CN109247074B - 用于机器类型通信的两段式传输 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于机器类型通信的两段式方法。在第一阶段中，针对活动检测，使用长签名发送至少一个符号。在第二阶段期间，针对数据传输，使用短扩展签名发送承载信息的符号。使用较长的扩展签名能够提高活动检测的性能。

Description

用于机器类型通信的两段式传输

交叉引用

本申请要求于2016年5月26日提交的题为“Two-Phase Transmission forMachine-Type Communication(用于机器类型通信的两段式传输)”的美国专利申请第15/165,249号的优先权，其全部内容在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请涉及免授权传输，例如机器类型通信。

背景技术

在一些网络应用中，可能存在大的机器类型设备池，其中只有少数设备可以同时处于活动状态。这些设备通常将使用免授权的上行链路传输，并将采用利用低调制和编码方案(modulation and coding scheme，MCS)的短分组传输。在这样的应用中可以使用压缩感测(Compressed sensing，CS)以进行设备活动检测(activity detection)。

活动检测是任何上行链路随机接入系统的重要特征。活动检测涉及检测哪些设备正在进行传输。CS是在UE活动稀疏的情况下用于UE(用户装置，例如机器类型设备)检测的工具，上述的UE活动稀疏是指可能在给定时刻尝试访问系统的大量UE中，通常实际上相对较小数量的UE正尝试访问系统。换句话说，大的UE池中的少量UE是同时活动的。

在活动设备使用适当长度的扩展签名(signature)在若干个芯片上扩展数据符号的情况下，接收器使用整个接收到的扩展信号检测设备正在发送的事实，即检测设备活动的事实，并且解码活动设备的数据。

关于CS，用未知稀疏向量来表示欠定方程组。其中，未知向量中的非零元素的数量远小于观察值的数量。

标准的CS问题涉及基于多个观察值根据未知稀疏向量来求解欠定(噪声或无噪声)方程组。其中，未知向量中的非零元素的数量远小于观察值的数量。(噪声)方程组可以表示如下：

y_Mx1＝P_MxN·h_Nx1+n_Mx1

其中，方程中的元素是：

y_M×1＝一组M个观察值；

h_N×1是一组N个未知数；

P_M×N是矩阵，其定义了未知数的线性组合；并且

n_M×1是一组噪声分量，

其中，K＜＜M＜N，其中，K是h中的非零元素的数量。

CS问题通常被构造为优化问题。一个典型的示例是下面的凸优化问题：

其中，||·||₂和||·||₁分别表示向量的l₂范数和l₁范数，并且被定义为：

和||x||₁＝∑_i|x_i|。

可以基于下面的方程组将UE检测问题重新构造为CS问题：

y_M×1＝P_M×N·h_N×1+n_Mx1

其中，方程中的元素是：

y_M×1＝一组M个观察值；

h_N×1是表示UE的信道系数的向量的一组N个未知数，每个活动UE对应于h中的非零元素，并且每个非活动UE对应于h中的零元素。需要注意的是，h不是信道本身，而是基于CS确定的单个值，所述单个值代表整个导频序列的固定的信道；h是CS检测之后的输出；

P_M×N是导频矩阵，其每一列表示特定UE的导频向量；

n_M×1是一组噪声分量；

其中，K＜＜M＜N，其中：

K是h中的非零元素的数量，该数量等于在给定时刻活动的UE的数量；

N是可能活动的UE的池的大小；并且

M是观察值的数量。

相应的方法是基于分块压缩感测(block-wise compressed sensing)。按照具有相同稀疏模式的L个未知稀疏向量，将分块CS表示为L个欠定方程组：

Y_M×L＝P_M×N·X_N×L+Z_M×L

其中，X是行稀疏矩阵，norm(X)是行稀疏范数。作为示例，norm(X)可以被定义为：

可以看出，在上述两种情况下，凸优化问题中存在两个方面。第二方面是凸函数，其确保使优化目标最小化的向量x(或矩阵X)尽可能稀疏(或行稀疏)。参数λ表示优化中的两个方面之间的加权因子。

发明内容

本发明的广泛方面提供了一种发送数据的方法。针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号。针对数据传输，使用至少一个具有比第一长度短的第二长度的扩展签名发送多个符号。有利的是，针对为活动检测而发送的符号使用相对较长的扩展签名增加了设备被准确检测的可能性。

可选地，在任何前述实施方式中，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送至少一个已知符号。

可选地，在任何前述实施方式中，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送至少一个承载信息的符号。

可选地，在任何前述实施方式中，针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送与一个具有第一长度的扩展签名相乘的单个符号。

可选地，在任何前述实施方式中，针对数据传输，使用至少一个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括使用多个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号。

可选地，在任何前述实施方式中，针对数据传输，使用多个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括：通过以下操作来针对多个承载信息的符号的多个子集中的每个子集使用多个具有第二长度的扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将该子集中的每个符号乘以相应的扩展签名。其中，所述多个具有所述第二长度的扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的。所述多个具有所述第二长度的扩展签名是通过为所述发送器分配包含所述预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定。

可选地，在任何前述实施方式中，针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括使用多个具有第一长度的扩展签名发送多个符号。

可选地，在任何前述实施方式中，针对活动检测，使用多个具有第一长度的扩展签名发送多个符号包括：通过以下操作来针对多个符号的多个子集中的每个子集使用多个扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将该子集中的每个符号乘以相应的扩展签名。

可选地，在任何前述实施方式中，所述多个扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的。

可选地，在任何前述实施方式中，不同的扩展签名是通过向所述发送器分配包含所述预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定。

可选地，在任何前述实施方式中，针对数据传输，使用至少一个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括使用多个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号。

可选地，在任何前述实施方式中，针对数据传输，使用多个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括：通过以下操作来针对多个承载信息的符号的多个子集中的每个子集使用多个具有第二长度的扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将该子集中的每个符号乘以相应的扩展签名。

可选地，在任何前述实施方式中，多个扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的。

可选地，在任何前述实施方式中，通过向发送器分配包含预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定不同的扩展签名。

本发明的另一广泛方面提供了一种方法，包括：通过使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的。如果特定设备被检测为活动的，则该方法包括使用至少一个具有比第一长度短的第二长度的扩展签名来执行数据解码。

可选地，在任何前述实施方式中，该方法还包括针对多个设备来执行检测步骤和解码步骤。

可选地，在任何前述实施方式中，针对多个设备来执行检测包括使用压缩感测。

可选地，在任何前述实施方式中，执行数据解码包括使用除压缩感测之外的解码方法。

本发明的另一广泛方面提供了一种两段式发送器，包括：第一签名选择器，用于选择至少一个具有第一长度的签名；扩展器，用于使用至少一个具有第一长度的扩展签名来扩展至少一个符号以产生用于活动检测的第一扩展器输出；以及第二签名选择器，用于选择至少一个具有比第一长度短的第二长度的签名。扩展器还用于使用至少一个具有第二长度的签名来扩展多个承载信息的符号以产生第二扩展器输出。该两段式发送器还包括用于发送第一扩展器输出和第二扩展器输出的RF发送链。

本发明的另一广泛方面提供了一种两段式接收器，包括：活动检测器，配置用于使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收到的信号以检测设备是否是活动的；以及多用户数据解码器，配置用于对于由活动检测器检测为活动的设备，使用至少一个具有比第一长度短的第二长度的扩展签名来执行数据解码。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是进行两段式传输的系统的框图；

图2是发送两段式传输的方法的流程图；

图3是接收两段式传输的方法的流程图；

图4描绘了两段式传输的具体示例；

图5提供了针对各种两段式传输示例的模拟结果；以及

图6是用于两段式机器类型通信的发送器的框图。

具体实施方式

大体上，本公开内容的实施方式提供了用于两段式机器类型通信的方法和系统。为了简单和清楚地进行说明，可以在附图中重复附图标记以指示相应的或类似的元件。阐述了许多细节以提供对本文描述的示例的理解。可以在没有这些细节的情况下实践这些示例。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程和部件，以避免使所描述的示例模糊。描述不应被认为限制于本文所描述的示例的范围。

观察可知，随着块长度的增加和/或扩展因子长度的增加，CS的性能得到改进，并且所述改进对于扩展因子长度的增加比对于块长度的增加更敏感。

本发明的实施方式涉及例如用于免授权传输如机器类型通信(machine-typecommunication，MTC)传输的两段式数据传输，在两段式数据传输中，针对活动检测而发送的符号被以相对于用于数据传输的签名长度而较长的签名长度发送，以提高活动检测可靠性。

针对对于活动检测而发送的符号，采用第一签名长度，并且针对对于数据传输而发送的符号，采用第二签名长度。第一签名长度比第二签名长度长，以提高活动检测可靠性。具有第一签名长度的扩展签名在本文中将被称为长扩展签名，并且具有第二签名长度的扩展签名在本文中将被称为短扩展签名。

现在参照图1，示出了通过本发明的实施方式提供的进行两段式传输以及UE活动检测和数据检测的系统。系统包括通常用100指示的接收器，该接收器可以例如是无线基站。还示出了一组UE：UE₁ 102、UE₂ 104、...、UE_N 106。更一般地，图1的接收器100配置用于对具有多达N个UE的池内的活动UE执行UE检测，但是在给定时刻在接收器100附近可能存在或可能不存在N个UE。

UE 102、104、...、106各自具有执行两段式传输的两段式发送器(two-phasetransmitter，TPT)103、105、107。每个UE具有一个或更多个天线。应该理解的是，虽然UE被示出为具有执行两段式传输的部件，但是通常，每个发送器将包括其他功能和部件。

接收器100具有N_r个接收天线108，其中N_r>＝1。接收器100具有基于长签名长度的活动检测器112，以及基于短签名长度的数据检测器114，所述活动检测器112和数据检测器114根据在N_r个接收天线108处接收到的信号来执行UE活动检测和数据检测。应该理解的是，虽然接收器具有执行两段式接收的部件，但是通常每个发送器将包括其他功能和部件。

在操作中，一个或更多个UE可能在给定时间是活动的。每个活动UE传输包含用于活动检测的至少一个符号和用于数据传输的多个符号的两段式传输。这可以使用例如下面描述的方法之一来完成。

接收器100不知道哪些UE是活动的。用于活动检测的符号实际上仅由活动UE发送。活动检测器112例如使用下面描述的方法之一来执行活动检测。标识活动设备的活动检测器112的输出在115传递至数据检测器114。数据检测器114对由被检测为活动的UE发送的符号执行数据检测。

现在将参照图2来描述由发送设备例如图1的UE执行的方法。在MTC设备的情况下，例如，当设备有数据需要发送时执行该方法。在第一阶段，在框200中，针对活动检测，设备使用长扩展签名来发送至少一个符号。在第二阶段，在框202中，针对数据传输，设备使用至少一个短扩展签名来发送多个承载信息的符号。用于活动检测的扩展签名长，并且用于数据传输的扩展签名短，从这种意义来说，用于数据检测的扩展签名的长度短于用于活动检测的扩展签名的长度。

在一些实施方式中，框200涉及发送与一个长扩展签名相乘的单个符号。在一些实施方式中，接收器可以已知所述单个符号。在其他实施方式中，单个符号可以是承载数据的，并且因此对于接收器是未知的。

在一些实施方式中，框200涉及使用多个长扩展签名来发送多个符号。在一些实施方式中，针对多个符号中的每一个使用不同的扩展签名。可以从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定多个扩展签名。在一些实施方式中，接收器可以已知多个符号。在其他实施方式中，多个符号可以是承载数据的，并且因此对于接收器是未知的。

在一些实施方式中，在更换至下一个长扩展签名之前，针对多个符号来使用相同的长扩展签名。更具体地，针对多个符号的多个子集中的每个子集，使用多个长扩展签名中的相应的扩展签名。针对每个子集，将子集中的每个符号乘以相应的扩展签名。

在一些实施方式中，通过向设备分配包含预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定不同的扩展签名。

在具体示例中，原始扩展签名矩阵被定义如下：

S(原始)＝[S1,S2,…,SN]

其中，S1、S2、...、SN中的每一个是包含相应的长扩展签名的矩阵的列。M列扩展签名矩阵的列向循环移位导致如下的扩展签名矩阵：

S(移位M)＝S(1+M)mod N,S(2+M)mod N,…,S(N+M)mod N

在具体示例中，给定设备被配置成使用S的单个选定列来进行多个符号的第一子集的传输。然后，设备切换至S(移位M1)并使用S(移位M1)中的同一列来进行多个符号的第二子集的传输。然后，设备切换至S(移位M1)(移位M2)，并使用S(移位M1)(移位M2)中的同一列来进行多个符号的第三子集的传输，等等。M1、M2...可以不同或相同。

在一些实施方式中，对于给定的设备，针对所有符号来使用相同的短扩展签名。在一些实施方式中，使用多个扩展签名。可以对每一个符号进行或者在成组的符号之后进行短扩展签名的切换。可以从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定扩展签名。例如，如同上面讨论的长扩展签名的情况那样，可以通过向发送器分配包含预定义扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定不同的短扩展签名，但是在这种情况下，该矩阵将包含短扩展签名而不是长扩展签名。

在一些实施方式中，在其中存在可用于针对活动检测和数据传输的固定数量的资源的环境内执行两段式传输。例如，可能已经针对传统MTC传输定义了固定数量的资源。在这种情况下，固定数量的资源被分成两部分，其中一部分与长扩展序列一起用于活动检测，并且另一部分与短扩展序列一起用于数据传输。在具体示例中，基准资源分配包含100个资源单元，100个资源单元用于10个承载数据的符号的单阶段传输，其中每个符号均与长度为10的扩展签名相乘。在两段式传输中，可以将上述同样的100个资源单元分成两部分，其中，50个单元用于发送与长度为50的长扩展签名相乘后的单个已知符号，并且50个单元用于发送与长度为5的短扩展签名相乘后的10个承载数据的符号。

在给出可用于发送用于活动检测的符号的资源量的情况下，使用乘以最长可能长度的单个扩展签名的单个符号，可以改进活动检测的性能。在一些实施方式中，可能存在对签名长度的约束，该约束将签名长度限制为小于在给出可用资源量的情况下的最长可能长度的某个值。例如，这样的约束可以通过标准来强加。这是发送多个符号以用于活动检测可以被采用的一个示例。针对对于活动检测而发送的符号，可以采用最长允许的签名长度。所述最长允许的签名长度比在给出可用资源量的情况下的最长可能签名长度要短，但是仍然比用于数据传输的扩展签名要长。

现在将参照图3来描述由接收设备例如图1的接收器100执行的方法。在框250中，接收设备通过使用至少一个长扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的。用于活动检测的签名与潜在活动设备在发送用于活动检测的符号时使用的签名相同。在框252中，如果设备被检测为是活动的，则接收设备使用至少一个短扩展签名来执行数据解码。用于数据解码的签名与活动设备在发送用于数据传输的符号时使用的签名相同。

具体示例

每个设备都具有其自己的扩展签名。对于给定签名长度，通常存在与可能的正交扩展签名的数量相比较大并且可能大得多的设备数量，因此可以使用非正交扩展签名。在一些实施方式中，签名矩阵被设计成确保活动设备具有不同的签名。然而，并不一定需要如此。在一些实施方式中，针对数据传输阶段，在一定程度内签名冲突被允许，这是因为具有相同签名的UE信号通过不同的上行链路信道传输，这使得接收器能够区分它们并且解码。这种情况的一个示例是具有码本冲突的上行链路稀疏码多址接入(sparse code multipleaccess，SCMA)。

现在参照图4，示出了两段式设备通信的示例。示出了基站300以及其覆盖区域302内的多个设备。在该示例中，两个设备304、306是活动的。这两个设备可以是任何两个设备，并且被称为设备i₁和设备i₂。传输分为第一阶段308和第二阶段310。在第一阶段期间，设备i₁发送各自已与长扩展签名312相乘的两个符号d₁、d₂，并且在第二阶段期间，设备i₁发送各自已与短扩展签名314相乘的数据符号d3、d4、...、dN。如上所述，对于给定设备，设备可以使用一个或多个长扩展签名，并且可以使用一个或多个短扩展签名。

类似地，在第一阶段期间，设备i₂发送各自已与长扩展签名316相乘的两个符号d1、d2，并且在第二阶段期间，设备i₂发送各自已与短扩展签名318相乘的数据符号d3、d4、...、dN。如上所述，对于给定设备，设备可以使用一个或多个长扩展签名，并且可以使用一个或多个短扩展签名。

在第一阶段期间，设备的传输是同步的。在一些实现方式中，UE是静态的或者具有非常低的移动性，并且因此，它们可以被同步一次并且长时间保持同步。

两个设备的传输(并且更一般地，基站的覆盖区域内的任何活动设备的传输)在空中组合，并由基站300接收。基站基于长扩展签名执行活动设备检测，例如使用压缩感测。基站使用短扩展签名执行数据检测，例如使用压缩感测之外的方法，例如最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)检测。

图5描绘了示例性模拟结果。在该示例中，采用大小为300个设备的池，表示在给定情况下可能活动的一组设备。实际活动设备的数量为6。广义块坐标下降(BlockCoordinate Descent，BCD)算法被用于压缩感测。调制方式是正交相移键控(quadraturephase shift keying，QPSK)，并且信道是加性高斯白噪声(additive white Gaussiannoise，AWGN)。参数包括表示签名长度的扩展因子(spreading factor，SF)、表示用于活动检测的符号的数量的活动检测块长度L以及上面讨论的λ。在图5中，示出了以下具体模拟结果：

示出了第一曲线400，其中，SF＝208，L＝1并且λ＝10；

示出了第二曲线402，其中，SF＝108，L＝2并且λ＝3；

示出了第三曲线404，其中，SF＝108，L＝2并且λ＝10；以及

示出了第四曲线406，其中，SF＝58，L＝4并且λ＝3。

在一些实施方式中，在各个信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)范围内使用多个λ值。当SNR低时，CS输出中的第一方面不可靠，并且λ可以被设置得相对高。相反，当SNR高时，第一方面更可靠，并且λ可以被设定得较低。

本文描述的方法不依赖于扩展签名被应用于用于活动检测和数据传输的符号的特定方式。在一些实施方式中，扩展签名应用在时域上，例如类似码分多址(code divisionmultiple access，CDMA)的方式。在一些实施方式中，扩展签名应用在频域上，例如在快速傅立叶逆变换(inverse fast Fourier transform，IFFT)之前。在一些实施方式中，扩展签名可以应用在时间和频率上。

在上面的示例中，压缩感测被用于活动检测。压缩感测是在活动稀疏的情况下使用的方法的具体示例。压缩感测方法不依赖于数据传输具有特定格式例如QPSK或BPSK的事实或者数据传输可以包含已知符号的事实；更确切地，该方法指示针对给定设备的活动检测输出是否非零。在一些实施方式中，可以使用其他方法进行活动检测。例如，传统的压缩感测方法可能有所改进，所述改进利用其他辅助信息例如已知符号和符号格式。

图6是基带中的两段式发送器，例如图1的两段式发送器103的框图。通常，这样的发送器将包括未示出的附加功能，例如RF接收链和发送链。示出了通常用600指示的用于实现两段式传输中的第一阶段的功能以及通常用620指示的用于实现两段式传输中的第二阶段的功能。注意，扩展器628被用于传输的两个阶段。可能存在未示出的被用于传输的两个阶段的其他部件。功能600包括选择和/或生成用于活动检测的签名的长签名选择器602。选定的长签名在扩展器628中与已知符号或未知符号相乘，并且输出被传递至RF发送链以在空中进行传输。

还示出了通常用620指示的用于实现两段式传输的第二阶段的功能。示出了数据源621，其可以例如仅是到另一网络的连接。数据源620连接至前向纠错(forward errorcorrection，FEC)编码器622，所述FEC编码器622的输出连接至调制器626。调制器626的输出被输入至扩展器628，该扩展器628产生包含由未示出的RF发送链发送的扩展数据的信号。短签名选择器624选择和/或生成将用于数据传输的短签名并将所述短签名传递至扩展器628。

在前面的描述中，为了说明的目的，阐述了许多细节以提供对实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，这些具体细节不是必需的。在其他情况下，以框图形式示出了公知的电子结构和电路，以不使理解模糊。例如，没有提供关于在本文中描述的实施方式是否被实现为软件例程、硬件电路、固件或其组合的具体细节。

本公开内容的实施方式可以被表示为存储在机器可读介质(还被称为其中包含计算机可读程序代码的计算机可读介质、处理器可读介质或者计算机可用介质)中的计算机程序产品。机器可读介质可以是任何适当的有形非暂态介质，包括磁存储介质、光学存储介质或电学存储介质，包括磁盘、光盘只读存储器(compact disk read only memory，CD-ROM)、存储器设备(易失性或非易失性)或者类似的存储机制。机器可读介质可以包含在被执行时使处理器执行根据本公开内容的实施方式的方法中的步骤的各种指令集、代码序列、配置信息或其他数据。本领域的普通技术人员将理解，实现所描述的实现方式所必需的其他指令和操作也可以被存储在机器可读介质上。存储在机器可读介质上的指令可以由处理器或其他适当的处理设备执行，并且可以与电路系统接口以执行所描述的任务。

上述实施方式仅旨在作为示例。本领域技术人员可以对特定实施方式进行改变、修改和变化。权利要求的范围不应受到本文阐述的特定实施方式的限制，而是应该以与说明书整体一致的方式来解释。

Claims (16)

1.一种发送数据的方法，包括：

针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号；

针对数据传输，使用至少一个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号，其中，所述第二长度比所述第一长度短，

其中，针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送与一个具有所述第一长度的扩展签名相乘的单个符号，针对数据传输，使用至少一个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名发送所述多个承载信息的符号；或

针对活动检测，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括使用多个具有所述第一长度的扩展签名发送多个符号；或

针对数据传输，使用至少一个具有第二长度的扩展签名发送多个承载信息的符号包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名发送所述多个承载信息的符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送至少一个已知符号。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，使用至少一个具有第一长度的扩展签名发送至少一个符号包括发送至少一个承载信息的符号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，针对数据传输，使用多个具有所述第二长度的扩展签名发送所述多个承载信息的符号包括：

通过以下操作来针对所述多个承载信息的符号的多个子集中的每个子集使用所述多个具有所述第二长度的扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将所述子集中的每个符号乘以所述相应的扩展签名；

其中，所述多个具有所述第二长度的扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的；以及

其中，所述多个具有所述第二长度的扩展签名通过为所述发送器分配包含所述预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，针对活动检测，使用多个具有所述第一长度的扩展签名发送多个符号包括：

通过以下操作来针对所述多个符号的多个子集中的每个子集使用所述多个扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将所述子集中的每个符号乘以所述相应的扩展签名。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多个扩展签名是通过向所述发送器分配包含所述预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述针对数据传输，使用多个具有所述第二长度的扩展签名发送所述多个承载信息的符号包括：

通过以下操作来针对所述多个承载信息的符号的多个子集中的每个子集使用所述多个具有所述第二长度的扩展签名中的相应的扩展签名：针对每个子集，将所述子集中的每个符号乘以所述相应的扩展签名。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个扩展签名是从预定义的扩展签名集合中为特定发送器指定的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个扩展签名是通过向所述发送器分配包含所述预定义的扩展签名集合的矩阵的列向循环偏移来指定。

11.一种接收数据的方法，包括：

通过使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的；

如果所述设备被检测为活动的，则使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码，其中，所述第二长度比所述第一长度短，

其中，通过使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的包括通过使用至少一个具有所述第一长度的扩展签名处理接收到的与一个具有所述第一长度的扩展签名相乘的单个符号来检测设备是否是活动，使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名执行数据解码；或

通过使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的包括通过使用多个具有所述第一长度的扩展签名处理接收到的信号来检测设备是否是活动的；或

使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名执行数据解码。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：针对多个设备执行所述检测步骤和所述解码步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，针对所述多个设备执行所述检测包括使用压缩感测。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，执行数据解码包括使用除压缩感测之外的解码方法。

15.一种两段式发送器，包括：

第一签名选择器，用于选择至少一个具有第一长度的签名；

扩展器，用于使用所述至少一个具有第一长度的扩展签名扩展至少一个符号以产生用于活动检测的第一扩展器输出；

第二签名选择器，用于选择至少一个具有第二长度的签名，其中，所述第二长度比所述第一长度短；

所述扩展器还用于使用所述至少一个具有第二长度的签名扩展多个承载信息的符号以产生第二扩展器输出；

RF发送链，用于发送所述第一扩展器输出和所述第二扩展器输出，

其中，使用所述至少一个具有第一长度的扩展签名扩展至少一个符号以产生用于活动检测的第一扩展器输出包括产生与一个具有所述第一长度的扩展签名相乘的单个符号，选择至少一个具有第二长度的签名包括选择多个具有第二长度的签名；或

选择至少一个具有第一长度的签名包括选择多个具有所述第一长度的签名；或

选择至少一个具有第二长度的签名包括选择多个具有第二长度的签名。

16.一种两段式接收器，包括：

活动检测器，配置用于使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收信号以检测设备是否是活动的；

多用户数据解码器，配置用于对于所述活动检测器检测为活动的设备，使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码，其中，所述第二长度比所述第一长度短，

其中，使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收信号来检测设备是否是活动的包括使用至少一个具有所述第一长度的扩展签名处理接收到的与一个具有所述第一长度的扩展签名相乘的单个符号来检测设备是否是活动的，使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名执行数据解码；或

使用至少一个具有第一长度的扩展签名处理接收信号来检测设备是否是活动的包括使用多个具有所述第一长度的扩展签名处理接收信号来检测设备是否是活动的；或

使用至少一个具有第二长度的扩展签名执行数据解码包括使用多个具有所述第二长度的扩展签名执行数据解码。

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