The invention discloses a large scale non orthogonal multi access method based on multi relay assistance. The base station sets a certain number of relays in the cell, and each mobile user selects a nearest relay access network. The base station obtains channel state information from the base station to all relay through channel estimation. Based on the acquired channel state information, the base station superimposed coding on the signal of each relay user, and then the superimposed coded signal is transmitted by zero forcing beamforming to avoid interference between relay. After the relay receives the signal, it is forwarded with appropriate power. After receiving the signal, the user first decodes the signal of the user whose channel gain is weak in the same relay, then subtracts the user's signal from the received signal, and finally decodes the own signal, so as to reduce the interference between the users in the same relay. The present invention provides an effective non orthogonal multi access method for a broadband mobile communication system with large user access.
【技术实现步骤摘要】
一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法
本专利技术涉及无线通信领域,尤其涉及一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法。
技术介绍
随着物联网和移动互联网的兴起与发展,未来的无线网络需要支持大规模移动用户的同时接入。在当前广泛采用的正交多接入技术中,如时分复用多接入(TDMA)、频分复用多接入(FDMA)和码分复用多接入(CDMA),一个无线资源块只能分配给一个移动终端。由于无线资源的稀缺性,传统的正交多接入技术很难支持大规模用户的同时接入。在这种情况下,非正交多接入技术得到了大量的研究,并被广泛认为是5G等未来宽带无线通信系统的关键技术之一。非正交多接入技术主要利用发射端的叠加编码和接收端的串行干扰抵消实现高效的多用户接入。然而,当接入用户数较大时,串行干扰抵消的复杂度将非常大。另一方面,由于用户规模的庞大,基站对所有用户的信道状态信息的获取成为一个比较困难的任务。因此可以在小区内布置一定数量的中继,并只在每个中继内进行串行干扰抵消,从而有效降低了用户的计算复杂度。同时,基站只需要获取基站到中继的信道状态信息,就明显降低了获取信道状态信息的开销。然而,布置中继后将引入新的中继间干扰,即其他中继的信号会对目标中继产生干扰。为了提高大规模非正交多接入技术的性能,必须有效抑制中继间干扰。众所周知,大规模多天线技术是一种有效的干扰抑制技术。并且,大规模多天线技术也是5G系统的关键技术之一。因此,可以将非正交多接入和大规模多天线技术结合起来,就能避免中继之间的相互干扰,有效增强系统的性能。同时,引入中继后,在中继服务多个用户时也存在相互干扰,并且中继转发会引起 ...
【技术保护点】
一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法,其特征在于包括如下步骤:1)基站在小区内布置一定数量的中继,每个移动用户选择距离最近的一个中继接入无线网络;2)基站根据信道长期统计信息,获得与中继之间的信道的大尺度衰落信息αi,i=1,...,M,其中M为中继的数量;3)中继根据信道长期统计信息,获得第m个中继与第i个中继所属的第j个用户之间的信道的大尺度衰落信息βm,i,j;m=1,...,M;i=1,...,M;j=1,...,Ki,其中Ki为第i个中继所属用户的数量;4)所有中继同时向基站发射正交的训练序列,基站基于训练序列进行信道估计,获得第i个中继的信道状态信息hi;5)基站为第i个中继所属的第j个移动用户的信号si,j分配发射功率Pi,j,然后将第i个中继所属的所有移动用户的信号进行叠加编码,得到信号xi;6)基站根据所获得的信道状态信息,基于迫零波束成形准则,为第i个中继的信号xi设计一个发射波束wi,然后将所有波束成形后的信号一起进行发射;7)第i个中继接到基站发射的信号后,以发生功率Qi将信号转发出去;8)用户接到中继发射的信号后,对同一中继内的用户信号进行串行干扰抵消, ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法,其特征在于包括如下步骤:1)基站在小区内布置一定数量的中继,每个移动用户选择距离最近的一个中继接入无线网络;2)基站根据信道长期统计信息,获得与中继之间的信道的大尺度衰落信息αi,i=1,...,M,其中M为中继的数量;3)中继根据信道长期统计信息,获得第m个中继与第i个中继所属的第j个用户之间的信道的大尺度衰落信息βm,i,j;m=1,...,M;i=1,...,M;j=1,...,Ki,其中Ki为第i个中继所属用户的数量;4)所有中继同时向基站发射正交的训练序列,基站基于训练序列进行信道估计,获得第i个中继的信道状态信息hi;5)基站为第i个中继所属的第j个移动用户的信号si,j分配发射功率Pi,j,然后将第i个中继所属的所有移动用户的信号进行叠加编码,得到信号xi;6)基站根据所获得的信道状态信息,基于迫零波束成形准则,为第i个中继的信号xi设计一个发射波束wi,然后将所有波束成形后的信号一起进行发射;7)第i个中继接到基站发射的信号后,以发生功率Qi将信号转发出去;8)用户接到中继发射的信号后,对同一中继内的用户信号进行串行干扰抵消,最后对自身信号进行解码。2.根据权利要求1所述的一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法,其特征是步骤5)中的基站发射功率分配方法为:a)将功率初始化,令其中Pmax为基站发射功率的总功率限制;b)用表示当前功率分配情况下第i个中继所属的第j个用户的接收信号的信干噪比,令中间参数中间参数对所有拉格朗日乘子ξ、ρi,j,1、ρi,j,2进行初始化,令ξ=1,ρi,j,1=1,c)根据等式:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。