活跃用户数量的确定方法、信息传输方法及装置与流程
本发明涉及无线通信，特别是指一种活跃用户数量的确定方法、信息传输方法及装置。
背景技术：
1、在大规模机器类通信(massive machine type of communication，mmtc)中，由于设备数量的庞大，无法为每个机器类通信设备(machine type communication device，mtcd)分配正交的通信资源。因此，大量的用户设备共享同一时频资源。如何从接收信号中将各个活跃用户设备的发送信号还原出来便成为了技术难点。结合近年来提出的非正交多址接入，无授权(grant-free)接入为每个用户设备分配独特的身份标签，并通过压缩感知(compressive sensing，compressed sensing，or compressed sampling，简称cs)的方法实现多用户检测。但是，用户设备独特的身份标签带来了额外的通信资源开销，并且接收机会增加多用户识别模块，提高了复杂度。与之相对应的，无用户标识随机接入(unsourcedrandom access,ura)将不会有以上限制。但是，对于无用户标识随机接入，其假设基站已知活跃用户数量，但在实际系统中该数值并不能为接收端先验已知，因此，如何确定活跃用户数量是需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种活跃用户数量的确定方法、信息传输方法及装置，以解决对于无用户标识随机接入如何确定活跃状态用户数量的问题。
2、为达到上述目的，本发明的实施例提供一种活跃用户数量的确定方法，包括：
3、基站发送第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；
4、所述基站接收目标终端发送的压缩感知向量，所述压缩感知向量为第一码本中的目标列向量，所述目标列向量的索引是根据目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的，所述目标信道大尺度稀疏向量是所述目标终端根据所述稀疏码长度生成的；
5、根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，所述目标信道大尺度衰落系数为所述目标终端对应的信道大尺度衰落系数。
6、可选地，所述基站根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，包括：
7、根据接收到的压缩感知向量，获取第一目标矩阵，所述第一目标矩阵为信道矩阵与信道大尺度稀疏矩阵相乘后的矩阵，所述信道矩阵包括m1个终端的信道信息，所述信道大尺度稀疏矩阵包括所述m1个终端的信道大尺度稀疏向量；
8、根据所述目标信道大尺度衰落系数以及所述第一目标矩阵中第i行的经验方差，得到所述目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量；
9、其中，i是根据目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的。
10、可选地，所述目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量是将所述第一目标矩阵中第i行的经验方差与目标信道大尺度衰落系统相除取整后得到的。
11、可选地，本发明实施例的方法，还包括：
12、所述基站根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，进行信道估计处理。
13、可选地，所述基站根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，进行信道估计处理，包括：
14、根据接收到的数据信号，获取第二目标矩阵，所述第二目标矩阵是信道矩阵与稀疏化信号矩阵相乘后的矩阵，所述信道矩阵包括m2个终端的信道信息，所述稀疏化信号矩阵包括所述m2个终端的稀疏化信号向量，所述稀疏化信号向量是终端对数据信号进行稀疏化编码处理后得到的信号向量；
15、根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量以及所述第二目标矩阵，对所述信道矩阵与稀疏化信号矩阵进行估计处理，得到估计出的信道矩阵和稀疏化信号矩阵。
16、可选地，根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量以及所述第二目标矩阵，对所述信道矩阵与稀疏化信号矩阵进行估计处理，得到估计出的信道矩阵和稀疏化信号矩阵，包括：
17、根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量以及所述第二目标矩阵，对所述信道矩阵与稀疏化信号矩阵进行n次估计处理，n为大于1的正整数，得到n组估计结果，每组估计结果包括估计出的信道矩阵和稀疏化信号矩阵；
18、根据对所述数据信号进行稀疏化编码处理的稀疏化比率，在n组估计结果中，选取一组目标估计结果作为估计出的信道矩阵和稀疏化信号矩阵。
19、本发明实施例还提供了一种信息传输方法，包括：
20、终端获取第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；
21、所述终端根据稀疏码长度，生成目标信道大尺度衰落系数的稀疏码对应的目标信道大尺度稀疏向量；
22、所述终端根据所述生成参数生成第一码本；
23、在所述第一码本中选取目标列向量作为压缩感知向量，并发送所述压缩感知向量，其中，所述目标列向量的索引是根据所述目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的。
24、可选地，所述终端根据稀疏码长度，生成目标信道大尺度衰落系数的稀疏码对应的目标信道大尺度稀疏向量，包括：
25、所述终端生成信道大尺度衰落系数；
26、对所述信道大尺度衰落系数进行整数量化处理，得到目标信道大尺度衰落系数；
27、根据所述目标信道大尺度衰落系数和稀疏码长度，得到目标信道大尺度稀疏向量；
28、其中，所述目标信道大尺度稀疏向量中元素的个数为n+1，且目标信道大尺度稀疏向量中的第个元素为1，所述目标信道大尺度稀疏向量中除第个元素之外的其他元素为0，n为稀疏码长度，为目标信道大尺度衰落系数。
29、可选地，所述终端根据所述生成参数生成第一码本，包括：
30、所述终端通过random(seed，l，n)生成第一码本；
31、其中，random为随机数生成器，所述随机数生成器以随机数种子生成l×n的独立同分布矩阵，seed表示随机数种子，l为压缩感知向量长度，n为稀疏码长度。
32、可选地，本发明实施例的方法，还包括：
33、将信道编码后的数据流序列按照稀疏化比率进行稀疏化编码处理，得到数据信号并发送。
34、本发明实施例还提供了一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，包括：
35、第一发送模块，用于发送第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；
36、第一接收模块，用于接收目标终端发送的压缩感知向量，所述压缩感知向量为第一码本中的目标列向量，所述目标列向量的索引是根据目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的，所述目标信道大尺度稀疏向量是所述目标终端根据所述稀疏码长度生成的；
37、第一获取模块，用于根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，所述目标信道大尺度衰落系数为所述目标终端对应的信道大尺度衰落系数。
38、本发明实施例还提供了一种信息传输装置，应用于终端，包括：
39、第二获取模块，用于获取第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；
40、第一生成模块，用于根据稀疏码长度，生成目标信道大尺度衰落系数的稀疏码对应的目标信道大尺度稀疏向量；
41、第二生成模块，用于根据所述生成参数生成第一码本；
42、第一处理模块，用于在所述第一码本中选取目标列向量作为压缩感知向量，并发送所述压缩感知向量，其中，所述目标列向量的索引是根据所述目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的。
43、本发明实施例还提供了一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，包括：第一收发机和第一处理器；
44、所述第一收发机用于发送第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；接收目标终端发送的压缩感知向量，所述压缩感知向量为第一码本中的目标列向量，所述目标列向量的索引是根据目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的，所述目标信道大尺度稀疏向量是所述目标终端根据所述稀疏码长度生成的；
45、所述第一处理器用于根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，所述目标信道大尺度衰落系数为所述目标终端对应的信道大尺度衰落系数。
46、本发明实施例还提供了一种信息传输装置，应用于终端，包括：第二收发机和第二处理器；
47、所述第二收发机用于获取第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；
48、所述第二处理器用于根据稀疏码长度，生成目标信道大尺度衰落系数的稀疏码对应的目标信道大尺度稀疏向量；根据所述生成参数生成第一码本；在所述第一码本中选取目标列向量作为压缩感知向量，并发送所述压缩感知向量，其中，所述目标列向量的索引是根据所述目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的。
49、本发明实施例还提供了一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；所述处理器执行所述程序或指令时实现如上所述的活跃用户数量的确定方法的步骤。
50、本发明实施例还提供了一种信息传输装置，应用于终端，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；所述处理器执行所述程序或指令时实现如上所述的信息传输方法的步骤。
51、本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述活跃用户数量的确定方法中的步骤或实现如上所述信息传输方法中的步骤。
52、本发明的上述技术方案的有益效果如下：
53、本发明实施例中，基站发送第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；所述基站接收终端发送的压缩感知向量，所述压缩感知向量为第一码本中的目标列向量，所述目标列向量的索引是根据信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的，所述信道大尺度稀疏向量是根据所述稀疏码长度生成的；根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，所述目标信道大尺度衰落系数为所述终端对应的信道大尺度衰落系数。通过本发明的方案实现了在无用户标识随机接入中获取活跃用户数量的目的。
技术特征：
1.一种活跃用户数量的确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量是将所述第一目标矩阵中第i行的经验方差与目标信道大尺度衰落系统相除取整后得到的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，进行信道估计处理，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量以及所述第二目标矩阵，对所述信道矩阵与稀疏化信号矩阵进行估计处理，得到估计出的信道矩阵和稀疏化信号矩阵，包括：
7.一种信息传输方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终端根据稀疏码长度，生成目标信道大尺度衰落系数的稀疏码对应的目标信道大尺度稀疏向量，包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述生成参数生成第一码本，包括：
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
11.一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，其特征在于，包括：
12.一种信息传输装置，应用于终端，其特征在于，包括：
13.一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，其特征在于，包括：第一收发机和第一处理器；
14.一种信息传输装置，应用于终端，其特征在于，包括：第二收发机和第二处理器；
15.一种活跃用户数量的确定装置，应用于基站，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求1至6任一项所述的活跃用户数量的确定方法的步骤。
16.一种信息传输装置，应用于终端，包括：收发器、处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令；其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时实现如权利要求7至10任一项所述的信息传输方法的步骤。
17.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的活跃用户数量的确定方法中的步骤或实现如权利要求7至10任一项所述的信息传输方法中的步骤。
技术总结
本发明提供一种活跃用户数量的确定方法、信息传输方法及装置。该方法包括：基站发送第一码本的生成参数，所述生成参数包括随机数种子、稀疏码长度和压缩感知向量长度，所述第一码本是指将信道大尺度衰落系数的稀疏码与压缩感知向量形成映射关系的码本；所述基站接收目标终端发送的压缩感知向量，所述压缩感知向量为第一码本中的目标列向量，所述目标列向量的索引是根据目标信道大尺度稀疏向量中非零元素对应的索引确定的，所述目标信道大尺度稀疏向量是所述目标终端根据所述稀疏码长度生成的；根据所述压缩感知向量，获取与目标信道大尺度衰落系数对应的活跃用户数量，所述目标信道大尺度衰落系数为所述目标终端对应的信道大尺度衰落系数。
技术研发人员：王东明,胡彦丰,楼梦婷,金婧,王启星,刘光毅,尤肖虎
受保护的技术使用者：中国移动通信有限公司研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23