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CN109845165A - 在无线通信网络中发送和接收数据 - Google Patents

在无线通信网络中发送和接收数据 Download PDF

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CN109845165A CN201780042369.0A CN201780042369A CN109845165A CN 109845165 A CN109845165 A CN 109845165A CN 201780042369 A CN201780042369 A CN 201780042369A CN 109845165 A CN109845165 A CN 109845165A
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马毅
伊娜
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Abstract

公开了一种用于在无线通信网络中发送和接收数据的装置和方法。用于在无线通信网络中发送数据的装置包括：实调制分支，其用于调制位序列的第一段以获得实调制信号；复调制分支，其用于调制所述位序列的第二段以获得复调制信号；信号划分单元，其被配置为将所述位序列划分成多个交替的第一段和第二段，并且分别将所述第一段和所述第二段发送到所述实调制分支和所述复调制分支；以及发送器，其被配置为发送所述实调制信号和所述复调制信号。还公开了使用具有连续干扰消除的宽线性迫零来解复用多个数据流的装置和方法。

Description

在无线通信网络中发送和接收数据
技术领域
本发明涉及在无线通信网络中发送和接收数据。具体而言，本发明涉及使用实调制和复调制发送数据。
背景技术
已经开发了许多不同的调制技术用于无线通信网络，例如移动通信网络。信号调制方法通常可以被归类为实调制或复调制，这取决于在用要发送的数据调制载波信号时变化的参数。实信号调制方法的一个示例是振幅移位键控(ASK)，其中载波信号的振幅是变化的。不同的振幅级是预先定义的，每个振幅级对应于不同的数据符号。然而，ASK的功率效率相对较低，并且还要求接收器能够精确地测量接收到的信号功率。
另一种解决方案是使用诸如正交振幅调制(QAM)的复调制方法，其中信号功率保持不变，并且相位根据要发送的数据符号变化。然而，QAM的缺点是接收器必须能够精确地确定接收到的信号的相位，并且因此非常容易受到多路径干扰。因此，期望提供改进的调制方案。
本发明是在该背景下作出的。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在无线通信网络中发送数据的装置，该装置包括：实调制分支，其用于调制位序列的第一段以获得实调制信号；复调制分支，其用于调制位序列的第二段以获得复调制信号；信号划分单元，其被配置为将位序列划分成多个交替的第一段和第二段，并分别将第一段和第二段发送到实调制分支和复调制分支；以及发送器，其被配置为发送实调制信号和复调制信号。
在根据第一方面的一些实施例中，所述信号划分单元被配置为获得所述装置和接收器之间的无线通信信道的信号质量的度量，并根据信号质量的度量选择所述第一段中的每个的位长度和所述第二段中的每个的位长度。例如，信号质量的度量可以是接收信号强度的度量。在根据第一方面的一些实施例中，信号划分单元可以被配置为根据信号质量的度量选择多个预先定义的调制方案中的一个，每个预先定义的调制方案与信号质量的度量值的不同范围相关联，并且多个预先定义的调制方案中的每个定义用于第一段中的每个的位长度和用于第二段中的每个的位长度。
在根据第一方面的一些实施例中，装置可以被配置为根据从无线通信网络接收到的信令确定将位序列划分为第一段和第二段的顺序。
在根据第一方面的一些实施例中，所述装置可以被配置为通过在时间域中交替发送实调制信号和复调制信号，来使用时分复用发送实调制信号和复调制信号。
在根据第一方面的一些实施例中，所述装置可以被配置为通过在不同频率上发送实调制信号和复调制信号，来使用频分复用发送实调制信号和复调制信号。
在根据第一方面的一些实施例中，实调制分支可以被配置为使用振幅移位键控(ASK)调制来调制位序列的第一段，和/或复调制分支可以被配置为执行正交振幅调制(QAM)。
在根据第一方面的一些实施例中，包括所述装置的多个设备可以形成无线通信网络，其中所述多个设备被布置成第一组和第二组。第一组中的设备被配置为在划分位序列时使用与第二组中的设备相反的顺序，使得由第一组和第二组中的设备处理的各自位序列的相应部分由第一组中的设备使用实调制和由第二组中的设备使用复调制进行调制，或者由第一组中的设备使用复调制和由第二组中的设备使用实调制进行调制。无线通信网络还可以包括被配置为与多个装置无线通信的接入点，其中该接入点可以配置为将每个设备分配给第一组或第二组，并向每个设备通知其被分配给的组。
根据本发明的第二方面，提供一种用于在无线通信网络中接收数据的装置，该装置包括：解复用器，其被配置为应用具有连续干扰消除(SIC)的宽线性迫零(WLZF)来解复用多个接收到的数据流；解码器，其被配置为对解复用数据流进行解码；以及检测器，其被配置为对来自解码的解复用数据流中的一个的数据符号进行检测，并且针对解码的解复用数据流中的每个向解复用器发信号通知检测是否成功，其中响应于对一个或多个解码的解复用的数据流中的检测不成功，该装置被配置为对该一个或多个数据流重复执行解码和检测，直到满足终止条件为止。
根据本发明的第三方面，提供了一种在无线通信网络中发送数据的方法，该方法包括：将位序列划分为多个交替的第一段和第二段；将所述第一段和第二段分别发送到实调制分支和复调制分支，所述实调制分支被配置为对所述第一段进行调制以获得实调制信号，并且所述复调制分支被配置为对所述第二段进行调制以获得复调制信号；以及发送所述实调制信号和复调制信号。
根据本发明的第四方面，提供了一种在无线通信网络中接收数据的方法，该方法包括：应用具有SIC的WLZF对多个接收到的数据流进行解复用；尝试对来自解复用数据流的数据符号进行检测；以及针对解复用数据流中的每个确定检测是否成功，其中响应于对于一个或多个解复用数据流的检测不成功，对该一个或多个数据流重复执行WLZF-SIC解复用和检测，直到观察到针对该一个或多个数据流的检测结果的收敛。
根据本发明的第五方面，一种计算机可读存储介质可以被布置为存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被执行时执行根据第三或第四方面的方法。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1例示了根据本发明的实施例的用于在无线通信网络中发送数据的装置；
图2例示了根据本发明的实施例的用于在无线通信网络中接收数据的装置；
图3例示了根据本发明的实施例的包括被布置成第一组和第二组的多个设备的无线通信网络；
图4是示出根据本发明的实施例的在无线通信网络中发送数据的方法的流程图；
图5是示出根据本发明的实施例的在无线通信网络中接收数据的方法的流程图；
图6是将根据本发明的实施例的使用交错调制的系统的性能与传统的基于QAM的系统的性能进行比较的图表；
图7是针对根据本发明的实施例的交错调制方法、传统QAM和传统ASK绘制实现不同符号长度的给定误码率所需的发射功率Eb/No的图表；
图8是将根据本发明的实施例的使用WLZF-SIC的接收器的性能与传统QAM接收器的性能进行比较的图表；
图9是例示根据本发明的实施例的WLZF-SIC在MIMO衰落信道中的性能的图表；以及
图10是将根据本发明实施例的使用WL-SL-SIC的接收器的性能与传统的QAM接收器进行比较的图表。
具体实施方式
在下面的具体实施方式中，仅通过例示的方式，仅示出和描述了本发明的某些示例性实施例。如本领域技术人员将认识到，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，只要这些实施例都不脱离本发明的范围。因此，附图和说明书应在本质上被视为说明性的，而不是限制性的。相似的附图标记在整个说明书中指示相似的元件。
本发明的实施例提供了新颖的调制技术(以下被称为A-QAM)，该技术可用于在多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的背景中实现可扩展的多用户信号解复用。根据本发明的实施例，在图1中示意性地例示了包括用于在无线通信网络中发送数据的装置的A-QAM收发器。如图1所示，在本实施例中，输入位流通过循环冗余校验(CRC)块101和前向纠错(FEC)块102，以获得包括CRC和FEC码的编码的位流。在其他实施例中，CRC和/或FEC块可以被省略，例如在传输错误发生的概率较低的情况下。
除CRC块101和FEC块102外，该装置还包括用于调制编码的位序列的第一段以获得实调制信号的实调制分支103，以及用于调制编码的位序列的第二段以获得复调制信号的复调制分支104。在本实施例中，实调制分支103被配置为应用ASK调制，并且复调制分支104被配置为执行QAM。然而，在其他实施例中，可以使用其他实调制和复调制技术。本领域技术人员将熟悉ASK和QAM调制的原理，并这里将不提供详细描述以避免模糊本发明构思。
如图1所示，该装置还包括信号划分单元106，其被配置为将编码的位序列划分成多个交替的第一段和第二段，并分别将第一段和第二段发送到实调制分支103和复调制分支104。信号划分单元可以在实调制分支103和复调制分支104之间切换，以选择适当的分支来调制输入位。最后，该装置包括无线天线形式的发送器105，其能够发送实调制信号和复调制信号。在一些实施例中，发送器105可以是多天线阵列。
在一些实施例中，发送器105可以被配置为通过在时间域中交替发送实调制信号和复调制信号，使用时分复用发送实调制信号和复调制信号。替代地，在其他实施例中，发送器105可以被配置为通过在不同的频率上发送实调制信号和复调制信号，使用频分复用发送实调制信号和复调制信号。因此，A-QAM和类似的交错实/复调制技术可应用于单载波和多载波发送。
现在将描述将位序列划分为第一段和第二段的示例以帮助理解本发明的构思。输入的位序列0100110111可以被划分为以下四段：‘01’、‘001’、‘10’、‘111’。信号划分单元106控制第一开关，以将位段‘01’和‘10’发送到ASK分支103，并将位段‘001’和‘111’发送到QAM分支104。ASK分支103输出两个4-ASK符号，其可以表示为ASK1和ASK2，并且QAM分支104输出两个8-QAM符号，其可以表示为QAM1和QAM2。然后，信号划分单元106控制调制分支103、104之后的第二开关，以将输出符号按照ASK1、QAM1、ASK2、QAM2的顺序排列。实调制输出符号和复调制输出符号被发送到天线，天线将实调制信号和复调制信号发送到接收器。
在本示例中，位段‘01’和‘10’都可以被称为第一段，因为它们是使用实调制来调制的。类似地，位段‘001’和‘111’都可以被称为第二段，因为它们是使用复调制来调制的。在本示例中，第一段均为两位长，因为实调制分支103被配置为应用4-ASK，并且第二段均为三位长，因为复调制分支103被配置为应用8-QAM。然而，本发明的实施例不限于4-ASK和8-QAM。在其他实施例中，可以使用不同的ASK和QAM调制方案，或者可以使用除ASK和QAM之外的调制技术。
在本实施例中，信号划分单元106被配置为获得如图1中所示的装置和接收器之间的无线通信信道的信号质量度量，并根据信号质量度量选择第一段中的每段的位长度和第二段中的每段的位长度。可以使用任何合适的信号质量度量，例如接收到的信号强度指示符(RSSI)或信噪比(SNR)。在本实施例中，接收到的信号强度被用作信号度量，因为测量SNR将需要更复杂的硬件。
信号划分单元106被配置为根据信号质量度量选择多个预先定义的调制方案中的一个，多个预先定义的调制方案中的每个与信号质量度量值的不同范围相关联。多个预先定义的调制方案中的每个定义用于第一段中的每个的位长度和用于第二段中的每个的位长度，和/或定义由实调制分支103和复调制分支104使用的调制类型。可以针对信号质量度量的每个值范围预先定义最佳调制方案，例如基于仿真结果或真实世界测试。
尽管在本实施例中，信号划分单元106被配置为根据信号质量度量的值动态地适应A-QAM调制方案，但在其他实施例中，编码的位序列可始终以固定的、预定的方式划分为第一段和第二段。例如，该装置可以被配置为始终对位序列中的初始段使用实调制，或始终对初始段使用复调制。此外，该装置可以被配置为始终使用相同的实调制和复调制方案，例如4-ASk和8-QAM。
在本实施例中，使用被配置为执行存储在计算机可读存储介质106b上的软件指令的处理单元106a来实现信号划分单元106。在其他实施例中，信号划分单元106可以用硬件实现。例如，在信号划分单元106以固定方式在实调制分支103和复调制分支104之间切换的实施例中，信号划分单元106可以使用计数器来实现，该计数器对发送到当前选择的调制分支的位数进行计数，并且然后在达到限制时切换到另一调制分支，例如在4-ASK的情况下为2位或者在8-QAM的情况下为3位。
现在参考图2，根据本发明的实施例，示意性地例示了用于在无线通信网络中接收数据的装置。该装置包括能够接收由图1的装置发送的A-QAM信号的天线201。在本实施例中，天线201从多个发送器接收多个A-QAM信号。因此，来自多个A-QAM信号的数据流自然地被多路复用，并且必须在接收器处分开。为了允许多路复用数据流分开，该装置还包括：解复用器202，其用于对多个接收到的数据流进行解复用；解码器203，其用于对所解复用的数据流进行解码；以及检测器204，其用于从自解码的解复用数据流中检测数据符号。
解复用器202被配置为应用具有SIC的WLZF以对多个接收到的数据流进行解复用。在尝试从每个数据流检测数据符号之后，检测器204针对每个数据流确定检测是否成功，并向解复用器202发信号通知检测是否成功。从接收到的数据流中减去成功通过CRC检测的任何数据流，并且然后剩余部分通过第二轮WLZF-SIC解复用、解码和检测。
重复该处理，直到满足终止条件为止。例如，该处理可以重复到预先定义的最大迭代次数，无论是否还有任何未成功通过检测的数据流，此时该处理都将终止。在其他实施例中，该处理可以继续，直到检测器204收敛于每个多路复用数据流的检测结果。例如，如果在第i次迭代之后N位流仍然未被恢复，并且在随后的第(i+1)次迭代之后N位流仍然未被恢复，则接收器可以确定N位流的成功重建是不可能的。在这种情形下，接收器已经收敛于N位流的否定检测结果(检测不可能)，并且可以终止检测处理。
现在参考图3，根据本发明的实施例，示意性地例示出了包括被布置为第一组和第二组的多个设备的无线通信网络。在本实施例中，仅示出了两个发送器设备301、302。第一组包括第一设备301并且第二组包括第二设备302。一般来说，任何数量的设备可以被分为第一组和第二组。即，取决于当前网络配置，第一组和第二组中的每个可以包括单个设备或可以包括多个设备。此外，在本实施例中，每个设备301、302被示出为具有单个天线，利用多个服务天线将信号发送到接入点303。在其他实施例中，每个发送器设备301、302可以具有多个天线，并且无线通信网络还可以包括经由大容量回程链接的多个接入点303。
在本实施例中，每个设备301、302被配置为应用如上所述的A-QAM调制。第一组中的任何设备301被配置为按如上所述的ASK1、QAM1、ASK2、QAM2的顺序放置调制的符号。然而，第二组中的任何设备302被配置为按照ASK1、QAM1、ASK2、QAM2的相反顺序放置调制的符号。以这种方式，由第一组和第二组中的设备处理的各自位序列的相应部分由第一组中的设备301使用实调制和由第二组中的设备302使用复调制进行调制，或者由第一组中的设备301使用复调制和由第二组中的设备302使用实调制进行调制。
如上所述，通过将设备组配置为使用相反的调制序列，MU-MIMO接收器可以受益于MIMO信道空间分集，因为ASK符号总是存在。也就是说，在第一时隙中，ASK符号由第一组设备发送，并且在第二时隙中，ASK符号由第二组设备发送。类似地，QAM符号总是存在于每个时隙中，从而提高了每个设备的发射功率效率。如果网络中的所有设备都使用相同的调制序列，则在第一时隙中，所有符号都将是例如ASK符号，并且在第二时隙中，所有符号都将是QAM符号。以这种方式，在第一时隙，由于不存在QAM符号，功率效率将降低，并且在第二个时隙，由于不存在ASK符号，MIMO信道空间分集增益将受到影响。
在上面的示例中，每个设备都具有单个发射天线。在其他实施例中，无线通信网络中的设备均可以包括多个天线。如果每个设备具有偶数个天线(例如两个天线)，则不需要将这些设备分组。相反地，同一设备中的不同天线可以使用反向调制序列。在双天线的示例中，每个设备可以使针对第一天线的调制序列[ASK、QAM、ASK、QAM]，以及针对第二天线的反向调制序列[QAM、ASK、QAM、ASK]。在这种情况下，所有设备都使用相同的序列，并且不需要接入点将设备分配给不同的组。
在一些实施例中，网络可以协调应在每个终端处采用的顺序的模式。例如，在本实施例中，接入点303被配置为将每个设备分配给第一组或第二组，并使用预先定义的信令向每个设备通知将其被分配给的组。设备301、302被配置为根据从接入点303接收到的信令确定将位序列划分为第一和第二段的顺序。然而，在其他实施例中，每个设备可以被预先编程以使用实/复调制的特定顺序，使得任何给定的设备总是在同一组中运行。
现在将参照图4描述根据本发明的实施例的在无线通信网络中发送数据的方法。图4中所示的方法对应于由图1中所示的装置实现的方法。
首先，在步骤S401中，例如使用CRC和FEC编码，对输入的位序列进行编码。如上所述，在一些实施例中，可以省略编码步骤。接下来，在步骤S402中，将编码的位序列划分为多个交替的第一段和第二段，并且在步骤S403中，分别使用实调制和复调制来调制第一段和第二段。在本实施例中，使用ASK和QAM。然后，在步骤S404中，发送实调制信号和复调制信号。
现在将参考图5描述根据本发明的实施例的在无线通信网络中接收数据的方法。图5中所示的方法对应于由图2中所示的装置实现的方法。
首先，在步骤S501中，使用具有SIC的WLZF对多个多路复用数据流进行解复用。然后，在步骤S502中，符号检测器尝试从解复用的数据流中检测数据符号。在步骤S503中，检测器针对解复用的数据流中的每个确定检测是否成功。在步骤S503中，如果所有数据流都已成功通过检测，则满足终止条件，并且该处理结束。
另一方面，如果在步骤S503中确定任何数据流检测失败，则该处理进行到步骤S504。在步骤S504中，向解复用器通知哪些数据流被成功检测，并将从后续轮次的WLZF-SIC解复用和检测中去除这些数据流。该处理通过步骤S501、S502和S503重复，直到所有数据流都成功通过检测，或者直到满足另一个终止条件，例如达到预设的迭代次数。
通过如上所述将输入位序列划分为交错的实调制段和复调制段，与仅使用实调制或复调制的现有技术相比，本发明的实施例可以提供改进的性能。图6中所示的图表将根据本发明的实施例的使用交错A-QAM调制的系统的性能与传统的基于QAM的系统的性能进行比较。如图6所示，交错A-QAM调制方法与常规的QAM相比在误码率(BER)方面提供了实质性的改进。此外，如图7所示，为达到相同的误码率，A-QAM需要比ASK小得多的发射功率。这被称为调制效率。
最后，如图8和图9中的图表所示，与传统的接收器相比，WLZF-SIC接收器还提供改进的性能。在图6至9中，所有仿真结果都是在具有行人移动性的瑞利衰落信道上得到的。
图8将基于WLZF-SIC的A-QAM接收器的性能与传统的长期演进(LTE)4x4MU-MIMO接收器进行比较。对于次最优非线性SIC接收器，A-QAM(4x4)在Eb/No上优于LTE(4x4)约10分贝(dB)增益。改进LTE接收器性能的已知解决方案是采用最优接收器，其以显著高于次最优接收器的计算复杂度为代价。然而，根据本发明的实施例，具有20x20MU-MIMO的A-QAM接收器在Eb/No上优于LTE的最优情况约4dB增益，并且同时提供是LTE最优接收器可用的数据速率的4倍的数据速率。此外，具有20x20MU-MIMO特征的A-QAM接收器具有比LTE(4x4)MU-MIMO更低的复杂度。
图9是示出根据本发明的实施例的出WLZF-SIC在MIMO衰落信道中的性能的图表。对于12x12(用户x天线)、20x20、32x32、64x64和128x128MIMO场景，在图9中绘制仿真结果，如图9所示，WLZF-SIC接收器(诸如如图2所示的WLZF-SIC接收器)的性能随着服务天线和用户数量的增加接近SISO AWGN性能。这意味着WLZF-SIC接收器接近A-QAM调制的最优性能。此外，通过A-QAM调制，WLZF-SIC接收器示出快速收敛(2-3次迭代)到接近最佳点。因此，接收器的复杂度与线性迫零接收器相当。此外，与先前提出的先进的接收器不同，WLZF-SIC接收器不需要知道SNR或干扰信号的功率级，这实际上在真实世界环境中很难或不可能获得，并且对信道估计误差具有鲁棒性。这些优点使得基于A-QAM的WLZF-SIC系统非常实用。
图10是示出根据本发明的实施例的WL符号级SIC(WL-SL-SIC)接收器的性能的图表。在多单元完全协作环境中，绘制了以下系统配置参数的仿真结果：
·6位/符号
·5/6速率涡轮码
·带宽为20MHz
·单元数量：3
·每个单元的天线：8
·用户终端数量：24
·用户终端分布：统一
·用户终端布局实现：4
·单元间距离：100m
·场景：UMi露天广场
·路径损耗指数：2.8
·阴影SD:8.3dB
·单元高度：10m
·UT高度：1.65m
·工作频率：2GHz
·噪声频谱密度：-174dBm/Hz
·Rx相关系数：0或0.6
·小尺度衰落：I.I.D.瑞利块衰落。
对于A-QAM，如在本发明中，可以在低发射功率下实现良好的BER，例如，在8dBm时，BER＝1x10-5。在比较QAM调制时有较大的性能增益(能效提高>14分贝)，并且接收器对接收器天线相关性不太敏感。
虽然在本文中参考附图描述了本发明的某些实施例，但将理解的是，在不偏离所附权利要求书中所限定的本发明范围的情况下，可以进行许多变化和修改。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信网络中发送数据的装置，所述装置包括：
实调制分支，其用于调制位序列的第一段以获得实调制信号；
复调制分支，其用于调制所述位序列的第二段以获得复调制信号；
信号划分单元，其被配置为将所述位序列划分为多个交替的第一段和第二段，并且分别将所述第一段和所述第二段发送到所述实调制分支和所述复调制分支；以及
发送器，其被配置为发送所述实调制信号和所述复调制信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述信号划分单元被配置为获得所述装置和接收器之间的无线通信信道的信号质量的度量，并且根据所述信号质量的度量选择所述第一段中的每个的位长度和所述第二段中的每个的位长度。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述信号质量的度量是接收到的信号强度的度量。
4.根据权利要求2或3所述的装置，所述信号划分单元被配置为根据所述信号质量的度量选择多个预先定义的调制方案中的一个，所述多个预先定义的调制方案中的每个与所述信号质量的度量值的不同范围相关联，并且
其中，所述多个预先定义的调制方案中的每个定义用于所述第一段中的每个的位长度和用于所述第二段中的每个的位长度。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述装置被配置为根据从所述无线通信网络接收到的信令确定将所述位序列划分为所述第一段和所述第二段的顺序。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述装置被配置为通过在时间域中交替地发送所述实调制信号和所述复调制信号，来使用时分复用发送所述实调制信号和所述复调制信号。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，所述装置被配置为通过在不同频率上发送所述实调制信号和所述复调制信号，来使用频分复用发送所述实调制信号和所述复调制信号。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述实调制分支被配置为使用振幅移位键控ASK调制来调制所述位序列的第一段。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述复调制分支被配置为执行正交振幅调制QAM。
10.一种无线通信网络，包括：
多个设备，每个设备包括根据前述权利要求中的任一项所述的装置，所述多个设备被布置为第一组和第二组，
其中，所述第一组中的设备被配置为在划分所述位序列时使用与所述第二组中的设备相反的顺序，使得由所述第一组中的设备和所述第二组中的设备处理的各自位序列的相应部分由所述第一组中的设备使用实调制和由所述第二组中的设备使用复调制进行调制，或者由所述第一组中的设备使用复调制和由所述第二组中的设备使用实调制进行调制。
11.根据权利要求10所述的无线通信网络，还包括：
接入点，其被配置为与所述多个设备无线通信，
其中，所述接入点被配置为将每个设备分配给所述第一组或所述第二组，并向每个设备通知将其被分配给的组。
12.一种用于在无线通信网络中接收数据的装置，所述装置包括：
解复用器，其被配置为应用具有连续干扰消除SIC的宽线性迫零WLZF来解复用多个接收到的数据流；
解码器，其被配置为对解复用数据流进行解码；以及
检测器，其被配置为对来自解码的解复用数据流中的一个的数据符号进行检测，并且针对解码的解复用数据流中的每个向所述解复用器发信号通知检测是否成功，
其中，响应于对于一个或多个解码的解复用数据流的检测不成功，所述装置被配置为对该一个或多个数据流重复执行解码和检测，直到所述检测器收敛于该一个或多个数据流的检测结果为止。
13.一种在无线通信网络中发送数据的方法，所述方法包括：
将位序列划分为多个交替的第一段和第二段；
将所述第一段和所述第二段分别发送到实调制分支和复调制分支，所述实调制分支被配置为对所述第一段进行调制以获得实调制信号，并且所述复调制分支被配置为对所述第二段进行调制以获得复调制信号；以及
发送所述实调制信号和所述复调制信号。
14.一种在无线通信网络中接收数据的方法，所述方法包括：
应用具有连续干扰消除SIC的宽线性迫零WLZF对多个接收到的数据流进行解复用；
尝试对来自解复用数据流的数据符号进行检测；以及
针对解复用数据流中的每个确定检测是否成功，
其中，响应于对于一个或多个解复用数据流的检测不成功，对该一个或多个数据流重复执行WLZF-SIC解复用和检测，直到满足终止条件为止。
15.一种计算机可读存储介质，其被布置为存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被执行时执行根据权利要求13或14所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022017500A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and apparatus for overlaid modulation

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11447648B2 (en) 2004-05-30 2022-09-20 Kornit Digital Ltd. Process and system for printing images on absorptive surfaces
US20110032319A1 (en) 2009-08-10 2011-02-10 Kornit Digital Technologies Ltd. Digital printing device with improved pre-printing textile surface treatment
ES2987588T3 (es) 2016-10-31 2024-11-15 Kornit Digital Ltd Impresión por chorro de tinta por sublimación de colorante para textil
CN111511982A (zh) 2017-10-22 2020-08-07 康丽数码有限公司 通过喷墨打印的低摩擦图像
KR20220151484A (ko) * 2021-05-06 2022-11-15 삼성전자주식회사 확장된 대역폭에서 자원들을 재사용하기 위한 장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034305A (en) * 1973-09-05 1977-07-05 Nippon Electric Company, Ltd. Demodulator for signals hybrid modulated by more and less significant digit signals in succession in each clock interval
JP2004147052A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Mitsubishi Electric Corp ディジタル変調装置
CN1770644A (zh) * 2004-11-02 2006-05-10 因芬尼昂技术股份公司 用于接收用两个调制类型调制的数据脉冲串的无线电接收机
CN101053195A (zh) * 2004-11-03 2007-10-10 松下电器产业株式会社 通过位领域中的重复重组减少模糊的方法和发送器结构
US8797837B2 (en) * 2008-12-03 2014-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for in-phase/quadrature multiplexing

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694440A (en) * 1996-01-02 1997-12-02 Motorola, Inc. Data synchronizer lock detector and method of operation thereof
US6185266B1 (en) * 1997-10-07 2001-02-06 Motorola, Inc. Method and system for generating a power control metric in an orthogonal transmit diversity communication system
EP2259528B1 (en) * 1999-07-28 2018-12-26 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Apparatus for the transmission and reception of data and method for digital radio communication
JP3589992B2 (ja) * 2001-02-27 2004-11-17 松下電器産業株式会社 通信装置及び伝送方式選択方法
KR20040073592A (ko) * 2002-01-24 2004-08-19 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 전력선 반송 통신 방법 및 장치
EP1445886B1 (en) * 2003-01-31 2015-05-20 Ntt Docomo, Inc. Multiple-output multiple-input (MIMO) communication system, MIMO receiver and MIMO receiving method
JP2004241840A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Tokai Rika Co Ltd 車載用通信装置
JP4717555B2 (ja) * 2005-08-30 2011-07-06 京セラ株式会社 通信システム、通信装置及び通信制御方法
JP4838185B2 (ja) * 2006-04-14 2011-12-14 パナソニック株式会社 マルチキャリア伝送方法、マルチキャリア変調信号送信装置、マルチキャリア変調信号受信装置、マルチキャリア変調信号送信方法、及びパイロット信号生成方法
JP2008035233A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Oki Electric Ind Co Ltd 狭帯域通信システムのフレーム同期回路
US20100202386A1 (en) * 2007-09-28 2010-08-12 Panasonic Corporation Wireless communication apparatus and mapping method
KR101619964B1 (ko) * 2008-11-02 2016-05-23 엘지전자 주식회사 다중 입출력 시스템에서 공간 다중화 프리코딩 방법
KR101078972B1 (ko) * 2009-10-15 2011-11-01 세종대학교산학협력단 Ｍｂ－ｏｆｄｍ 시스템에 기반한 ｍ진 ｄｃｍ 복조 방법 및 장치
KR20120100739A (ko) * 2011-03-03 2012-09-12 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서의 디맵핑 방법 및 장치
KR101330223B1 (ko) * 2012-02-10 2013-11-18 연세대학교 산학협력단 더블 듀얼 반송파 변조(ｄｄｃｍ) 프리코딩 방법, 이를 이용한 데이터 송수신 방법, 및 이를 수행하는 데이터 송수신 시스템
US9203572B2 (en) * 2013-05-20 2015-12-01 Broadcom Corporation Managing interference between collocated radios
US20150280796A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 Acer Incorporated Method of Handling Transmissions via Beam Sectors and Related Communication Device
US9955469B2 (en) * 2015-02-27 2018-04-24 Intel Corporation Joint encoding of wireless communication allocation information
US10063403B2 (en) * 2015-09-23 2018-08-28 Mediatek Inc. Method of adjusting modulation and coding scheme
US10129058B2 (en) * 2016-09-16 2018-11-13 Nokia Solutions And Networks Oy Demodulation reference signal based automatic gain control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034305A (en) * 1973-09-05 1977-07-05 Nippon Electric Company, Ltd. Demodulator for signals hybrid modulated by more and less significant digit signals in succession in each clock interval
JP2004147052A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Mitsubishi Electric Corp ディジタル変調装置
CN1770644A (zh) * 2004-11-02 2006-05-10 因芬尼昂技术股份公司 用于接收用两个调制类型调制的数据脉冲串的无线电接收机
CN101053195A (zh) * 2004-11-03 2007-10-10 松下电器产业株式会社 通过位领域中的重复重组减少模糊的方法和发送器结构
US8797837B2 (en) * 2008-12-03 2014-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for in-phase/quadrature multiplexing

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G.R. JOYCE: "The clipping penalty in fiber-based combined AM-VSB and compressed-digital-video transmission systems", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 *
J. C. DE LUNA DUCOING: "Using Real Constellations in Fully一and Over-Loaded Large MU-MIMO Systems With Simple Detection", 《IEEE WIRELESS COMMUNICATIONS LETTERS》 *
RAED Y: "Spatial modulation", 《IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY》 *
巩令风: "BPSK与2FSK混合调制解调算法仿真", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022017500A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and apparatus for overlaid modulation
US12081325B2 (en) 2020-07-23 2024-09-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and apparatus for overlaid modulation

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