一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法。

背景技术：

1、当基站为多个用户提供下行传输服务时，通常将无线频谱划分为时频资源块，并分配给多个用户使用。此类技术统称为下行多址技术。现有的下行多址技术分为正交多址技术和非正交多址技术两类。正交多址即指对不同的用户分配不同的资源单元(时频资源块)；非正交多址则是将同一资源单元分配给多个用户同时使用。

2、非正交多址技术的具体实施主要从功率域和码域两个方面展开。在3gpptr36.859协议中(3gpp tr 36.859v13.0.0(2015-12),“technical specification groupradio access network；study on downlink multiuser superposition transmission(must)for lte(release 13),”dec.2015.)已经规定了下行多用户重叠传输的几种关键实现方式(以下称为must技术)。must技术规定了多用户信号发射时所采用的星座图映射方法。这些方法中，若干信道增益不同的用户构成一个发射组，在组内用户采用各自的星座映射并配置以不同的功率后进行叠加；或在统一的星座图上进行比特映射。这些方法中每个用户都是同时在i/q两个支路上进行调制，并在i/q支路上施加以同样的功率缩放因子。同时，在接收侧，串行干扰抵消技术是必备的接收技术，即在一个组内的拥有较好信道条件的用户需要将信道条件较差的用户信息先行解出，并重构出其信号，然后在接收信号中抵消掉，进而对自身的信号进行接收。但是，这种方法增加了非正交接收条件下的接收复杂度。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，属于非正交多址这一类，可以使得接收用户不需进行串行干扰抵消，从而降低非正交接收条件下的接收复杂度，并且达到和must采用串行干扰抵消时一样的容量界，并且可以很容易地实现2个或更多用户的非正交接入。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，包括：

4、将能够承载的最大星座点数解耦为两部分，并各自映射在i路和q路上；

5、对i路和q路分别进行比特映射，每一路中，将自身承载的比特分配给用户，并将分配给用户的比特映射到不同层级的星座点，且根据用户的信道增益设定各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离，即各层级用户的功率，最终在多层级星座点叠加后构成层级化的星座点来承载多用户的比特；将i路和q路的层级化的星座点合成为完整的星座图；

6、基于所述完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离，设定多个工作配置点，每一工作配置点对应不同用户信道增益和接收信噪比，并能够满足不同用户的速率要求，根据用户数目以及用户要求的速率选择相应的工作配置点进行信息传输工作，并通过发射机向接收侧发送各用户在星座点映射比特串中的比特位置、完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离，以及如果选择多个工作配置点时发送工作配置点配比信息；

7、接收用户根据信道的幅度和相位获得星座点，将星座点分别映射到i轴和q轴，获得对应的i路和q路信号，并结合所述完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间欧式距离信息，用户在比特串中的比特位置和工作配置点配比信息，进行解码操作。

8、由上述本发明提供的技术方案可以看出，将用户比特映射到不同层级的星座点，且根据用户的信道增益设定各层级内星座点之间的欧氏距离，即调整各层用户的功率，最终在多层级星座点叠加后构成层级化的星座点来承载多用户的比特，在此基础上设定多个工作配置点，并根据当前传输中用户的数目以及用户所需的速率要求来选择一个或多个工作配置点完成传输任务，该方法可以使得用户不需进行串行干扰抵消即可达到下行多用户传输服务的最大容量界，后文的图2提供了相关的示例说明。

技术特征：

1.一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，所述将能够承载的最大星座点数解耦为两部分，并各自映射在i路和q路上包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，所述将分配给用户的比特映射到不同层级的星座点，且根据用户的信道增益设定各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离包括：

5.根据权利要求1所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，对i路和q路分别进行比特映射时均采用gray映射方式。

6.根据权利要求1所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，将设定的多个工作配置点记为：{p0,p1,...,pl}，其中的每一项为一个工作配置点，l为工作配置点最大数目，每一工作配置点具有对应的完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离；根据用户数目以及用户要求的速率选择相应的工作配置点，并结合用户的速率需求，设置工作配置点的时频资源占比，即工作配置点配比信息。

7.根据权利要求6所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，设定的多个工作配置点的方式如下：

8.根据权利要求1所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，接收用户结合所述完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间欧式距离信息、用户在比特串中的比特位置和工作配置点配比信息，进行解码操作包括：

9.根据权利要求8所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，比特bκ的似然值λ(bκ)表示为：

10.根据权利要求9所述的一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，其特征在于，zκ的计算方式如下：

技术总结
本发明公开了一种无需串行干扰抵消的分层正交幅度调制多址接入方法，将用户比特映射到不同层级的星座点，且根据用户的信道增益设定各层级内星座点之间的欧氏距离，即调整各层用户的功率，最终在多层级星座点叠加后构成层级化的星座点来承载多用户的比特，在此基础上设定多个工作配置点，并根据当前传输中用户的数目以及用户所需的速率要求来选择一个或多个工作配置点完成传输任务，通过发射机向接收机发送各用户在星座点映射比特串中的对应位置、完整的星座图中各层级内星座点与对应原点之间的欧氏距离，以及如果选择多个工作配置点时各工作配置点配比信息，可以使得用户不需进行串行干扰抵消即可达到下行多用户传输服务的最大容量界。

技术研发人员：赵明,朱近康
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16