为FEC编码的二进制比特序列。

发射器1600还包括调制器1604，用于调制至少上述两个其他比特序列中的每一个比特序列，以生成至少两个符号序列。在示例实施例中，调制器1604用于执行正交幅度调制(QAM)，例如QPSK/4-QAM、8-QAM、16-QAM、64-QAM、256-QAM等。

调制器1604可以通过使用单个调制器的多个实例来实现，其中，每个调制器具有用于接收比特序列的一个输入和用于提供比特序列的一个输出。或者，调制器1604可以实现为一个或多个聚合实体，每个聚合实体包括用于接收独立比特序列的并行输入，用于提供独立符号序列的并行输出，以及用于调制比特序列以生成符号的独立并行内部进程。

发射器1600还包括扩展矩阵1606，用于扩展至少两个符号序列中的每一个符号序列以生成扩展符号序列。在本公开的各个实施例中，如下更详细所述，比特级处理器1602、调制器1604、和扩展矩阵1606的一些或全部功能可以组合到包括用于额外地执行比特级操作和调制功能的扩展矩阵的单级处理器中。例如，调制器1604和扩展矩阵1606的符号级功能可以以与调制符号序列发生器的组合符号级功能等效的方式组合。

发射器1600还包括RE映射器1608，用于将扩展符号序列中的每个符号映射到通信信道中的RE。例如，RE映射器1608包括一个或多个符号到RE映射规则，其可以为稀疏映射规则或非稀疏映射规则。

在本公开各个实施例中，如下详细所述，扩展矩阵1606和RE映射器1608的功能可以组合到包括用于额外地执行比特级处理和调制功能的扩展矩阵的单级处理器中。

在图16A的示例中，比特级处理器1602具有用于接收第一比特序列的一个输入，并具有用于提供三个其他比特序列的三个输出。然而，在本公开其他实施例中，比特级处理器1602可以被配置为具有用于提供两个其他比特序列的两个输出，或者用于提供三个以上的其他比特序列的三个以上的输出。

一旦发射器1600生成了符号并将该符号映射到RE，则发射器1600可以根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送该符号。

图16B示出了本公开的其他实施例。在图16B的示例中，示出了更具体的比特级处理器1610。在该示例中，输入比特b在比特级处理器1610的输出处被复制，每个输出处都具有同样的比特序列。然后，每个比特序列b被加扰以生成两个加扰比特序列b1和b2，b1和b2被馈送至两个16-QAM调制器1612。这种方法一般可以用于执行星座图重标记法以实现SCMA码本。

作为示例，为了生成SCMA16点码本，可以使用以下等式从输入序列获得加扰的序列：b＝b(i)b(i+1)b(i+2)b(i+3)；b ₁＝b(i+1)b(i+3)(b(i)XNORb(i+1))(b(i+2XNORbi+3；b2＝bibi+2biXORbi+1bi+2XORbi+3。

在调制器1612后可以有可选的扩展矩阵1614，并且符号到RE映射1616基于提供的规则将生成的符号映射到相应资源元素中。

图16C示出了本公开的另一实施例。在该示例中，输入比特流b₀b₁b₂首先被复制，然后交织以生成比特序列b₀b₀b₁b₁b₂b₂。接着，该序列的子集被映射到QPSK调制器1618。在该示例中，映射的子集为非重叠的，并且该映射的子集使每个比特在每个输出序列中复制两次。然后，扩展矩阵1620被应用于调制符号的序列，并且，基于符号到RE映射器1622提供的规则，扩展符号被映射到相应的资源元素。如果使用其中每个元素被旋转了负45度的分量扩展矩阵作为扩展矩阵，则使用该过程可以生成SCMA 8点码本。

图16D示出了本公开的另一实施例。在该示例中，输入比特b₀b₁b₂b₃在比特级处理器1624的输出处被复制/拆分为四个子流。然后，通过加扰器/交织器对每个比特序列进行加扰/交织，以生成四个加扰/交织的比特序列，这四个比特序列被馈送到QPSK/4-QAM调制器1628。QPSK/4-QAM调制器1628的输出符号流被馈送到扩展矩阵1630。该方法可以用于实现在SCMA码本中使用的星座图符号生成方法。作为示例，为了生成SCMA 16点码本，加扰序列可以根据输入序列b₁b₃、b₀b₂、b₀b₂、和c₁c₃获得，其中，并且并且扩展矩阵可以根据获得，以及调制器为QPSK/4QAM调制器。符号到RE映射器1632基于提供的规则将生成的符号映射到相应资源元素。

图16E示出了本公开的另一实施例。在该示例中，输入比特在比特级处理器1634的输出处被分为两个子流。然后，通过加扰器/交织器对每个比特序列进行加扰/交织以生成两个加扰/交织比特序列，这两个加扰/交织比特序列被馈送到QPSK/4-QAM调制器1636。QPSK/4QAM调制器1636的输出符号流被馈送至扩展矩阵1638。该方法可以用于实现16QAM星座符号生成的方法。作为示例，为了生成16QAM星座符号，待被馈送至调制器的比特级处理的序列可以使用以下等式从输入序列获得：b₀b₁,[b₀XNORb₂][b₁XNORb₃]，并且调制器为QPSK/4QAM调制器，W表示扩展矩阵。

图17和图18示出了根据图16B的实施例的用于星座图重标记的示例比特级操作。图17示出了在16点SCMA码本中使用的两个连续RE的星座图。图18示出了使用采用格雷标记(Gray labelling)的标准16-QAM调制器如何使用比特级加扰、置换、以及交织实现16点SCMA码本。

图19示出了根据本公开实施例的基于至少由分量扩展矩阵定义的线性操作的非线性扩展多址方法的一般示例。在图19中，比特1910被输入到调制器1920，其中，比特1910根据下式调制：d＝[d₀d₁…d_L]^T。

可选的相位/功率调整部件1930可以用于分离调制符号的实部和虚部。分量扩展矩阵1940基于每个调制器1920生成的符号序列生成输出符号序列1950。分量扩展矩阵1940的示例是即，W_pd，其中，k为非零分量的数量。

更具体地，图20A示出了通过分量扩展矩阵生成示例SCMA 4点码本。图20B示出了通过分量扩展矩阵生成示例SCMA 8点码本。

图20A和20B的SCMA码本是使用二进制相移键控(QPSK)和/或生成的。然而，也需要使用其他调制阶数或调制方法实现非正交多址系统。本公开实施例提供基于各种调制策略的非正交多址，例如QPSK/4-QAM、8-QAM、16-QAM、64-QAM、和256-QAM。

图21示出了本公开另一实施例，其中，发射器的扩展矩阵和RE映射器组合在一起。在图21的实施例中，发射器2100包括比特级处理器2102和至少一个调制器2104。虽然图21中示出了三个调制器2104，但发射器2100可以被配置为具有一个、两个、四个、或更多个调制器2104。

比特级处理器2102执行一些比特级操作，例如交织或加扰，以生成至少一个比特序列用于调制。至少一个调制器2104根据至少一个比特序列生成第一符号序列。可选地，发射器2100可以从FEC编码器获得其输入比特。

发射器2100还包括调制符号序列映射矩阵W(框2106)，用于根据第一符号序列生成第二符号序列，并将第二符号序列中的每个符号映射到通信信道的资源元素。

一旦发射器2100生成了符号并将符号映射到RE，发射器2100则根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送符号。

在该实施例中，待通过N个资源元素发送的长度为L的调制符号序列(用d表示)通过线性映射矩阵映射到这些资源元素，即，x＝Wd。相应地，基于分量扩展矩阵生成签名的实施例是图21的实施例的特殊情况。

此外，图21的实施例可以用于实现多种其他的非正交多址方案。大小N可以是若干个RE(大于或等于1)、若干个资源块(resource block，RB)(大于或等于1)、或传输的整个带宽。例如，对于特定的SCMA码本，W是块对角矩阵，对角块/子矩阵可以是PW_8p，其中，是稀疏置换/单位矩阵，是8点码本的分量扩展矩阵。更一般地，W是块对角矩阵，对角块/子矩阵可以是PS，其中，是稀疏置换/单位矩阵，S是扩展矩阵。图20A和20B分别针对4点和8点码本示出了分量扩展矩阵的一些示例。

对于多用户共享接入(multi-user shared access，MUSA)或图样分割多址接入(pattern division multiple access、PDMA)，W是块对角矩阵，对角块是N×1向量(扩展序列)。对于IDMA，W＝I(单位矩阵)。对于IGMA，W是稀疏置换矩阵。在特殊情况下，W是稀疏单位矩阵，其中，一些对角元素为0。

图22示出了本公开的另一实施例，其中，调制器和扩展矩阵组合在一起。在图22的实施例中，发射器2200获得比特序列，比特序列可以可选地从FEC编码器获得，在这种情况下，获得的比特序列是FEC编码的二进制比特序列。

发射器2200包括调制和扩展矩阵S2206，用于根据矩阵S基于比特序列生成符号序列。输出符号序列x和输入比特流之间的关系可以解释为x＝S(1-2b)。调制和扩展矩阵S可以是分量扩展矩阵。发射器2200还包括RE映射器2208，用于将符号序列中的每个符号映射到通信信道中的资源元素。

一旦发射器2200生成了符号并将符号映射到RE，发射器2200则根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送符号。

对于SCMA，调制和扩展矩阵等于每个相应码本的分量扩展矩阵。例如，对于SCMA 8点矩形码本有对于SCMA 8点正方形码本有对于SCMA4点码本有对于SCMA 16点9投影码本对于16点16投影码本可以获得S为

另外，线性扩展可以在S中被捕获为作为V.[1j]获得的Kx2矩阵，其中，V表示长度为K的扩展签名，K表示扩展因子。

在一些实施例中，为了保证特定的性能，可以指定用于生成/选择/确定调制和扩展S的一些规则。在一些实施例中，规则可以包括避开矩阵中的复元素。这意味着，例如，矩阵的每一列中的单个元素只有纯实部或纯虚部。在一些其他实施例中，矩阵的元素可以被限制在给定的集合，例如{0,1,-1,j,-j}。此外，上述规则可以限制矩阵的任意给定两列在实数域和虚数域都互相正交。换句话说，每一列包含两个分量向量，即，实部向量和虚部向量，这些实部向量和虚部向量可以通过在实部向量中仅考虑给定一列中的每个元素的实部以及在虚部向量中仅考虑给定一列中的每个元素的虚部来获得。因此，该规则意味着其实部向量和虚部向量都应该彼此正交。如果两列实部向量的内积等于0，则这两列实部向量正交。同样地，如果两列虚部向量的内积等于0，则这两列虚部向量正交。在一些实施例中，另一规则可以包括对于矩阵中的所有列，每一列中的元素的功率总和应该相等。

在一些实施例中，输出符号序列x和输入比特流b之间的关系可以指定为x＝f(s,b)，其中，s为MA签名(例如，扩展签名)。例如，对于线性扩展和16QAM调制，有 其中，v表示扩展序列。这样，输出符号序列避开了扩展矩阵。换句话说，使用包含扩展序列的等式，输出符号序列基于输入比特序列而呈现，该扩展序列可以基于LUT获得。

根据图22的实施例，有无扩展的调制符号序列都在一个步骤中生成。因此，图22的实施例可以用于实现基于非正交多址方案的所有QPSK调制。对于更高阶的调制，该方法可以结合重标记使用，这可以通过例如由比特级操作块执行的比特级操作来实现。

图23A为根据本公开实施例的多址通信系统的示意图。在图23A的示例中，发射器2300获得第一比特序列，第一比特序列可以可选地从FEC编码器获得，在这种情况下，获得的比特序列是FEC编码的二进制比特序列。发射器2300包括比特级处理器2302，用于根据第一比特序列生成至少第二序列和第三序列。在图23A的示例中，比特级处理器232额外地生成第二比特序列。

发射器还包括调制器2304，用于调制至少第二比特序列和第三比特序列，以分别生成至少第一符号序列和第二符号序列。

调制器2304可以通过使用单个调制器的多个示例来实现，其中，每个调制器具有用于接收比特序列的输入和用于提供序号序列的输出。或者，调制器2304可以作为一个或多个聚合实体实现，每个实体包括用于接收单独的比特序列的并行输入、用于提供单独符号序列的并行输出、以及用于调制比特序列以生成符号的独立的并行内部处理。

发射器还包括符号相关的扩展/加扰块2306。符号相关的扩展/加扰块2306从调制器2304接收调制符号序列(例如，至少第一符号序列和第二符号序列)，并根据多个符号相关扩展/加扰序列对每个序列的每个调制符号进行扩展/加扰。符号相关的扩展/加扰块2306根据调制符号序列生成扩展符号序列。

上述多个符号相关扩展/调制序列包括单独的序列，其中，每个单独的序列依赖于待扩展/调制的实际调制符号。

在基于符号相关扩展的本公开的实施例中，符号相关的扩展/加扰块2306的输出可以用函数Y＝S(x)·x表示，其中，x为输入调制符号，S(x)表示依赖于x的扩展序列。

在基于符号相关扩展的本公开的实施例中，符号相关的扩展/加扰块2306的输出序列可以用函数Y＝S(x)·*x表示，其中，x为输入调制符号序列，S(x)表示依赖于调制符号输入序列的加扰序列，“·*”表示逐元素乘法运算。发射器2300还包括RE映射器2308，用于将符号序列的每个符号映射到通信信号的资源元素。一旦发射器2300生成了符号并将符号映射到RE，发射器2300则可以根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送符号。

图23B示出了本公开的另一实施例，其中，通过符号相关扩展生成4点SCMA码本。在该示例中，每个QPSK符号通过长度为2的复数扩展序列扩展，该扩展序列通过以下等式依赖于QPSK符号：

图23C示出了通过图23B的实施例的符号相关扩展生成的4点SCMA码本的示例。

图23D示出了本公开的另一实施例，其中，通过符号级加扰生成8点SCMA码本。比特级处理器2310将输入比特序列b₀ b₁ b₂映射到两个输出序列b₁ b₂和b₀ b₂，如图所示，其中，比特序列在一个比特b₂上重叠。两个比特序列b₁ b₂和b₀ b₂通过QPSK调制器2312调制以生成QPSK符号d₀和d₁。QPSK符号d₀和d₁与复系数f₀和f₁相乘，复系数f₀和f₁通过特定的等式随输入符号d₀和d₁而定。通过符号到RE映射，输出符号序列中的符号e可以被映射到相应的资源元素。

根据本公开实施例，一种在通信信道上进行多址通信的方法包括：获得第一比特序列；从第一比特序列生成至少两个其他比特序列；对至少两个其他比特序列中的每个比特序列进行调制，以生成至少两个符号序列；对至少两个其他比特序列中的每个比特序列进行扩展，以生成扩展符号序列；将扩展符号序列中的每个符号映射到通信信道中的RE；以及根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送每个符号。

在前述实施例中，映射包括根据符号到RE映射规则将扩展符号序列中的每个符号映射到通信信道中的资源元素。在任一前述实施例中，符号到RE映射规则为稀疏映射。在任一前述实施例中，符号到RE映射规则为非稀疏映射。在任一前述实施例中，第一比特序列为二进制FEC编码的比特序列。在任一前述实施例中，生成至少两个其他比特序列包括：重复至少第一比特序列的子集以生成第二比特序列；对第二比特序列进行交织以生成第三比特序列；以及将第三比特的每个比特映射到至少两个其他比特序列的每一个比特序列。在前述任一实施例中，该方法还包括对第三比特序列进行加扰。在任一前述实施例中，上述至少两个其他比特序列相等。在任一前述实施例中，对至少两个其他比特序列中的每个比特序列进行调制包括QPSK调制。在任一前述实施例中，对至少两个其他比特序列中的每个比特序列进行调制包括QAM。在任一前述实施例中，对至少两个其他比特序列中的每个比特序列进行扩展包括根据扩展矩阵生成扩展符号序列。

根据本公开另一实施例，一种在通信信道上进行多址通信的方法包括：获得第一比特序列；根据映射矩阵W从第一符号序列生成第二符号序列，其中，根据映射矩阵W，第二符号序列中的每个符号被映射到通信信道的RE；以及根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送第二符号序列。

在前述实施例中，映射矩阵W是块对角矩阵。在任一前述实施例中，映射矩阵W等于P·S，其中，P为稀疏置换矩阵，W为单位矩阵。在任一前述实施例中，映射矩阵为稀疏置换矩阵。

根据本公开另一实施例，一种在通信信道上进行多址通信的方法包括：获得比特序列；根据调制和扩展矩阵S，基于比特序列生成符号序列；将符号序列中的每个符号映射到通信信道中的RE；以及根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送第二符号序列。

在前述实施例中，基于等式x＝S·(1–2b)生成符号序列，其中，x是生成的符号序列，b是获得的比特序列。在任一前述实施例中，调制和扩展矩阵S为从S＝v·[1j]获得的Kx2矩阵，其中，v为长度为K的扩展向量。在任一前述实施例中，扩展矩阵S为分量扩展矩阵。

根据本公开另一实施例，一种在通信信道上进行多址通信的方法包括：获得第一比特序列；从第一比特序列生成第二比特序列和第三比特序列；调制每个第二比特序列和第三比特序列，以分别生成第一符号序列和第二符号序列；基于多个符号相关的扩展序列对第一符号序列进行扩展以生成第三符号序列，其中，第一符号中的每个符号与多个符号相关扩展序列中的符号相关的符号扩展序列相关联；基于多个符号相关的扩展序列对第二符号序列进行扩展以生成第四符号序列，其中，第二符号中的每个符号与多个符号相关扩展序列中的符号相关的符号扩展序列相关联；将第三符号序列和第四符号序列中的每个符号映射到通信信道中的RE；以及根据每个映射的资源元素在通信信道的物理资源上发送每个符号。

在前述实施例中，多个符号相关的扩展序列包括多个符号相关的加扰序列，该方法还包括：基于多个符号相关的扩展序列对第一符号序列进行扩展，以生成第三符号序列，其中，第一符号序列中的每个符号与多个符号相关的加扰序列中的符号相关的加扰序列相关联；以及基于多个符号相关的加扰序列对第二符号序列进行扩展，以生成第四符号序列，其中，第二符号序列中的每个符号与多个符号相关的加扰序列中的符号相关的加扰序列相关联。

根据本公开另一实施例，一种在通信信道上进行多址通信的方法包括：获得比特序列，选择包括用于至少一个第一传输操作的配置的第一MA签名，发送从获得的比特序列生成的第一符号序列，基于选择的第一MA签名执行上述至少一个第一传输操作，选择第二MA签名，该第二MA签名与第一MA签名不同，并包括至少一个用于第二传输操作的配置，发送从获得的比特序列生成的第二符号序列，以及基于选择的第二MA签名发送至少一个传输操作。在一个示例中，第一和/或第二传输操作可以包括比特处理操作、扩展操作、映射操作、加扰操作、或者以上的组合。在同一实施例或另一实施例中，第一MA签名和/或第二MA签名可以根据UE ID选择和/或由网络使用高层信令预先配置。在前述任一示例或在另一示例中，第一MA签名和/或第二MA签名是基于以下至少之一选择的：小区覆盖范围、UE密度、复杂度、吞吐量、频谱效率、UE的可靠性要求、以及UE的传输要求。在任一前述示例或在另一示例中，第一MA签名和/或第二MA签名通过信号显式地发给接收器。或者，第一MA签名和/或第二MA签名由接收器使用盲检测确定。在前述任一示例或在另一示例中，第一MA签名和/或第二MA签名在接收器处基于调制和编码策略的物理参数隐式地被确定。

图24示出了一个实施例，其中，第一MA签名2410用于第一传输2420，第二MA签名2430用于第一传输2420的第一重传2440，以及第三MA签名2450用于第一传输2420的后续重传2460。

在一个实施例中，一种方法包括：获得比特序列，以及选择包括用于至少一个传输操作的配置的第一MA签名。在基于选择的第一MA签名执行至少一个传输操作并发送从获得的比特序列生成的第一符号序列之后，该方法包括选择与第一MA签名不同的第二MA签名。然后，该方法基于选择的第一MA签名执行至少一个传输操作，并通过发送第二符号序列执行获得的比特序列的重传。

在其他实施例中，MA签名可以基于用于至少一个传输操作的配置定义，该至少一个传输操作包括比特处理操作(包括比特交织、比特加扰等)、扩展操作(包括扩展序列、扩展矩阵、或调制和扩展矩阵)、映射操作(包括符号到RE映射或调制符号序列映射矩阵)、或符号级加扰操作。为多个传输(初始传输和重传)定义的MA签名基于根据用户设备标识符的图样，并且可以由网络预先配置并使用高层信令(例如RRC信令)传送给UE。

上述实施例使用多种方法来建模和实现非正交多址传输策略的组成部分。该策略的至少一部分可以由MA签名建模，MA签名包括但不限于扩展矩阵、调制和扩展矩阵、和/或映射矩阵。在实施例中，一个或多个这样的MA签名是基于小区覆盖范围、UE密度、接收器复杂度、吞吐量、频谱效率、UE的可靠性要求、和/或UE的传输要求选择的。在一个实施例中，网络可以配置待用于UE传输的这种MA签名的列表。基于一个或多个以上的参数，UE从数据传输的列表中选择适当的MA签名。在一些实施例中，待由UE使用的MA签名的选择可以通过信号显式地发给UE。在其他实施例中，该信息可以通过在接收器处的盲检测获得，或者从诸如MCS的物理参数隐式地获得。

本文公开的实施例提供了若干选项，以在统一的实现友好的框架下结合所有提出的非正交多址策略。

图25示出了用于执行本文描述的方法的实施例处理系统2500的框图，该处理系统2500可安装在主机设备中。如图所示，处理系统2500包括处理器2504、存储器2506、以及接口2510-2514。处理器2504可为适于执行计算和/或其他处理相关任务的任何器件或器件组合，存储器2506可为适于存储由处理器2504执行的程序和/或指令的任何器件或器件组合。用于配置UE的上下文的装置可以包括处理器2504。在实施例中，存储器2506包括非暂时性计算机可读介质。接口2510、2512、和2514可为允许处理系统2500与其他设备/器件和/或用户通信的任何器件或器件组合。例如，接口2510、2512、和2514中的一个或多个可适于从处理器2504向安装在主机设备和/或远程设备上的应用传送数据、控制消息、或管理消息。又例如，接口2510、2512、和2514中的一个或多个可以允许用户或用户设备(例如，个人计算机(personal computer，PC)等)与处理系统2500交互/通信。处理系统2500可包括图25中未描述的附加器件，如长期存储设备(如非易失性存储器等)。

在一些实施例中，处理系统2500包括在接入电信网络或作为该电信网络的一部分的网络设备中。例如，处理系统2500可以在无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器、或电信网络中的任何其他设备。在其他实施例中，处理系统2500是接入无线或有线电信网络的用户侧设备，例如移动台、用户设备(UE)、个人计算机(PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(如智能手表等)、或任何其他适合接入电信网络的设备。

在一些实施例中，接口2510、2512、和2514中的一个或多个将处理系统2500连接到适于通过电信网络接收和发送信令的收发器。图26示出了用于通过电信网络发送和接收信令的收发器2600的框图。收发器2600可安装在主机设备中。如图所示，收发器2600包括网络侧接口2602、耦合器2604、发射器2606、接收器2608、信号处理器2610、以及设备侧接口2612。网络侧接口2602可包括任何适于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的器件或器件组合。网络侧接口2602还可以包括适于通过短距离接口发送和接收信令的器件或器件组合。网络侧接口2602还可以包括适于通过Uu接口发送和接收信令的器件或器件组合。耦合器2604可包括任何适于促进通过网络侧接口2602进行的双向通信的器件或器件组合。发射器2606可包括任何适合将基带信号转换为适合通过网络侧接口2602发送的调制载波信号的器件或器件组合(如上变频器、功率放大器等)。用于发送接入过程的初始消息的装置可以包括发射器2606。接收器2608可包括任何适于将通过网络侧接口2602接收的载波信号转换为基带信号的器件或器件组合(如下变频器、低噪声放大器等)。用于接收移动订户标识符、接入过程的初始下行消息、以及转发的连接至网络的请求的装置可以包括接收器2608。

信号处理器2610可包括任何用于将基带信号转换为适合用于通过设备侧接口2612通信的数据信号或将数据信号转换为基带信号的器件或器件组合。设备侧接口2612可包括任何用于在信号处理器2610与主机设备中的组件(如处理系统2500、局域网(localarea network，LAN)端口等)之间传送数据信号的器件或器件组合。

收发器2600可通过任何类型的通信媒介发送和接收信号。在一些实施例中，收发器2600通过无线媒介发送和接收信令。例如，收发器2600可为适合根据无线电信协议进行通信的无线收发器，该无线电信协议例如是蜂窝协议(如长期演进(LTE)等)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议(例如Wi-Fi等)、或任何其他类型的无线协议(例如蓝牙、近场通信(near field communication，NFC)等)。

在这些实施例中，网络侧接口2602包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口2602可包括用于多层通信的单个天线、多个独立天线、或多天线阵列，多层通信例如是单输入单输出(single input multiple output，SIMO)、多输入单输出(multiple inputsingle output，MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)等。在其他实施例中，收发器2600通过诸如双绞线、同轴电缆、光纤等有线媒介发送和接收信令。具体的处理系统和/或收发器可使用所有示出的器件，或仅使用器件的子集，且集成程度因设备而异。

虽然已经参考说明性实施例描述了本公开，但是该描述并不旨在以限制意义来解释。参考说明书，本领域技术人员将清楚说明性实施例的各种修改和组合以及本公开的其他实施例。因此，所附权利要求旨在涵盖任何这样的修改或实施例。