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CN116470986A - 一种确定传输模式的方法、装置及系统 - Google Patents

一种确定传输模式的方法、装置及系统 Download PDF

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CN116470986A
CN116470986A CN202210027105.0A CN202210027105A CN116470986A CN 116470986 A CN116470986 A CN 116470986A CN 202210027105 A CN202210027105 A CN 202210027105A CN 116470986 A CN116470986 A CN 116470986A
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CN
China
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mode
ofdm
information
transmission mode
determining
Prior art date
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Pending
Application number
CN202210027105.0A
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English (en)
Inventor
王婷
金石
孙欢
周星宇
刘永
张静
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Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
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Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
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Publication of CN116470986A publication Critical patent/CN116470986A/zh
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Abstract

本申请提供了一种确定传输模式的方法、装置和系统,该方法包括:从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;根据该OFDM传输模式接收OFDM信号。本申请提供的一种确定传输模式的方法、装置和系统,支持Full‑CP模式和CP‑free模式之间的切换,使得通信系统具有良好频谱效率的同时,能够保证较高的信号检测性能,进而提高通信系统容量。

Description

一种确定传输模式的方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及通信领域,特别地,涉及一种确定传输模式的方法、装置及系统。
背景技术
将多输入多输出(multiple-input multiple-out,MIMO)与正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)相结合的MIMO-OFDM技术是提升无线链路吞吐量最具前景的技术之一。在多径信道环境中,发送信号将历经具有不同延迟的多条路径,在第一通信设备产生符号间干扰(inter-symbol interference,ISI)和载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)。在OFDM符号前插入循环前缀,一方面起到保护间隔的作用,另一方面将线性卷积转化为循环卷积,可以显著降低ISI和ICI。从理论上讲,循环前缀的长度至少等于信道的时延扩展才足以消除ISI和ICI的影响。然而,随着物联网(Internet of things,IoT)的蓬勃发展,无线传输中将产生海量数据,时延敏感的应用场景将呈指数式增长,因此,缩短OFDM帧长、降低系统延迟、提升频带利用率已成当务之急,而这均受到循环前缀的约束。但是,循环前缀的缺失将使MIMO-OFDM系统受到严重的ISI和ICI,使信号检测的性能恶化,进而使得通信系统容量变低。
因此,一种能够兼顾系统频谱效率和信号检测性能的确定传输模式的方法、装置及系统亟待开发。
发明内容
本申请提供一种确定传输模式的方法、装置及系统,支持发送OFDM符号的模式在充足循环前缀Full-CP模式和无循环前缀CP-free模式之间的切换,因而能够兼顾通信系统良好的频谱效率和信号检测性能,有助于提高通信系统容量。
第一方面,提供了一种确定传输模式的方法,该方法可以由终端设备执行,或者也可以由网络设备执行。示例性地,该方法可以由配置在终端设备中的部件(如芯片或芯片系统等)执行,或者可以由配置在网络设备中的部件(如芯片或芯片系统等)执行。以下以接收OFDM信号的第一通信设备执行为例进行说明。
该方法可以包括:从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,所述候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;根据该OFDM传输模式接收OFDM信号。
在一些可能的实现方式中,在第一模式下,OFDM信号包含充足循环前缀;或者,仅包含部分循环前缀,本申请对此不作具体限定。示例性地,在第一模式下,循环前缀的长度可以为根据时延扩展设计的长度,或者也可以为其他方式确定的长度。
进一步地,在第一模式下,OFDM信号的循环前缀的长度可以有多种。在一些可能的实现方式中,上述确定OFDM传输模式包括确定OFDM信号的循环前缀的长度。
在上述技术方案中,第一通信设备可以从第一模式和第二模式中选择适合的传输模式以传输数据或信道,以使通信系统能够具有良好的频谱效率,同时保证较高的信号检测性能,从而提高通信系统容量。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:确定模式参数,该模式参数用于确定该OFDM传输模式的切换边界;确定信道环境信息;该从候选传输模式中确定OFDM传输模式,包括:根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,上述信道环境信息可以是由第一通信设备在每个时隙起始时对信道环境进行检测确定的,例如,可以是根据解调参考信号DMRS对信道环境进行检测确定的,本申请对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,上述OFDM传输模式的切换边界可以为信噪比SNR值,该SNR值包含于模式参数中。上述模式参数可以是由第二通信设备发送的,或者也可以是由第二通信设备和第一通信设备根据协议预定义的,本申请对此不作具体限定。
在上述技术方案中,第一通信设备根据信道环境信息确定是否所需的OFDM传输模式,在不同信道环境下使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该模式参数为第一参数与该OFDM传输模式的切换边界之间的关系,其中,第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在上述技术方案中,第一通信设备可以根据第一参数确定所需的OFDM传输模式,在不同第一参数下可以使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
在一些可能的实现方式中,第一参数与OFDM传输模式切换边界之间的关系预先确定的。示例性地,OFDM切换边界为根据通信系统分别在第一模式和第二模式下工作时的频谱效率、误块率以及误比特率确定的。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:接收第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式;根据该第一信息确定该OFDM传输模式。
示例性地,第一信息可以指示某区域支持第一模式;或者,某区域支持第二模式;或者指示某区域支持第一模式和第二模式切换。应理解,当第一信息指示某区域支持第一模式和第二模式切换,并且当第一通信设备位于支持第一模式和第二模式切换的区域时,第一通信设备还需确定模式参数,进而根据信道环境信息和模式参数确定OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该第一信息可以为PBCH/SIB系统广播信令,或者为公共RRC信令;或者,该第一信息为组下行控制信息(downlink control information,DCI);或者,该第一信息为DCI或RRC信令;或者,该第一信息也可以为其他信息,本申请对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,在一些可能的实现方式中,第一通信设备确定所处区域,进而根据接收到的第一信息确定OFDM传输模式。可选地,第一通信设备可以根据位置信息确定所处的区域,或者也可以根据第二通信设备的指示信息确定所处区域。
在上述技术方案中,第一通信设备根据第一信息确定所处区域支持的OFDM传输模式,当所述区域仅支持一种OFDM传输模式时,无需进行额外的信令交互,能够降低信令开销,进而提高通信性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据预定义传输方案信息确定该模式参数,该预定义传输方案信息包括通过协议预定义的该OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
在上述技术方案中,通过协议预定义的方式确定OFDM传输方案,能够降低信令开销,进而提高通信性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:该信道环境信息包括接收信噪比,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:发送第一指示信息,该第一指示信息用于指示该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备确认OFDM传输模式后,需要指示第二通信设备使用该OFDM传输模式发送OFDM信号。示例性地,第一通信设备在进行信道状态信息CSI测量后发送该第一指示信息;或者,第一通信设备可以在接收第二网络设备发送的下行数据后,在发送HARQ-ACK后发送该第一指示信息,本申请对此不作具体限定。示例性地,上述第一指示信息可以为一比特空口指示信号,当一比特空口指示信号为1时,指示OFDM传输模式为第一模式;当一比特空口指示信号为0时,指示OFDM传输模式为第二模式。或者,第一指示信息也可以为其他形式,本申请对此不作具体限定。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输。
在上述技术方案中,第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输可以降低信令开销,降低指示时延和反馈时延,提高通信性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式。
在上述技术方案中,OFDM信号接收端向OFDM信号发送端发送能力指示信息,以建议OFDM信号发送端采用何种OFDM传输方式,可以降低OFDM信号接收端的处理复杂度,考虑不同终端的能力情况,均衡系统性能与复杂度。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,移除该OFDM信号中的循环前缀,通过傅里叶变换将时域符号变换为频域符号,确定该频域符号的实值频域信道矩阵和实值频域符号向量;根据该实值频域信道矩阵和该实值频域符号向量,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM信号进行该信号检测。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,根据上一个符号时间内发送的符号向量的估计值消除该OFDM信号中的符号间干扰,确定该OFDM符号的实值时域符号向量和实值时域信道矩阵;根据该实值时域符号向量和该实值时域信道矩阵,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM符号进行该信号检测。
在上述技术方案中,利用共轭梯度算法构建深度神经网络对OFDM信号进行检测,规避了其中复杂的直接矩阵求逆,能够降低了运行时间。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:利用共轭梯度方法迭代求解确定实值噪声向量的解向量,根据该实值频域信道矩阵确定去相关系数;根据该解向量和该去相关系数计算外向均值数向量和误差方差,该外向均值数向量和该误差方差的更新步长分别由第二参数和第三参数调节;根据该外向均值数向量和该误差方差,利用无散度非线性函数计算符号向量的估计值,该无散度非线性函数的无散度特性由第四参数和第五参数调节。
在上述技术方案中,基于每层可调参数:第二参数、第三参数、第四参数和第五参数,能够降低训练神经网络所需的开销,进而使得本申请的确定传输模式的方法具有泛化性强、可快速部署的优势。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:根据该符号向量的估计值计算第一估计误差方差,根据该第一估计误差方差和上一层子网络传递的第二估计误差方差确定估计误差方差,该估计误差方差用于计算下一层子网络实值噪声向量的解向量。
在上述技术方案中,通过将更新的误差方差与上一层子网络传递的数值进行凸线性组合,并对输出方差的最小值进行限制,可以加强信号检测网络的稳定性。
第二方面,提供了一种确定传输模式的方法,该方法可以由终端设备执行,或者也可以由网络设备执行。示例性地,该方法可以由配置在终端设备中的部件(如芯片或芯片系统等)执行,或者可以由配置在网络设备中的部件(如芯片或芯片系统等)执行。以下以发送OFDM信号的第二通信设备执行为例进行说明。
该方法可以包括:从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式;其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀;在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;根据该OFDM传输模式发送OFDM信号。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:接收第三信息,根据该第三信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式;其中,该第三信息用于指示OFDM传输模式为该第一模式或该第二模式;或者,该第三信息用于指示信道的接收信噪比。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备,即,OFDM信号接收端指示或建议OFDM传输模式,则该第三信息可以为上述第一指示信息,或者为第二信息,或者为其他能够指示OFDM传输模式的信息,本申请对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,第二通信设备,即,OFDM信号发送端指示OFDM传输模式,或者通过协议预定义OFDM传输模式,则第三信息需要包括信道的接收信噪比,以使第二通信设备根据信道的接收信噪比和OFDM传输模式切换边界确定OFDM传输模式。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:当该第三信息用于指示该接收信噪比时,根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该模式参数用于指示该OFDM传输模式的切换边界。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:发送第二指示信息,该第二指示信息用于指示该OFDM传输模式。
应理解,需要第二通信设备指示第一通信设备OFDM传输模式时,第二通信设备需要根据第三信息确定接收信噪比,进而根据接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定OFDM传输模式,进而通过第二指示信息指示第一通信设备该OFDM传输模式。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:发送第四信息,该第四信息用于指示第一参数对应的该OFDM传输模式的切换边界,该第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在上述技术方案中,第二通信设备发送第四信息,以使第四信息接收端可以根据第一参数确定所需的OFDM传输模式,在不同第一参数下可以使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:发送第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:接收第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式;根据该第二信息确定该OFDM传输模式。
在上述技术方案中,OFDM信号发送端接收能力指示信息,以根据能力指示信息确定采用何种OFDM传输方式,可以均衡系统性能与复杂度。
第三方面,提供了一种确定传输模式的装置,该装置可以包括:处理单元,用于从候选传输模式中正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;收发单元,用于根据该OFDM传输模式接收OFDM信号。
在上述技术方案中,该装置可以从第一模式和第二模式中选择适合的传输模式以传输数据或信道,以使通信系统能够具有良好的频谱效率,同时保证较高的信号检测性能,从而提高通信系统容量。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:确定模式参数,该模式参数用于确定该OFDM传输模式的切换边界;确定信道环境信息;根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式。
在上述技术方案中,该装置根据信道环境信息确定是否所需的OFDM传输模式,在不同信道环境下使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该模式参数为第一参数与该OFDM传输模式的切换边界之间的关系,其中,第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在上述技术方案中,该装置可以根据第一参数确定所需的OFDM传输模式,在不同第一参数下可以使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:接收第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式;该处理单元还用于根据该第一信息确定该OFDM传输模式。
在上述技术方案中,该装置根据第一信息确定所处区域支持的OFDM传输模式,当所述区域仅支持一种OFDM传输模式时,无需进行额外的信令交互,能够降低信令开销,进而提高通信性能。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:根据预定义传输方案信息确定该模式参数,该预定义传输方案信息包括通过协议预定义的该OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
在上述技术方案中,通过协议预定义的方式确定OFDM传输方案,能够降低信令开销,进而提高通信性能。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该信道环境信息包括接收信噪比,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该处理单元还用于:当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:发送第一指示信息,该第一指示信息用于指示该OFDM传输模式。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输。
在上述技术方案中,第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输可以降低信令开销,降低指示时延和反馈时延,提高通信性能。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式。
在上述技术方案中,该装置发送能力指示信息,以建议OFDM信号发送端采用何种OFDM传输方式,可以降低OFDM信号接收端的处理复杂度,考虑不同终端的能力情况,均衡系统性能与复杂度。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,移除该OFDM信号中的循环前缀,通过傅里叶变换将时域符号变换为频域符号,确定该频域符号的实值频域信道矩阵和实值频域符号向量;根据该实值频域信道矩阵和该实值频域符号向量,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM信号进行该信号检测。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,根据上一个符号时间内发送的符号向量的估计值消除该OFDM信号中的符号间干扰,确定该OFDM符号的实值时域符号向量和实值时域信道矩阵;根据该实值时域符号向量和该实值时域信道矩阵,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM符号进行该信号检测。
在上述技术方案中,该装置利用共轭梯度算法构建深度神经网络对OFDM信号进行检测,规避了其中复杂的直接矩阵求逆,能够降低了运行时间。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:利用共轭梯度方法迭代求解确定实值噪声向量的解向量,根据该实值频域信道矩阵确定去相关系数;根据该解向量和该去相关系数计算外向均值数向量和误差方差,该外向均值数向量和该误差方差的更新步长分别由第二参数和第三参数调节;根据该外向均值数向量和该误差方差,利用无散度非线性函数计算符号向量的估计值,该无散度非线性函数的无散度特性由第四参数和第五参数调节。
在上述技术方案中,该装置基于每层可调参数:第二参数、第三参数、第四参数和第五参数,能够降低训练神经网络所需的开销,进而使得本申请的传输模式切换的方法具有泛化性强、可快速部署的优势。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:根据该符号向量的估计值计算第一估计误差方差,根据该第一估计误差方差和上一层子网络传递的第二估计误差方差确定估计误差方差,该估计误差方差用于计算下一层子网络实值噪声向量的解向量。
在上述技术方案中,该装置通过将更新的误差方差与上一层子网络传递的数值进行凸线性组合,并对输出方差的最小值进行限制,可以加强信号检测网络的稳定性。
第四方面,提供了一种确定传输模式的装置,该装置可以包括:处理单元,用于从候选传输模式中正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;收发单元,用于根据该OFDM传输模式发送OFDM信号。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:接收第三信息,根据该第三信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式;其中,该第三信息用于指示OFDM传输模式为该第一模式或该第二模式;或者,该第三信息用于指示信道的接收信噪比。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该处理单元还用于:当该第三信息用于指示该接收信噪比时,根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该模式参数用于指示该OFDM传输模式的切换边界。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该处理单元还用于:当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:发送第二指示信息,该第二指示信息用于指示该OFDM传输模式。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:发送第四信息,该第四信息用于指示第一参数对应的该OFDM传输模式的切换边界,该第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在上述技术方案中,该装置发送第四信息以使第四信息接收端可以根据第一参数确定所需的OFDM传输模式,在不同第一参数下可以使用不同的OFDM传输模式,能够保证通信系统运行过程中,兼顾较高的频谱效率和较高的信号检测性能。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:发送第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该收发单元还用于:接收第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式;根据该第二信息确定该OFDM传输模式。
在上述技术方案中,该装置接收能力指示信息,以确定采用何种OFDM传输方式,可以降低OFDM信号接收端的处理复杂度,均衡系统性能与复杂度。
第五方面,提供了一种确定传输模式的装置,该装置可以包括:存储器,用于存储程序;处理器,用于执行存储器存储的程序,当存储器存储的程序被执行时,处理器用于执行上述第一方面至第二方面任一种可能实现方式中的方法。
第六方面,提供了一种确定传输模式的系统,该系统包括上述如第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式中的传输消息签名的装置,以及上述如第四方面或第四方面任意一种可能的实现方式中的传输消息签名的装置。
第七方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面至第二方面的任一种可能执行的方法。
第八方面,提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质存储有程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面和第二方面及第一方面和第二方面中的任一方法。这些计算机可读存储包括但不限于如下的一个或者多个:只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程ROM(programmable ROM,PROM)、可擦除的PROM(erasable PROM,EPROM)、Flash存储器、电EPROM(electrically EPROM,EEPROM)以及硬盘驱动器(hard drive)。
第九方面,提供一种芯片,该芯片包括处理器与数据接口,其中,处理器通过该数据接口读取存储器上存储的指令,以执行第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。在具体实现过程中,该芯片可以以中央处理器(central processing unit,CPU)、微控制器(micro controller unit,MCU)、微处理器(micro processing unit,MPU)、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、片上系统(system on chip,SoC)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或可编辑逻辑器件(programmable logic device,PLD)的形式实现。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种通信系统的示意图。
图2是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的示意性流程图。
图3是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的应用场景的示意图。
图4是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的示意性流程图。
图5是本申请实施例提供的一种由发送端和接收端构成的通信系统的示意图。
图6是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的示意性流程图。
图7是本申请实施例提供的一种信号检测网络的示意图。
图8是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法中SNR切换边界的示意图。
图9是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的又一示意性流程图。
图10是本申请实施例提供的RRC信令配置终端设备的信息块位置的示意图。
图11是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的又一示意性流程图。
图12是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的又一示意性流程图。
图13是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的再一示意性流程图。
图14是本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法的再一示意性流程图。
图15是本申请实施例提供的一种通信装置的示意性框图。
图16是本申请实施例提供的一种通信装置的又一示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1是本申请实施例应用的无线通信系统100的场景示意图。该无线通信系统100可以包括网络设备110。网络设备110可以是与终端设备120通信的设备。网络设备110可以为特定的地理区域提供通信覆盖,并且可以与位于该覆盖区域内的终端设备进行通信。
图1示例性地示出了一个网络设备110和一个终端设备120,可选地,该无线通信系统100可以包括多个网络设备110并且每个网络设备110的覆盖范围内可以包括其它数量的终端设备120,本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是,本申请实施例进行通信的两侧实体可以是网络设备110与终端设备120,或者还可以是网络设备110与网络设备110,或者还可以是终端设备120与终端设备120,或者还可以是其他通信能力的实体,本申请对此不做具体限定。
可选地,该无线通信系统100还可以包括网络控制器、移动管理实体等其他网络实体,本申请实施例对此不作限定。
应理解,本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:全球移动通讯(global system of mobile communication,GSM)系统、码分多址(code divisionmultiple access,CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex,TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system,UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access,WiMAX)通信系统、接入回传一体化(integrated access andbackhaul,IAB)通信系统、卫星星间链路通信系统、未来的第五代(5th generation,5G)移动通信系统或新无线(new radio,NR)或未来第六代(6th generation,6G)移动通信系统等。
本申请实施例中对终端设备的类型不做具体限定,例如终端设备(userequipment,UE)可以是能够接收网络设备调度和指示信息的无线终端设备,无线终端设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,或具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端设备可以经无线接入网(如,radioaccess network,RAN)与一个或多个核心网或者互联网进行通信,无线终端设备可以是移动终端设备,如移动电话(或称为“蜂窝”电话,手机(mobile phone))、计算机和数据卡,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如,个人通信业务(personal communication service,PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriberstation),移动站(mobile station)、移动台(mobile station,MS)、远程站(remotestation)、接入点(access point,AP)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(user terminal)、用户代理(user agent)、用户站(subscriber station,SS)、用户端设备(customer premises equipment,CPE)、终端(terminal)、用户设备(user equipment,UE)、移动终端(mobile terminal,MT)等。无线终端设备也可以是可穿戴设备以及下一代通信系统,例如,5G网络中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)网络中的终端设备,NR通信系统中的终端设备等。
作为示例而非限定,在本申请实施例中,该终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
本申请实施例中对网络设备的类型不做具体限定,如新一代基站(generationNode B,gNodeB)。网络设备可以是用于与移动设备通信的设备。网络设备可以是无线局域网(wireless local area networks,WLAN)中的AP,全球移动通信系统(global systemfor mobile communication,GSM)或码分多址(code division multiple access,CDMA)中的基站(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband codedivision multiple access,WCDMA)中的基站(NodeB,NB),还可以是长期演进(long termevolution,LTE)中的演进型基站(evolutional Node B,eNB或eNodeB),或者中继站或接入点,或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)网络中的网络设备,或NR系统中的gNodeB等。另外,在本申请实施例中,网络设备为小区提供服务,终端设备通过该小区使用的传输资源(例如,频域资源,或者说,频谱资源)与网络设备进行通信,该小区可以是网络设备(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(small cell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(Metro cell)、微小区(Micro cell)、微微小区(Pico cell)、毫微微小区(Femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小、发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。此外,在其它可能的情况下,网络设备可以是其它为终端设备提供无线通信功能的装置。本申请的实施例对网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。为方便描述,本申请实施例中,为终端设备提供无线通信功能的装置称为网络设备。
上述通信系统可以为5G NR系统,或者也可以为卫星通信系统、卫星星间链路通信系统等。本申请实施例也可以应用于其它的通信系统,只要该通信系统中存在实体需要发送传输方向指示信息,另一个实体需要接收该指示信息,并根据该指示信息确定一定时间内的传输方向。示例性地,如图1所示,一个网络设备110和一个终端设备120,组成一个通信系统。在该通信系统中,终端设备120可以发送上行数据给网络设备110,网络设备110接收终端设备120发送的上行数据。网络设备110也可以向终端设备120发送下行数据,终端设备120接收下行数据。示例性地,数据可以是广义的数据,比如可以用户数据,也可以是系统信息,广播信息,控制信息,反馈信息或其他的信息等。示例性地,该数据是PDSCH上携带的数据。
作为一种可能的方式,网络设备可以由集中式单元(centralized unit,CU)和分布式单元(distributed unit,DU)构成。一个CU可以连接一个DU,或者也可以多个DU共用一个CU,可以节省成本,以及易于网络扩展。CU和DU的切分可以按照协议栈切分,其中一种可能的方式是将无线资源控制(radio resource control,RRC)、服务数据映射协议栈(service data adaptation protocol,SDAP)以及分组数据汇聚协议(packet dataconvergence protocol,PDCP)层部署在CU,其余的无线链路控制(radio link control,RLC)层、介质访问控制(media access control,MAC)层以及物理层部署在DU。
另外,在本申请实施例中,网络设备为小区提供服务,终端设备通过该小区使用的传输资源(例如,频域资源,或者说,频谱资源)与网络设备进行通信。该小区可以是网络设备(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(small cell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(Metro cell)、微小区(Micro cell)、微微小区(Pico cell)、毫微微小区(Femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小和发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。
示例性地,在小区中,网络设备110和终端设备120可以通过空口资源进行数据传输。空口资源可以包括时域资源和频域资源,时域资源和频域资源还可以称为时频资源。频域资源可以位于设置的频率范围,频率范围还可以称为频带(band)或频段,频域资源的宽度可以称为带宽(bandwidth,BW)。
时频资源具体可以是资源栅格,包括时域和频域,比如时域单位可以为符号(symbol),频域单位可以为子载波(subcarrier),资源栅格中最小的资源单位可以称为资源单元(resource element,RE)。一个资源块(resource block,RB)在频域可以包括一个或多个子载波,比如可以是12个子载波。一个时隙在时域可以包括一个或多个符号,示例性地,在普通循环前缀(cyclic prefix,CP)下,一个时隙可以包括14个符号;在扩展循环前缀下,一个时隙可以包括12个符号。
在无线通信系统中,例如在基于OFDM的通信系统中,在频域上,一个资源栅格包括X1个子载波,X1为大于等于1的整数。示例性地,X1为12的倍数。一般地,可以按照频率增加的方向对该X1个子载波进行编号。在时域上,一个资源栅格包括X2个符号,X2为大于等于1的整数。示例性地,X2为7或14。一般地,可以按照时域增加的方向对该X2个符号进行编号。在资源栅格中,一个子载波和一个符号唯一确定一个RE,一个RE对应的索引可以标记为为(k,l),其中k表示子载波索引,l表示符号索引。通过资源元素(k,l)传输的复数值可以记为其中p为天线端口号。
在NR中,引入了多种帧结构(可以包括多种子载波间隔),因此定义资源栅格(resource grid)的时候可以是针对每种帧结构参数定义一个资源栅格。具体如下:
对于每个子载波间隔和载波,定义的资源栅格包括个子载波和个OFDM符号。其中,是指资源栅格的大小,或者可以是指包括的RB的个数。μ代表子载波间隔配置,下标x代表数据传输方式为下行或者上行。示例性地,一个资源栅格可以包括X3个物理资源块(physical resource block,PRB),X3为大于等于1的整数。在一些可能的实现方式中,可以基于频率增长的方向从0至X3-1为各PRB依次进行编号,得到各RB的编号值。在本申请实施例中,术语“编号值”也可以称作“标识”或“索引”。
是指每个资源块中包括的子载波的个数。是指在子载波间隔配置μ下,每个子帧包含的符号的个数。进一步地,一个子帧中可以包括若干个时隙(slot)。示例性地,是指在子载波间隔配置μ下,每个子帧包含的时隙的个数。是指在每个时隙包含的符号的个数。
对于一个子载波间隔(numerology)和一个载波,在该载波中可以定义资源栅格,其中,资源栅格在载波中的起始位置或资源栅格中的第一个子载波在载波中的起始位置为该值可以通过高层信令指示。在一些可能的实现方式中,多种子载波间隔(numerologies)可以描述为帧结构参数,示例性地,numerologies可以包括子载波间隔和/或CP,例如,表1所示为NR中支持的帧结构参数:
表1 NR支持的帧结构参数
μ Δf=2μ·15[kHz] CP
0 15 普通
1 30 普通
2 60 普通,扩展
3 120 普通
4 240 普通
CP长度为如下公式中的其中,l表示符号,μ表示子载波间隔。
下文基于图1所示的无线通信系统介绍网络设备与终端设备之间的通信进行详细描述。在无线通信系统中,网络设备和终端设备进行数据传输时,网络设备可以对终端设备进行调度,网络设备可以通过控制信息从资源栅格中为终端设备分配物理下行共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)或物理上行共享信道(physical uplinkshared channel,PUSCH)等数据信道的频域资源和/或时域资源,示例性地,该控制信息可以指示数据信道所映射至的符号和/或RB,网络设备和终端设备在该分配的时频资源通过数据信道进行数据传输。
如上所述,OFDM符号前插入循环前缀,虽然能够起到保护间隔的作用,并且可以显著降低ISI和ICI。但是,插入冗余的循环前缀严重限制了系统的频谱效率。此外,天线数的倍增使得接收机信号检测策略承受着额外的压力。然而,循环前缀的缺失将带来严重的ISI和ICI,使信号检测的性能恶化。通常的方案是使用复杂的均衡来弥补CP长度不足带来的损失,通过增加系统的复杂度来获得频谱效率的提升,而MIMO与OFDM的结合将使得系统的设计进一步复杂化。
鉴于此,为了兼顾通信系统频谱效率和信号检测性能,本申请实施例提供一种切换OFDM传输模式的方法、装置及系统,支持无循环前缀(CP-free)和充足循环前缀(Full-CP)模式切换,可以根据不同场景/需求确定OFDM传输模式,在降低CP开销的同时,保证系统的频谱效率和信号检测性能的良好折中。
本申请将围绕包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面、实施例或特征。应当理解和明白的是,各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等,并且/或者可以并不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。此外,还可以使用这些方案的组合。下面结合图1的应用场景,对本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法进行详细描述。
图2为本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法200的示意性流程图。应理解,图2示出确定传输模式的方法的步骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以执行其他操作或者图2中的各个操作的变形。此外,图2中的各个步骤可以按照与图2呈现的不同的顺序来执行,并且有可能并非要执行图2中的全部操作。具体地,方法200包括:
S201,第一通信设备根据信道的接收信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和切换边界确定传输模式。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备确定模式参数,该模式参数用于确定OFDM传输模式的切换边界;第一通信设备确定信道环境信息。
上述模式参数可以是由第二通信设备发送的,或者也可以是由第二通信设备和第一通信设备根据协议预定义的,本申请对此不作具体限定。
具体地,第一通信设备测量信道的接收信噪比,进而判断信道的接收信噪比是否小于CP-free和Full-CP通信切换边界,当接收信噪比小于切换边界时,确定传输模式为Full-CP模式,当接收信噪比大于或等于切换边界时,确定传输模式为CP-free模式。示例性地,上述接收信噪比和信道空间相关系数信息可以为第一通信设备在每个时隙起始时对信道环境进行检测确定的,例如,第一通信设备可以根据解调参考信号(demodulationreference signal,DMRS)对信道环境进行检测。进一步地,接收信噪比根据接收信号与噪声统计信息来计算获得的;信道空间相关系数通过对时域信道响应矢量做相关运算获得的。
在一些可能的实现方式中。第一通信设备根据模式参数确定上述切换边界。具体地,当第二通信设备为网络设备时,上述模式参数可以为第二通信设备发送的。
上述模式参数可以为不同调制方式对应的SNR切换边界取值;或者,该模式参数也可以为不同天线配置或数据流对应的SNR切换边界取值;或者,该模式参数也可以包括接收信噪比和信道空间相关系数信息;或者,上述模式参数也可以包括信道模型等信息。
在一些可能的实现方式中,固定的区域支持的数据传输模式是固定的,不同的区域支持的传输模式可能相同也可能不同,则上述模式参数中还可以包括为区域位置。示例性地,可以通过区域范围指示信息指示不同区域位置支持的传输模式。图3示出了两种区域划分的示意图,如图3中的(a)所示,区域1支持CP-free模式,区域2支持CP-free和Full-CP灵活切换模式,区域3支持Full-CP模式;如图3中的(b)所示,区域1支持CP-free模式,区域2和区域3支持CP-free和Full-CP灵活切换模式,区域4支持Full-CP模式。
可选地,第一通信设备可以接收第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的候选传输模式为CP-free模式还是Full-CP模式,亦或CP-free和Full-CP灵活切换模式;第一通信设备可以根据所述第一信息确定所述OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,终端设备确定所处区域,根据接收到的区域范围指示信息确定OFDM传输模式。可选地,终端设备可以根据位置信息确定所处的区域,或者终端设备也可以根据网络设备的指示信息确定所处区域。当终端设备确定当前区域为区域1时,终端设备可以根据区域范围指示信息将传输模式确定为CP-free模式,而无需再测量信道的接收信噪比;终端设备确定当前区域为区域2,并且根据区域范围指示信息将传输模式确定为CP-free和Full-CP灵活切换模式时,则终端设备仍需测量信道的接收信噪比,进而根据模式参数中的切换边界等信息确定OFDM传输模式。应理解,若某区域仅支持一种模式时,网络设备向终端设备发送的模式参数中可以无切换边界信息。
在一些可能的实现方式中,模式参数也可以包括SNR取值量化指示信息。由于对于不同的信道环境或场景,其SNR切换边界不同,因此可以使用不同的比特值代表不同的SNR切换边界,例如比特数可以是1,2,3,4,或其他正整数。示例性地,对于SNR切换边界取值范围15~35dB,可以使用3个比特对15~35dB进行量化,例如可以使用比特值000表示SNR切换边界为15~17dB,比特值001表示SNR切换边界为18~20dB,比特值010表示SNR切换边界为21~23dB,比特值011表示SNR切换边界为24~26dB,比特值100表示SNR切换边界为27~29dB,比特值101表示SNR切换边界为30~32,比特值110表示SNR切换边界为33~35。或者,也可以使用2或4个比特表述上述SNR切换边界的范围,本申请实施例对此不做具体限定。
进一步地,网络设备可以通过系统广播不同信道环境/场景的模式参数,例如,通过PBCH/SIB或公共RRC信令等系统广播信令广播模式参数;或者,网络设备可以通过组播模式参数,例如通过组下行控制信息(downlink control information,DCI)指示上述不同信道环境/场景的模式参数;或者,网络设备也可以通过DCI指示或UE specific RRC信令直接指示对应的终端设备上述模式参数;或者,也可通过其他方式指示终端设备上述模式参数,本申请实施例对此不作具体限定。
可选地,模式参数可以表示第一参数与OFDM传输模式切换边界之间的对应关系,其中第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,空间相关性,业务类型。示例性地,上述对应关系如表2所示中的至少一个取值(比如x11~x36中至少一个取值)和/或至少一行和/或至少一列,其中x11-x36代表模式参数指示的OFDM传输模式切换边界,更具体地,表2中x11代表在室内中,调制方式为16QAM,其他配置为默认的基准配置时,OFDM传输模式切换边界为SNR=x11;表2中的x33代表在稀疏城区时,天线配置(比如发射天线数,或,接收天线数,传输流数等)为6,其他配置为默认的基准配置时,OFDM传输模式切换边界为SNR=x33,表格中其他数值以此类推。在一些可能的实现方式中,上述默认的基准配置可以为:OFDM子载波数为64;发送天线数为6,接收天线数为8;调制方式为64QAM;信道模型为SUI信道模型,最大时延扩展为10采样周期。基准配置也可以为其他配置,本申请实施例对此不做具体限定。需要说明的是,表2中的参数仅为示例性说明,在一些可能的实现方式中,模式参数也可以指示特定场景、调制方式、天线配置和空间相关性下的OFDM传输模式切换边界,例如,模式参数可以指示在密集城区时,调制方式为16QAM、天线配置为8,空间相关性为0.7时的OFDM传输模式切换边界为SNR=x27,本申请实施例对此不作限定。还需说明的是,上述x11-x36可以为确切的SNR数值,或者也可以为SNR范围,本申请实施例对此不作限定。其中,x11-x36的取值可以为实数。示例性的,网络设备可以通过高层信令和/或物理层信令向终端设备发送表2中的一个或多个取值,或者,一行或多行模式参数,或者,一列或多列模式参数,或者,一行和/或一列模式参数,也可以发送全部模式参数,本申请实施例对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,第一参数与OFDM传输模式切换边界之间的关系预先确定的。示例性地,OFDM切换边界为根据通信系统分别在Full-CP模式和CP-free模式下工作时的频谱效率、误块率以及误比特率确定的。
在一些可能的实现方式中,网络设备通过高层信令和/或物理层信令向终端设备发送第四信息,第四信息用于指示第一参数对应的所述OFDM传输模式的切换边界,所述第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
表2不同模式参数中切换边界的示例
更进一步地,终端设备可以根据上述模式参数和测量的信道的接收信噪比确定第一指示信息。终端设备根据表2中的x11-x36和信道的SNR即可确定第一指示信息。
应理解,上述Full-CP模式是指第二通信设备在发送的OFDM符号前插入循环前缀,第一通信设备使用Full-CP接收机接收OFDM符号,进而经过预处理、信号检测以及解映射等操作还原出OFDM符号中的比特流;上述CP-free模式是指第二通信设备不在发送的OFDM符号前插入循环前缀,第一通信设备使用CP-free接收机接收OFDM符号,进而经过预处理、信号检测以及解映射等操作还原出OFDM符号中的比特流。
应理解,上述切换边界在不同的MIMO-OFDM基准场景配置下是不同的,即在不同天线配置、调制制式和信道空间相关系数的场景下,应当首先测量系统工作在Full-CP模式和CP-free模式时的误比特率(bit error rate,BER)、误块率(block error rate,BLER)和频谱效率随接收信噪比的变化,由此根据频谱效率的高低来决定具体的接收信噪比切换边界。确定好各类场景的切换边界后,在具体场景部署时,只需根据测量得到的信道空间相关系数以及系统配置来选择对应的OFDM传输模式。
示例性地,以一个配有Nt根发射天线和Nr根接收天线的MIMO-OFDM系统为例,其中,每根天线使用Nc路子载波传输信息。在一些可能的实现方式中,取天线数Nt=6,Nr=8,子载波数Nc=64,调制方式采用64QAM方形星座调制,具体基准场景配置如表3所示。
表3 MIMO-OFDM基准场景配置
参数
OFDM子载波数 64
循环前缀长度 0(CP-free)或16(Full-CP)
收发天线数 发送天数为6,接收天线数为8
调制方式 64QAM
信道 SUI信道模型,最大时延扩展为10采样周期
示例性地,以表3所示MIMO-OFDM基准场景配置进行部署时,比较Full-CP模式和CP-free模式的频谱效率随接收信噪比的变化情况,以此确定模式参数的切换边界。表3所示基准场景下,Full-CP模式和CP-free模式的系统性能比较结果如表4所示,可以看到,当接收信噪比低于20dB时,Full-CP模式的频谱效率均高于CP-free模式,而当接收信噪比大于等于20dB时,CP-free模式的BLER降到较低的程度,频谱效率更高,因此将基准场景下的接收信噪比切换边界设置为20dB。需要说明的是,表格中数值为BER/BLER/频谱效率(bps/Hz)。
表4基准场景性能比较
S202,第一通信设备确定第一指示信息。
示例性地,第一通信设备可以根据传输模式确定第一指示信息,或者也可以根据接收信噪比和切换边界确定第一指示信息。
可选地,当接收信噪比小于(小于或等于)SNR切换边界时,确定OFDM传输模式为Full-CP模式;当接收信噪比大于或等于(大于)SNR切换边界时,确定OFDM传输模式为CP-free模式。
示例性地,上述第一指示信息可以为一比特空口指示信号,例如,当第一通信设备测量的信道接收信噪比小于模式参数指示的切换边界时,将一比特空口指示信号置为1,指示系统传输模式为Full-CP模式,提升检测性能;当第一通信设备测量的信道接收信噪比大于或等于模式参数指示的切换边界时,将一比特空口指示信号置为0,指示系统传输模式为CP-free模式,提升频谱效率。
示例性地,假设在确定第一指示信息前,第一通信设备的传输模式为CP-free模式,则如果第一指示信息指示传输模式为Full-CP模式,则第一通信设备会将传输模式从CP-free切换到Full-CP模式。
示例性地,假设在确定第一指示信息前,第一通信设备的传输模式为Full-CP模式,则如果第一指示信息指示传输模式为Full-CP模式,则第一通信设备可以继续采用Full-CP的传输模式。
示例性地,假设在确定第一指示信息前,第一通信设备的传输模式为Full-CP模式,则如果第一指示信息指示传输模式为CP-free模式,则第一通信设备会将传输模式从Full-CP切换到CP-free模式。
示例性地,假设在确定第一指示信息前,第一通信设备的传输模式为CP-free模式,则如果第一指示信息指示传输模式为CP-free模式,则第一通信设备可以继续采用CP-free的传输模式。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备还可以根据接收信噪比和信道空间相关系数确定第一指示信息。
S203,第一通信设备发送第一指示信息。
可选地,该第一指示信息用于指示第二通信设备应该采用的OFDM传输模式,以使第二通信设备确定采用CP-free模式或Full-CP模式。
可选地,该第一指示信息也可以是用于指示第一通信设备建议的传输模式。第二通信设备可以采用该建议的传输模式,也可以不采用,本申请对此不做限定。
可选地,第一通信设备通过高层信令发送第一指示信息。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备为网络设备,第二通信设备为终端设备,则示例性地,在终端设备的接收信噪比变化较慢的场景下,OFDM传输模式在一段时间内可以保持不变,则网络设备可以通过RRC信令指示终端设备OFDM传输模式为CP-free模式或Full-CP模式。需要说明的是,在这种情况下,控制信道和数据信道的OFDM传输模式可以相同也可以不同。相应地,对于控制信道和数据信道的OFDM传输模式,网络设备可以联合指示,例如,对于控制信道采用Full-CP模式,对于数据信道采用CP-free模式;或,控制信道和数据信道都采用Full-CP模式,或,控制信道和数据信道都采用CP-free模式;或者,网络设备也可以对两种信道的OFDM传输模式进行单独指示,比如指示控制信道的传输模式(比如transmission scheme for control channel),和/或,指示数据信道的传输模式(比如transmission scheme for data channel),本申请实施例对此不作具体限定。
示例性地,可以使用1比特指示数据信道和控制信道的OFDM传输模式,应理解,在这种情况下数据信道和控制信道的OFDM传输模式相同;或者,也可以使用2比特分别指示数据信道和控制信道,例如,00代表数据信道和控制信道均采用CP-free模式,01代表数据信道采用CP-free模式,控制信道采用Full-CP模式,依次类推。
需要说明的是,在上述场景下,网络设备应与终端设备预先约定的采取何种方式指示OFDM传输模式,例如,可以通过RRC信令配置DCI中存在上述哪种指示域,也可以通过其他方式进行配置,本申请实施例对此不作具体限定。
可选地,第一通信设备通过物理层信令发送第一指示信息。
示例性地,在终端设备的接收信噪比变化较快的场景下,网络设备可以通过DCI信令指示终端设备OFDM传输模式。可选地,网络设备可以在DCI中的比特域指示该DCI调度的数据传输采用Full-CP还是CP-free模式的传输方案;或者,网络设备可以在DCI中的比特域指示该DCI调度的数据以及后续的控制信道传输采用Full-CP还是CP-free模式的传输方案;或者,网络设备也可以在DCI中的比特域指示是否更改后续数据信道或控制信道的传输方案,示例性地,可以采用1比特指示数据/控制信道的传输方案是否更改,例如:0表示不更改,1表示更改。在一些可能的实现方式中,之前数据传输采用的是Full-cp,当该域为1时,表明后续数据传输采用cp-free;当该域为0时,表明后续数据传输采用Full-cp。
需要说明的是,在上述场景下,网络设备应与终端设备预先约定的采取何种方式指示OFDM传输模式,例如,可以通过RRC信令配置DCI中存在上述哪种指示域,也可以通过其他方式进行配置,本申请实施例对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,网络设备也可以在组DCI中指示终端设备采用何种OFDM传输模式。示例性地,可以采用组传输模式无线网络临时标识(transmission moderadio Network temporary identifier,TM-RNTI)加扰的方式,为组中不同的终端设备指示不同的传输方案,示例性地,为每个终端设备分配一个信息块用于指示该终端设备应该采用的OFDM传输模式。在一些可能的实现方式中,可以通过RRC信令配置终端设备对应的信息块的位置。示例性地,每个信息块中可以包括1比特或2比特,以指示终端设备的数据信道和控制信道采用Full-CP还是CP-free模式进行传输,本申请实施例对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备为终端设备。示例性地,终端设备接收网络设备发送的信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal,CSI-RS),在信道状态信息(channel state information,CSI)测量反馈中指示针对该CSI资源对应的OFDM传输模式,即在CSI中携带该第一指示信息,如在CSI中包括1比特的传输方案反馈指示,或者,上述第一指示信息也可以独立编码,如图4中的(a)所示;或者,终端设备接收网络设备发送的下行数据,在ACK/NACK反馈中指示后续数据传输建议的传输方案,即在ACK/NACK反馈中携带该第一指示信息,如在ACK/NACK中包括1比特的传输方案反馈指示,或者,上述第一指示信息也可以独立编码,如图4中的(b)所示,本申请实施例对此不作具体限定。
S204,第二通信设备根据接收的第一指示信息确定是否在OFDM符号前插入循环前缀。
具体地,若第一指示信息为指示传输模式为Full-CP模式的信息,则第二通信设备在发送的OFDM符号前插入循环前缀,否则不在发送的OFDM符号前插入循环前缀。示例性地,若第一指示信息为一比特空口指示信号,则一比特空口指示信号为1时,在发送的OFDM符号前插入循环前缀;一比特空口指示信号为0时,不在发送的OFDM符号前插入循环前缀。
在一些可能的实现方式中,在Full-CP模式下,循环前缀的长度可以为根据时延扩展设计的长度,或者也可以为其他方式确定的长度。
进一步地,在Full-CP模式下,OFDM信号的循环前缀的长度可以有多种。在一些可能的实现方式中,上述确定OFDM传输模式包括确定OFDM信号的循环前缀的长度。
S205,第二通信设备发送OFDM信号。
需要说明的是,OFDM信号包含OFDM符号,在Full-CP模式下,OFDM信号具有循环前缀;在CP-free模式下,OFDM信号无循环前缀,即OFDM信号可以看作为OFDM符号。
具体地,若S204中接收到的第一指示信息指示传输模式为Full-CP模式,则该步骤发送的OFDM信号为携带循环前缀,否则为OFDM信号无循环前缀。
示例性地,假设在接收第一指示信息前,第二通信设备的传输模式为CP-free模式,则如果第一指示信息指示传输模式为Full-CP模式,则第二通信设备在接收第一指示信息后会将传输模式从CP-free切换到Full-CP模式,进而在Full-CP模式下发送OFDM信号。
示例性地,以上述表3所示的MIMO-OFDM基准场景配置为例,第二通信设备在一个符号时间内发送的总比特数为64×6×6=2304比特,输入的比特流首先通过串并变换和QAM映射转化为各路子载波上的QAM符号,第n路子载波上传输的频域Nt维MIMO复向量记作经过Nc点傅里叶反变换,un转换为时域信号向量qn,同时从多根天线上发出,送入多径信道。
需要说明的是,在本申请实施例中,信道是准静态的,即在一个符号时间内保持不变,第p(p∈{1,…,Nt})根发射天线和第q(q∈{1,…,Nr})根接收天线间的时域多径信道可以建模成抽头数为L’的FIR滤波器,取最大时延扩展L为10,其中,L’≥L。应理解,L代表FIR滤波器的有效抽头数。滤波器抽头系数为发射和接收天线阵列间第l条路径构成的MIMO信道矩阵可以表示为:
一般的MIMO-OFDM系统中,为了消除符号间干扰的影响,在OFDM符号前插入长度为Ng(Ng≥L-1)的循环前缀。接收到的时域符号y移除循环前缀后,经过傅里叶变换还原到频域,得到的第n路子载波上的频域符号向量Yn可以表示为:
Yn=Gnun+vn (1)
其中,vn为第n路子载波上的频域噪声向量,噪声方差为Gn是频域MIMO信道矩阵,具体地:
而对于CP-free的MIMO-OFDM系统,发送的OFDM符号前并未插入循环前缀,接收到的MIMO-OFDM时域符号向量可以表示为:
其中,为当前发送的频域符号向量,分别表示当前发送的时域符号向量和上一个符号时间内发送的时域符号向量,为时域噪声向量,各元素方差为矩阵其中F为Nc×Nc维归一化傅里叶变换矩阵,(·)H表示矩阵的共轭转置,表示克罗内克积,为Nt×Nt维的单位矩阵。是当前符号时间内的NcNr×NcNt阶分块循环信道矩阵,表达式为:
A和A-1分别是当前符号时间内和上一个符号时间内的NcNr×NcNt阶分块截断信道矩阵,其中A的表达式为:
S206,第一通信设备根据传输模式对接收的OFDM信号进行处理。
具体地,第一通信设备根据S202中确定的传输模式确定接收OFDM信号的模式,也即接收OFDM信号的接收机。进一步地,接收机对接收到的OFDM信号进行预处理、信号检测以及解映射等操作,最终还原出发送的比特流。
需要说明的是,第一通信设备在根据信道的接收信噪比和切换边界确定第一指示信息后,可以先向第二通信设备发送该第一指示信息,或者也可以先进行传输模式的切换,或者上述两个步骤也可以同时进行,即本申请实施例对S202和S203的执行顺序不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,第一通信设备可以通过第一指示信息指示第二通信设备CP的长度,即通信系统还可以实现不同CP长度之间的动态切换。
还需说明的是,由于CP-free的OFDM符号解码复杂度更高,某些终端设备可能不支持CP-free模式。
则在一些可能的实现方式中,当第二通信设备为网络设备,第一通信设备为终端设备,终端设备需要接收下行数据时,终端设备可以上报能力。在这种情况下,终端设备可以向网络设备发送指示信息,该指示信息用于上报终端设备是否支持CP-free模式,或者用于指示终端设备在发送消息时是否支持CP-free传输模式,和/或接收消息时是否支持CP-free传输模式。
可选地,第一通信设备发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持Full-CP模式,支持CP-free模式,不支持CP-free模式,支持Full-CP模式和CP-free模式,或,支持Full-CP模式且不支持CP-free模式。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法,支持通信系统在Full-CP模式和CP-free模式之间的灵活切换,从而使通信系统具有良好频谱效率的同时,能够保证较高的信号检测性能。
下面结合图5至图7说明在表3所示的MIMO-OFDM基准场景配置下,第一通信设备分别在Full-CP模式和CP-free模式的具体工作流程。
示例性地,当系统处于Full-CP模式时,第二通信设备在发送的OFDM符号前插入长度为Ng=16的循环前缀。满足循环前缀的长度大于等于信道最大时延扩展。
如图5中第二通信设备和第一通信设备装置示意图所示,Full-CP接收机包含用于移除循环前缀和执行快速傅里叶变换的预处理模块、用于信号检测的深度神经网络(deepneural network,DNN)以及解映射模块。完整的接收流程分为接收预处理、信号检测、解映射这三个步骤,具体如图6所示的方法400所述,方法400包括:
S401,移除接收的OFDM信号中的循环前缀,经傅里叶变换将时域符号变换为频域符号,确定实值频域信道矩阵和实值频域符号向量。
具体地,第一通信设备移除OFDM信号y中的循环前缀,并送入图5中的傅里叶变换模块通过傅里叶变换将时域符号还原至频域,得到频域符号Y。具体地,第n路子载波上的频域符号向量Yn的表达式如公式(1)所示,公式中频域信道矩阵Gn通过已知的信道状态信息计算确定。
进一步地,通过深度学习技术提升信号检测性能。需要说明的是,由于深度学习方法通常在实数域实现,因此,对式(1)表示的系统进行如下的实值分解:
其中,Re(·)和Im(·)分别表示取复数的实部和虚部,(·)T表示转置操作。经过实值分解得到单载波平坦衰落信号模型的等价实数形式如下:
S402,根据实值频域信道矩阵和实值频域符号向量完成对OFDM信号的估计。
具体地,第一通信设备将由共轭梯度迭代方法修正的正交近似消息传递算法展开为具有T层串联子网络的深度神经网络,作为信号检测网络,如图7所示。信号检测网络根据实值频域信道矩阵和实值频域符号向量求解式(2)表示的系统,完成对发送符号向量的估计。
具体地,在图7所示的信号检测网络的第t层子网络中引入了关键的可调参数Ωt={γtttt},以大幅提升检测性能。第t层子网络根据输入的实值频域信道矩阵实值频域符号向量以及第(t-1)层输出的估计信号来完成本层的估计,其中,t=1,2,…,T,各层子网络结构相同,可以分为三个部分,分别是预处理模块、线性估计器和非线性估计器,下面以第t层子网络为实例,具体说明这三个部分的工作流程:
1)预处理模块:预处理模块包含一个用于计算解向量zt的共轭梯度单元和一个计算去相关系数ζt的运算单元。
首先将线性最小均方误差估计等式构建为对称正定的线性系统,可以表示为:
Ξtzt=gt
其中,Ξt是对称正定矩阵,I为单位矩阵,具体地,
对于向量该线性系统的解向量zt可遵循共轭梯度方法来迭代地求解,而无需使用矩阵求逆。应理解,为上一层子网络传递的非线性估计误差方差。共轭梯度方法的初始化设置近似解向量x0=0,残差向量ρ0=gttx0=gt,共轭方向向量p0=ρ0,本实施例中将共轭梯度方法的最大迭代次数设置为50,第i次迭代的具体步骤如下:
a)更新第i次迭代的近似解xi
xi=xi-1i-1pi-1
其中,αi-1是标量搜索步长,ρi-1和pi-1分别是第(i-1)次迭代输出的残差和共轭方向向量;
b)更新残差向量ρi=gttxi和共轭方向向量pi
ρi=ρi-1i-1Ξtpi-1
pi=ρii-1pi-1
其中,βi-1是格拉姆-施密特正交化常数;
c)计算残差向量范数‖ρi‖,本实施例中若‖ρi‖小于10-4,则终止迭代,输出近似解向量xi作为对解向量zt的估计;否则返回步骤a,继续执行迭代。
另一方面,对矩阵进行特征值分解,得到特征值λi(i=1,…,2Nr),之后根据这些特征值计算去相关系数ζt,采用公式具体为:
2)线性估计器:线性估计器结合预处理模块导出的解向量zt和去相关系数ζt,更新外向均值向量rt,并计算误差方差采用公式具体为:
其中,可调参数γt和θt分别是均值向量rt和误差方差的更新步长。需要说明的是,rt是对OFDM符号向量估计的精度起到重要影响的先验均值和方差,因此通过调节参数γt和θt可以控制信号检测网络的收敛特性。
3)非线性估计器:非线性估计器结合线性估计器提供的先验均值向量rt和方差利用无散度非线性函数ηt(·)计算估计信号及估计误差的方差作为第t层子网络的输出,计算估计信号采用公式具体为:
其中,无散度非线性函数ηt(·)结合了先验均值rt和后验均值可调参数φt和ξt用于维持ηt(·)的无散度特性,保证了信号检测网络的稳定性。为发送符号向量的真实值。在本申请实施例中,的各个分量来自于64QAM星座点实部构成的调制符号集
故后验均值估计的各个分量的表达式为:
其中,分别为和rt的第k个分量,是分量被判为am的概率,具体公式为:
获取估计信号后,更新非线性估计误差方差的具体公式为:
为了加强信号检测网络的稳定性,将更新的误差方差与上一层子网络传递的数值进行凸线性组合,并对输出方差的最小值进行限制,具体公式为:
其中,β是阻尼因子,在本实例中取为0.5,ε是预设的方差阈值,在本实例中取为10-10,以避免的计算结果为负值。
T层子网络的三大模块都按上述的步骤1)至步骤3)执行操作,最终输出估计的符号向量
本申请实施例中,信号检测神经网络的每层仅有4个可调参数{γtttt},在具有T层子网络的神经网络中,可调参数总量为4T,该可调参数与天线数和子载波数无关,因此该架构有利于降低训练开销,可以实现快速部署。
进一步地,信号检测神经网络各层的可调参数通过训练优化确定,示例性地,具体的训练过程为:
使用小批量梯度下降算法对上述信号检测网络进行监督学习训练,在本实例中,总共训练1000轮,每轮包含5个小批量。训练集的一个小批量表示为是由S个随机生成的样本构成的集合,其中,发送的实值符号向量作为标签,实值频域符号向量和实值频域信道矩阵作为网络的输入特征,i是样本序号,在本实例中S取为5000,选择自适应动量估计优化器来优化神经网络中的可训练参数,初始学习率设置为0.001。训练采用平方损失函数L2,具体公式为:
其中,是信号检测网络输出的第i个估计符号向量样本,计算损失函数后反向传播,用于优化可调参数。在线下按上述过程完成训练后,可以迅速将网络在线上部署,实现前向的信号检测。
S403,将估计的符号向量还原至复数域,合并各路子载波上的数据流,进行解映射获得比特流的估计值。
具体地,完成对所有有效子载波上传输符号的检测后,将估计的符号向量还原至复数域,并对各路子载波上的数据流进行合并,然后再进行解映射。示例性地,在本申请实施例中执行软判决,结合信道编解码来提升性能,最终获得对原始发送比特流的估计。
以上为系统处于Full-CP模式时,第一通信设备对接收到的OFDM信号检测及解映射的过程。需要说明的是,当系统处于CP-free模式时,第一通信设备在对OFDM信号进行检测之前需要先消除符号间干扰。具体地,在CP-free模式下,第一通信设备的接收到OFDM信号后的工作流程如下:
1.消除符号间干扰及实值分解
首先,利用反馈回路输出的对上一个符号时间内发送时域符号向量的估计值消除接收OFDM时域符号向量中的冗余符号间干扰,经过这一流程后得到的符号向量可以表示为:
式中,信道矩阵为通过已知的信道状态信息计算得到。
完成符号间干扰消除后,与上述实施例S401中的操作类似,对公式(3)表示的系统进行实值分解:
得到式(3)表示的系统的等价实数形式如下:
yr=Crur+wr (4)
2.信号检测
对于公式(4)所示的信号恢复问题,同样可以使用方法400中S402描述的信号检测网络来解决,只需将网络的输入替换为实值OFDM符号向量yr、实值信道矩阵Cr和噪声方差并使用对应的数据集重新训练网络中的4个可调参数即可,此处不再赘述。此外,信号检测网络的训练过程也与S402中描述的训练过程类似,需要说明的是,每个小批量表示为并将S取为500。完成训练后,使用信号检测网络对所有有效子载波上传输的符号进行联合检测,即可得到对完整OFDM符号向量的估计
3.解映射与缓存
完成信号检测后将估计的OFDM符号向量还原至复数域,之后进行解映射,获得估计的发送比特流此外,将估计的符号向量存储到缓冲区,得到延时的符号向量送至反馈回路,经过傅里叶反变换,得到对发送时域符号向量的估计用于在下一轮接收中消除冗余的符号间干扰。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法,基于每层具有多个可调参数的信号检测神经网络,能够降低神经网络训练的开销;基于上述可调参数,可以大幅提高信号检测性能。此外,利用共轭梯度算法构建深度神经网络,规避了其中复杂的直接矩阵求逆,能够降低了运行时间。因此,本申请实施例提供的确定传输模式的方法具有泛化性强、可快速部署的优势。进一步地,基于上述深度神经网络的通信系统,能够在CP-free和Full-CP两种模式下灵活切换,因而能够兼顾数据传输过程中的频谱效率和信号检测性能,并且通过第一通信设备向第二通信设备建议OFDM传输模式的方式,可以降低第一通信设备处理复杂度,均衡系统性能与复杂度。
以下结合表5-12说明本申请实施例提供的确定传输模式的方法的技术效果,以及通信系统配置,如空间相关系数、天线配置、调制方式以及信道模型等对上述实施例中模式参数对应的切换边界的影响。
表5为基于表3所示的MIMO-OFDM基准场景配置下,以上述实施例中第一指示信息为一比特空口指示信号为例,传统信号检测方案与本申请实施例提供的基于信号检测网络的检测方法对OFDM信号进行检测获得的结果对比。其中,表格中的数值依次为BER/BLER/频谱效率(bps/Hz)。应理解,BER和BLER越低,则代表检测性能越好,进而通信系统容量越高;频谱效率越高,则数据传输效率越高。从表5中的测试结果可以看出,无论是在Full-CP模式还是在CP-free模式,本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法中的检测性能和频谱效率均优于传统检测方案。特别地,在接收信噪比低于20dB时,Full-CP模式下的BER和BLER明显低于CP-free模式的,而Full-CP模式下的频谱效率则显著高于CP-free模式的;在接收信噪比大于或等于20dB时,Full-CP模式下的BER和BLER明显高于CP-free模式的,而Full-CP模式下的频谱效率则显著低于CP-free模式的。可见,本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法能够兼顾较高的检测性能和频谱效率。
表5基准场景性能比较
示例性地,在表3所示的基准场景的基础上考虑信道的空间相关系数对传输模式切换边界的影响。表6-9示出了在信道空间相关系数不同时的信号检测性能比较结果,从表6和表7可以看出,在中低空间相关系数ρ=0.3和0.5的场景下,信号检测性能均有所下降,达到相同的性能所需的接收信噪比更高,但是接收信噪比切换边界保持不变,即接收信噪比大于或等于20dB时,CP-free模式的频谱效率更高。然而,对于空间相关系数ρ=0.5和0.7这种相关性更强的信道,从表8和表9可以看出,CP-free传输时的干扰条件更加复杂,需要较高的接收信噪比才能将BLER降至足够低,并使频谱效率足够高,因此接收信噪比切换边界相应地提高到22dB和23dB。也就是说,在信道空间相关性不同的场景下部署时,第一通信设备首先根据测量的信道空间相关系数确定切换边界。或者,在一些可能的实现方式中,根据信道空间相关系数和接收信噪比确定传输模式的切换边界,即如上述实施例中所述,模式参数包括信道的空间相关系数和接收信噪比。更具体地,传输模式的切换边界与接收信噪比和空间相关系数ρ之间的关系如图8所示。
表6空间相关系数ρ=0.3时的性能比较
表7空间相关系数ρ=0.5时的性能比较
表8空间相关系数ρ=0.6时的性能比较
表9空间相关系数ρ=0.7时的性能比较
示例性地,在表3所示的基准场景的基础上考虑天线配置对传输模式切换边界的影响。例如,采用收发对称的天线配置,发送天线数和接收天线数均设置为8,测试结果如表10所示。可以看出,随着发送天线数的增多,用户传输数据流也增多,在这种情况下消除ISI更加困难,CP-free模式与Full-CP模式间的性能差距加大,接收信噪比切换边界需要提升至32dB。此外,在对称天线配置下,接收的性能增益更小,各方案的性能均有所下降。
表10收发天线数均为8时的性能比较
示例性地,在表3所示的基准场景的基础上考虑调制方式对传输模式切换边界的影响。将调制方式改为16QAM调制,测试结果如表11所示。可以看出,在低阶调制下,CP-free模式与Full-CP模式间的性能差距有所减小,接收信噪比切换边界降低至17dB。
表11 16QAM调制时的性能比较
示例性地,在表3所示的基准场景的基础上考虑信道模型对传输模式切换边界的影响。将信道模型调整为“无线世界的新无线电技术”(wireless world initiative newradio,WINNER II)模型,信道最大时延扩展为16采样周期,测试结果如表12所示。在WINNERII信道下,各方案的性能相比于基准场景均有所提升,但接收信噪比切换边界保持不变。
表12 WINNER II信道模型下的性能比较
此外,还需说明的是,从表5至表12所示的信号检测性能结果可以看出,在上述各种通信系统配置下,本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法中的检测性能和频谱效率均优于传统检测方案。
在一些可能的实现方式中,在图1所示的通信系统中,第二通信设备向第一通信设备指示该通信系统的传输模式。示例性地,图9示出了第二通信设备向第一通信设备指示该通信系统的传输模式的示意性流程图。应理解,图9示出确定传输模式的方法的步骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以执行其他操作或者图9中的各个操作的变形。此外,图9中的各个步骤可以按照与图9呈现的不同的顺序来执行,并且有可能并非要执行图9中的全部操作。具体地,方法700包括:
S701,第二通信设备确定OFDM信号的循环前缀长度。
可选地,循环前缀长度可以为有循环前缀,或,无循环前缀。
在一些可能的实现方式中,在Full-CP模式下,循环前缀的长度可以为根据时延扩展设计的长度,或者也可以为其他方式确定的长度。
进一步地,在Full-CP模式下,OFDM信号的循环前缀的长度可以有多种。在一些可能的实现方式中,上述确定OFDM传输模式包括确定OFDM信号的循环前缀的长度。
示例性地,如果在OFDM符号中包括循环前缀,则第二通信装置需要在生成OFDM符号时在OFDM符号前插入循环前缀。
示例性地,在第二通信设备确定是否在OFDM符号前插入循环前缀之前,可以根据接收信噪比和模式参数确定OFDM传输模式。更具体地,获取第一通信设备的接收信噪比信息,进而根据接收信噪比是否小于SNR切换边界确定OFDM传输模式。
比如,当接收信噪比小于(小于或等于)SNR切换边界时,确定OFDM传输模式为Full-CP模式;当接收信噪比大于或等于(大于)SNR切换边界时,确定OFDM传输模式为CP-free模式。
进一步地,第二通信设备可以根据OFDM传输模式确定是否在OFDM符号前插入循环前缀。
在一些可能的实现方式中,第二通信设备接收第三信息,根据第三信息从候选传输模式(即Full-CP模式和CP-free模式)中确定OFDM传输模式;其中,第三信息用于指示OFDM传输模式为Full-CP模式或CP-free模式;或者,第三信息用于指示信道的接收信噪比。
示例性地,第三信息为第一通信设备发送的指示信息,该指示信息用于指示第一通信设备建议的传输模式。
在一些可能的实现方式中,当第一通信设备为终端设备,第二通信设备为网络设备,即通信系统中传输的数据为上行数据时,终端设备可以上报能力。在这种情况下,终端设备可以向网络设备发送指示信息,该指示信息用于上报终端设备是否支持CP-free模式,或者用于指示终端设备在发送消息时是否支持CP-free传输模式,和/或接收消息时是否支持CP-free传输模式。
可选地,第一通信设备发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持Full-CP模式,支持CP-free模式,不支持CP-free模式,支持Full-CP模式和CP-free模式,或,支持Full-CP模式且不支持CP-free模式。
S702,第二通信设备发送第二指示信息。
可选地,该第二指示信息用于指示第一通信设备应该采用的OFDM传输模式,以使第一通信设备确定采用CP-free模式或Full-CP模式。
可选地,该第二指示信息也可以是用于指示第二通信设备建议的传输模式。第一通信设备可以采用该建议的传输模式,也可以不采用,本申请对此不作限定。
示例性地,第二通信设备根据S701中确定的OFDM传输模式确定第二指示信息。
可选地,第二通信设备通过高层信令发送第二指示信息。
在一些可能的实现方式中,第二通信设备为网络设备,第一通信设备为终端设备,则示例性地,在终端设备的接收信噪比变化较慢的场景下,OFDM传输模式在一段时间内可以保持不变,则网络设备可以通过RRC信令指示终端设备OFDM传输模式为CP-free模式或Full-CP模式。需要说明的是,在这种情况下,控制信道和数据信道的OFDM传输模式可以相同也可以不同。相应地,对于控制信道和数据信道的OFDM传输模式,网络设备可以联合指示,例如,对于控制信道采用Full-CP模式,对于数据信道采用CP-free模式;或,控制信道和数据信道都采用Full-CP模式,或,控制信道和数据信道都采用CP-free模式;或者,网络设备也可以对两种信道的OFDM传输模式进行单独指示,比如指示控制信道的传输模式(比如transmission scheme for control channel),和/或,指示数据信道的传输模式(比如transmission scheme for data channel),本申请实施例对此不作具体限定。
示例性地,可以使用1比特指示数据信道和控制信道的OFDM传输模式,应理解,在这种情况下数据信道和控制信道的OFDM传输模式相同;或者,也可以使用2比特分别指示数据信道和控制信道,例如,00代表数据信道和控制信道均采用CP-free模式,01代表数据信道采用CP-free模式,控制信道采用Full-CP模式,依次类推。
需要说明的是,在上述场景下,网络设备应与终端设备预先约定的采取何种方式指示OFDM传输模式,例如,可以通过RRC信令配置DCI中存在上述哪种指示域,也可以通过其他方式进行配置,本申请实施例对此不作具体限定。
可选地,第二通信设备通过物理层信令发送第二指示信息。
示例性地,在终端设备的接收信噪比变化较快的场景下,网络设备可以通过DCI信令指示终端设备OFDM传输模式。可选地,网络设备可以在DCI中的比特域指示该DCI调度的数据传输采用Full-CP还是CP-free模式的传输方案;或者,网络设备可以在DCI中的比特域指示该DCI调度的数据以及后续的控制信道传输采用Full-CP还是CP-free模式的传输方案;或者,网络设备也可以在DCI中的比特域指示是否更改后续数据信道或控制信道的传输方案,示例性地,可以采用1比特指示数据/控制信道的传输方案是否更改,例如:0表示不更改,1表示更改。在一些可能的实现方式中,之前数据传输采用的是Full-cp,当该域为1时,表明后续数据传输采用cp-free;当该域为0时,表明后续数据传输采用Full-cp。
需要说明的是,在上述场景下,网络设备应与终端设备预先约定的采取何种方式指示OFDM传输模式,例如,可以通过RRC信令配置DCI中存在上述哪种指示域,也可以通过其他方式进行配置,本申请实施例对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,网络设备也可以在组DCI中指示终端设备采用何种OFDM传输模式。示例性地,可以采用组传输模式无线网络临时标识(transmission moderadio Network temporary identifier,TM-RNTI)加扰的方式,为组中不同的终端设备指示不同的传输方案,示例性地,为每个终端设备分配一个信息块用于指示该终端设备应该采用的OFDM传输模式。在一些可能的实现方式中,可以通过RRC信令配置终端设备对应的信息块的位置,如图10所示,block 0至block n-1是分别与n个终端设备对应的信息块。示例性地,每个信息块中可以包括1比特或2比特,以指示终端设备的数据信道和控制信道采用Full-CP还是CP-free模式进行传输,本申请实施例对此不作具体限定。
在一些可能的实现方式中,第二通信设备为终端设备。示例性地,终端设备接收网络设备发送的信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal,CSI-RS),在信道状态信息(channel state information,CSI)测量反馈中指示针对该CSI资源对应的OFDM传输模式,即在CSI中携带该第二指示信息,如在CSI中包括1比特的传输方案反馈指示,或者,上述第二指示信息也可以独立编码,如图4中的(a)所示;或者,终端设备接收网络设备发送的下行数据,在ACK/NACK反馈中指示后续数据传输建议的传输方案,即在ACK/NACK反馈中携带该第二指示信息,如在ACK/NACK中包括1比特的传输方案反馈指示,或者,上述第二指示信息也可以独立编码,如图4中的(b)所示,本申请实施例对此不作具体限定。
S703,第一通信设备根据第二指示信息确定传输模式。
示例性地,第一通信设备根据第二指示信息确定传输模式,也就是将传输模式确定为CP-free模式或Full-CP模式。
S704,第二通信设备发送OFDM信号。
S705,第一通信设备根据传输模式对OFDM信号进行检测。
具体地,第一通信设备根据传输模式对OFDM信号进行检测的流程可以参考方法200中的S206,在此不在赘述。
需要说明的是,第二通信设备确定是否在OFDM信号前插入循环前缀前,也可以先向第一通信设备发送第二指示信息后,或者上述两个步骤也可以同时进行,即本申请实施例对S701和S702的执行顺序不作具体限定。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法,基于上述深度神经网络的通信系统,能够在CP-free和Full-CP两种模式下灵活切换,因而能够兼顾数据传输过程中的频谱效率和信号检测性能,并且通过第二通信设备直接指示传输模式的方式,可以提高数据传输效率。
可选地,第一通信设备和第二通信设备可以根据预定义传输方案信息确定模式参数,该预定义传输方案信息包括通过协议预定义的OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
在一些可能的实现方式中,第二通信设备和第一通信设备可以通过协议预定义通信系统的传输模式为CP-free模式还是Full-CP模式。示例性地,可以在协议中规定不同场景和配置下的SNR切换边界,进而第二通信设备和第一通信设备根据预定义的SNR切换边界确定OFDM传输模式。
示例性地,可以在协议中规定室内、密集城区和稀疏城区等特定场景下的SNR切换边界,如表13所示;或者,也可以在协议中规定表2所示的不同场景和配置下的SNR切换边界;或者,也可以在协议中针对不同业务类型规定OFDM传输模式和/或SNR切换边界,例如,针对超高可靠性低时延通信(ultra-reliability low latency communication,URLLC)等可靠性要求高的数据传输仅支持Full-CP传输,针对增强型移动宽带(enhanced mobilebroadband,eMBB)等可以支持Full-CP与CP-free切换的OFDM传输模式;或者,也可以在协议中对其他场景和配置下的OFDM传输模式进行预先规定,本申请实施例对此不作具体限定。
表13协议中规定特定场景下的参数边界
场景/参数 参数边界(SNR dB)
室内 x1
密集城区 x2
稀疏城区 x3
在一些可能的实现方式中,若第二通信设备和第一通信设备通过协议预定义通信系统的传输模式,则在第二通信设备确定OFDM传输模式之前,需要先获取第一通信设备的接收信噪比,进而根据第一通信设备的接收信噪比和SNR切换边界确定OFDM传输模式。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法,通过第二通信设备和第一通信设备预定义OFDM传输模式,能够节省信令开销,进而提高通信性能。
图11示出了本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法1100,该方法1100可以应用于图1所示的应用场景中,或者也可以应用于其他消息传输的场景中,本申请实施例对此不作限定。示例性地,该方法1100由OFDM接收端执行。该方法1100包括:
S1110,从候选传输模式中确定OFDM传输方案,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀。
具体地,该方法可以由网络设备执行,或者也可以由终端设备执行,本申请实施例对此不作限定。
示例性地,该网络设备可以为图1所示的网络设备110,该终端设备可以为图1所示的终端设备120。
示例性地,第一模式可以为上述实施例中的Full-CP模式;第二模式可以为上述实施例中的CP-free模式。
具体地,从候选传输模式中确定OFDM传输模式的方法可以参考上述实施例中的描述,在此不再赘述。
S1120,根据该OFDM传输模式接收OFDM信号。
具体地,接收OFDM信号的具体方法可以参考述实施例中的描述,在此不再赘述。
在一些可能的实现方式中,OFDM接收端接收OFDM信号后,在OFDM传输模式下对OFDM信号进行处理。对OFDM信号进行处理的具体方法可以参考上述实施例中的描述,在此不再赘述。
在一些可能的实现方式中,如图12中的(a)所示,OFDM接收端在确定OFDM传输模式前,接收第二指示信息(S1109),进而根据第二指示信息确定OFDM传输模式。示例性地,该第二指示信息可以为上述实施例中描述的第二指示信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:确定模式参数,该模式参数用于确定该OFDM传输模式的切换边界;确定信道环境信息;该从候选传输模式中确定OFDM传输模式,包括:根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该模式参数为第一参数与该OFDM传输模式的切换边界之间的关系,其中,第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:接收第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式;根据该第一信息确定该OFDM传输模式。
示例性地,该第一信息可以为上述实施例中描述的第一信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:根据预定义传输方案信息确定该模式参数,该预定义传输方案信息包括通过协议预定义的该OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:该信道环境信息包括接收信噪比,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:发送第一指示信息,该第一指示信息用于指示该OFDM传输模式。
示例性地,如图12中的(b)所示,OFDM接收端在确定OFDM传输模式后,发送第一指示信息(S1111)以指示OFDM发送端应使用的OFDM传输模式。示例性地,该第一指示信息可以为上述实施例中描述的第一指示信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式。
示例性地,该第二信息可以为上述实施例中描述的第二信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,移除该OFDM信号中的循环前缀,通过傅里叶变换将时域符号变换为频域符号,确定该频域符号的实值频域信道矩阵和实值频域符号向量;根据该实值频域信道矩阵和该实值频域符号向量,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM信号进行该信号检测。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,根据上一个符号时间内发送的符号向量的估计值消除该OFDM信号中的符号间干扰,确定该OFDM符号的实值时域符号向量和实值时域信道矩阵;根据该实值时域符号向量和该实值时域信道矩阵,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM符号进行该信号检测。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:利用共轭梯度方法迭代求解确定实值噪声向量的解向量,根据该实值频域信道矩阵确定去相关系数;根据该解向量和该去相关系数计算外向均值数向量和误差方差,该外向均值数向量和该误差方差的更新步长分别由第二参数和第三参数调节;根据该外向均值数向量和该误差方差,利用无散度非线性函数计算符号向量的估计值,该无散度非线性函数的无散度特性由第四参数和第五参数调节。
在一些可能的实现方式中,该方法1100还包括:根据该符号向量的估计值计算第一估计误差方差,根据该第一估计误差方差和上一层子网络传递的第二估计误差方差确定估计误差方差,该估计误差方差用于计算下一层子网络实值噪声向量的解向量。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法中,第一通信设备可以从第一模式和第二模式中选择适合的传输模式接收数据或信道,以使通信系统能够具有良好的频谱效率,同时保证较高的信号检测性能,从而提高通信系统容量。
图13示出了本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法1200,该方法1200可以应用于图1所示的应用场景中,或者也可以应用于其他消息传输的场景中,本申请实施例对此不作限定。示例性地,该方法1200由OFDM信号发送端执行。该方法1200包括:
S1210,从候选传输模式中确定OFDM传输方案,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀。
具体地,该方法可以由网络设备执行,或者也可以由终端设备执行,本申请实施例对此不作限定。
示例性地,该网络设备可以为图1所示的网络设备110,该终端设备可以为图1所示的终端设备120。
示例性地,第一模式可以为上述实施例中的Full-CP模式;第二模式可以为上述实施例中的CP-free模式。
具体地,从候选传输模式中确定OFDM传输模式的方法可以参考上述实施例中的描述,在此不再赘述。
S1220,根据该OFDM传输模式发送OFDM信号。
具体地,发送OFDM信号的具体方法可以参考述实施例中的描述,在此不再赘述。
在一些可能的实现方式中,如图14中的(a)所示,OFDM发送端在确定OFDM传输模式前,接收第一指示信息(S1209),进而根据第一指示信息确定OFDM传输模式。示例性地,该第一指示信息可以为上述实施例中描述的第一指示信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:接收第三信息,根据该第三信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式;其中,该第三信息用于指示OFDM传输模式为该第一模式或该第二模式;或者,该第三信息用于指示信道的接收信噪比。
示例性地,该第三信息可以为上述实施例中描述的第三信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:当该第三信息用于指示该接收信噪比时,根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该模式参数用于指示该OFDM传输模式的切换边界。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:发送第二指示信息,该第二指示信息用于指示该OFDM传输模式。
示例性地,如图14中的(b)所示,OFDM发送端在确定OFDM传输模式后,发送第二指示信息(S1211)以指示OFDM接收端应使用的OFDM传输模式。示例性地,该第二指示信息可以为上述实施例中描述的第二指示信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:发送第四信息,该第四信息用于指示第一参数对应的该OFDM传输模式的切换边界,该第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
示例性地,该第四信息可以为上述实施例中描述的第四信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:发送第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式。
示例性地,该第一信息可以为上述实施例中描述的第一信息。
在一些可能的实现方式中,该方法1200还包括:接收第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式;根据该第二信息确定该OFDM传输模式。
示例性地,该第二信息可以为上述实施例中描述的第二信息。
本申请实施例提供的一种确定传输模式的方法中,第二通信设备可以从第一模式和第二模式中选择适合的传输模式发送数据或信道,以使通信系统能够具有良好的频谱效率,同时保证较高的信号检测性能,从而提高通信系统容量。
上文中结合图2至图13详细说明了本申请实施例提供的方法。下面将结合图15和图16详细说明本申请实施例提供的装置。应理解,各单元执行上述相应步骤的具体过程在上述各方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。
还应理解,这里的装置以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以指应用特有集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中,本领域技术人员可以理解,装置可以具体为上述实施例中的第一网元,可以用于执行上述各方法实施例中与第一网元对应的各个流程和/或步骤,或者,装置可以具体为上述实施例中的网络管理网元,可以用于执行上述各方法实施例中与网络管理网元对应的各个流程和/或步骤,为避免重复,在此不再赘述。
图15是本申请实施例提供的确定传输模式的装置的示意性框图。该装置2000包括收发单元2010和收发单元2020。收发单元2010可以实现相应的通信功能,处理单元2020用于进行数据处理。
可选地,该装置2000还可以包括存储单元,该存储单元可以用于存储指令和/或数据,处理单元2020可以读取存储单元中的指令和/或数据,以使得装置实现前述方法实施例。
该装置2000可以包括用于执行图2、图6、图9以及图11至图14中的方法的单元。并且,该装置2000中的各单元和上述其他操作和/或功能分别为了实现图2、图6、图9以及图11至图14中的方法实施例的相应流程。
其中,当该装置2000用于执行图11中的方法1100时,收发单元2010可用于执行方法1100中的S1120,处理单元2020可用于执行方法1100中的S1110。
具体地,该装置2000包括:处理单元2020,用于从候选传输模式中正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;收发单元2010,用于根据该OFDM传输模式接收OFDM信号。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:确定模式参数,该模式参数用于确定该OFDM传输模式的切换边界;确定信道环境信息;根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该模式参数为第一参数与该OFDM传输模式的切换边界之间的关系,其中,第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:接收第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式;该处理单元2010还用于根据该第一信息确定该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:根据预定义传输方案信息确定该模式参数,该预定义传输方案信息包括通过协议预定义的该OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
在一些可能的实现方式中,该信道环境信息包括接收信噪比,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该模式参数和信道环境信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该处理单元2010还用于:当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:发送第一指示信息,该第一指示信息用于指示该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:发送第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,移除该OFDM信号中的循环前缀,通过傅里叶变换将时域符号变换为频域符号,确定该频域符号的实值频域信道矩阵和实值频域符号向量;根据该实值频域信道矩阵和该实值频域符号向量,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM信号进行该信号检测。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:当该OFDM传输模式为该第一模式时,接收OFDM信号后,根据上一个符号时间内发送的符号向量的估计值消除该OFDM信号中的符号间干扰,确定该OFDM符号的实值时域符号向量和实值时域信道矩阵;根据该实值时域符号向量和该实值时域信道矩阵,使用基于共轭梯度迭代法确定的深度神经网络对该OFDM符号进行该信号检测。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:利用共轭梯度方法迭代求解确定实值噪声向量的解向量,根据该实值频域信道矩阵确定去相关系数;根据该解向量和该去相关系数计算外向均值数向量和误差方差,该外向均值数向量和该误差方差的更新步长分别由第二参数和第三参数调节;根据该外向均值数向量和该误差方差,利用无散度非线性函数计算符号向量的估计值,该无散度非线性函数的无散度特性由第四参数和第五参数调节。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:根据该符号向量的估计值计算第一估计误差方差,根据该第一估计误差方差和上一层子网络传递的第二估计误差方差确定估计误差方差,该估计误差方差用于计算下一层子网络实值噪声向量的解向量。
当该装置2000用于执行图13中的方法1200时,收发单元2010可用于执行方法1200中的S1220,处理单元2020可用于执行方法1200中的S1210。
具体地,该装置2000可以包括:处理单元2020,用于从候选传输模式中正交频分复用OFDM传输模式,该候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在该第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在该第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;2010,用于根据该OFDM传输模式发送OFDM信号。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:接收第三信息,根据该第三信息从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式;其中,该第三信息用于指示OFDM传输模式为该第一模式或该第二模式;或者,该第三信息用于指示信道的接收信噪比。
在一些可能的实现方式中,该处理单元2010还用于:当该第三信息用于指示该接收信噪比时,根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该模式参数用于指示该OFDM传输模式的切换边界。
在一些可能的实现方式中,该模式参数包括信噪比SNR切换边界,该根据该接收信噪比和模式参数从该候选传输模式中确定该OFDM传输模式,该处理单元2010还用于:当该接收信噪比小于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第一模式;当该接收信噪比大于或等于该SNR切换边界时,确定该OFDM传输模式为该第二模式。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:发送第二指示信息,该第二指示信息用于指示该OFDM传输模式。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:发送第四信息,该第四信息用于指示第一参数对应的该OFDM传输模式的切换边界,该第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:发送第一信息,该第一信息用于指示不同区域位置支持的该候选传输模式。
在一些可能的实现方式中,该收发单元2020还用于:接收第二信息,该第二信息用于指示能力信息,该能力信息包括如下至少一项:支持该第一模式,支持该第二模式,不支持该第二模式,支持该第一模式和该第二模式,或,支持该第一模式且不支持该第二模式;根据该第二信息确定该OFDM传输模式。
图15中的处理单元2020可以由至少一个处理器或处理器相关电路实现,收发单元2010可以由收发器或收发器相关电路实现,存储单元可以通过至少一个存储器实现。
图16是本申请实施例的一种确定传输模式的装置的示意性框图。图16所示的确定传输模式的装置2100可以包括:处理器2110、收发器2120以及存储器2130。其中,处理器2110、收发器2120以及存储器2130通过内部连接通路相连,该存储器2130用于存储指令,该处理器2110用于执行该存储器2130存储的指令,以收发器2130接收/发送部分参数。可选地,存储器2130既可以和处理器2110通过接口耦合,也可以和处理器2110集成在一起。
需要说明的是,上述收发器2120可以包括但不限于输入/输出接口(input/outputinterface)一类的收发装置,来实现通信设备2100与其他设备或通信网络之间的通信。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器2110中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2130,处理器2110读取存储器2130中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
还应理解,本申请实施例中,该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。处理器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,处理器还可以存储设备类型的信息。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读介质存储有程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述图2、图6、图9以及图11至图14中的任一种方法。
本申请实施例还提供一种芯片,包括:至少一个处理器和存储器,所述至少一个处理器与所述存储器耦合,用于读取并执行所述存储器中的指令,以执行上述图2、图6、图9以及图11至图14中的任一种方法。
本申请实施例提供的方法,可以应用于终端设备或网络设备,该终端设备或网络设备包括硬件层、运行在硬件层之上的操作系统层,以及运行在操作系统层上的应用层。该硬件层包括中央处理器(central processing unit,CPU)、内存管理单元(memorymanagement unit,MMU)和内存(也称为主存)等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(process)实现业务处理的计算机操作系统,例如,Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。该应用层包含浏览器、通讯录、文字处理软件、以及即时通信软件等应用。并且,在本申请实施例中,传输信号的方法的执行主体的具体结构,本申请实施例并未特别限定,只要能够通过运行记录有本申请实施例的传输信号的方法的代码的程序,以根据本申请实施例的传输信号的方法进行通信即可,例如,本申请实施例的无线通信的方法的执行主体可以是终端设备或网络设备,或者,是终端设备或网络设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
此外,本申请实施例的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储器件(例如,硬盘、软盘或磁带等),光盘(例如,压缩盘(compact disc,CD)、数字通用盘(digital versatiledisc,DVD)等),智能卡和闪存器件(例如,可擦写可编程只读存储器(erasableprogrammable read-only memory,EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外,本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于,无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
应理解,本申请实施例中提及的处理器(如处理器2110)可以是中央处理器(central processing unit,CPU),网络处理器(network processor,NP)或者CPU和NP的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
还应理解,本申请实施例中提及的存储器(如存储器2130)可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1.一种确定传输模式的方法,其特征在于,包括:
从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,所述候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在所述第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在所述第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;
根据所述OFDM传输模式接收OFDM信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定模式参数,所述模式参数用于确定所述OFDM传输模式的切换边界;
确定信道环境信息;
所述从候选传输模式中确定OFDM传输模式,包括:
根据所述模式参数和信道环境信息从所述候选传输模式中确定所述OFDM传输模式。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述模式参数为第一参数与所述OFDM传输模式的切换边界之间的关系,其中,第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收第一信息,所述第一信息用于指示不同区域位置支持的所述候选传输模式;
根据所述第一信息确定所述OFDM传输模式。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述确定模式参数,包括:
根据预定义传输方案信息确定所述模式参数,所述预定义传输方案信息包括通过协议预定义的所述OFDM传输模式的切换边界与第一参数之间的关系。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述信道环境信息包括接收信噪比,所述模式参数包括信噪比SNR切换边界,所述根据所述模式参数和信道环境信息从所述候选传输模式中确定所述OFDM传输模式,包括:
当所述接收信噪比小于所述SNR切换边界时,确定所述OFDM传输模式为所述第一模式;
当所述接收信噪比大于或等于所述SNR切换边界时,确定所述OFDM传输模式为所述第二模式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述OFDM传输模式。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一指示信息与CSI反馈信息或HARQ-ACK信息联合传输。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
发送第二信息,所述第二信息用于指示能力信息,所述能力信息包括如下至少一项:支持所述第一模式,支持所述第二模式,不支持所述第二模式,支持所述第一模式和所述第二模式,或,支持所述第一模式且不支持所述第二模式。
10.一种确定传输模式的方法,其特征在于,包括:
从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,所述候选传输模式包括第一模式和第二模式;
其中,在所述第一模式下,OFDM信号包括循环前缀;在所述第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;
根据所述OFDM传输模式发送OFDM信号。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述从候选传输模式中确定OFDM传输模式,包括:
接收第三信息,根据所述第三信息从所述候选传输模式中确定所述OFDM传输模式;
其中,所述第三信息用于指示OFDM传输模式为所述第一模式或所述第二模式;或者,所述第三信息用于指示信道的接收信噪比。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,当所述第三信息用于指示所述接收信噪比时,所述方法还包括:
根据所述接收信噪比和模式参数从所述候选传输模式中确定所述OFDM传输模式,所述模式参数用于指示所述OFDM传输模式的切换边界。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述模式参数包括信噪比SNR切换边界,所述根据所述接收信噪比和模式参数从所述候选传输模式中确定所述OFDM传输模式,包括:
当所述接收信噪比小于所述SNR切换边界时,确定所述OFDM传输模式为所述第一模式;
当所述接收信噪比大于或等于所述SNR切换边界时,确定所述OFDM传输模式为所述第二模式。
14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述根据所述OFDM传输模式发送OFDM信号之前,所述方法还包括:
发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述OFDM传输模式。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述从候选传输模式中确定OFDM传输模式之前,所述方法还包括:
发送第四信息,所述第四信息用于指示第一参数对应的所述OFDM传输模式的切换边界,所述第一参数包括如下至少一项:场景,调制方式,天线配置,数据流数,信道空间相关系数,业务类型。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
发送第一信息,所述第一信息用于指示不同区域位置支持的所述候选传输模式。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收第二信息,所述第二信息用于指示能力信息,所述能力信息包括如下至少一项:支持所述第一模式,支持所述第二模式,不支持所述第二模式,支持所述第一模式和所述第二模式,或,支持所述第一模式且不支持所述第二模式;
根据所述第二信息确定所述OFDM传输模式。
18.一种确定传输模式的装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于从候选传输模式中正交频分复用OFDM传输模式,所述候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在所述第一模式下,OFDM信号包括循环前缀,在所述第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;
收发单元,用于根据所述OFDM传输模式接收OFDM信号。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述装置还用于执行如权利要求2至9中任一项所述的方法。
20.一种确定传输模式的装置,其特征在于,包括:
处理单元,从候选传输模式中确定正交频分复用OFDM传输模式,所述候选传输模式包括第一模式和第二模式,其中,在所述第一模式下,在OFDM信号包括循环前缀,在所述第二模式下,OFDM信号不包括循环前缀;
收发单元,用于根据所述OFDM传输模式发送OFDM信号。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述装置还用于执行如权利要求11至17中任一项所述的方法。
22.一种确定传输模式的装置,其特征在于,包括:
收发器,用于接收和发送消息;
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述装置执行如权利要求1至17中任一项所述的方法;所述处理器与存储器耦合。
23.一种确定传输模式的系统,其特征在于,包括如权利要求18或19所述的装置。
24.一种确定传输模式的系统,其特征在于,包括如权利要求20或21所述的装置。
25.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时,以使得实现如权利要求1至17中任一项所述的方法。
26.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括处理器与数据接口,所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令,以执行如权利要求1至17中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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