[发明专利]一种非正交通信方法、基站及终端

说明书

本申请公开了一种非正交通信方法，包括：监听调度信令；根据监听到的调度信令，当存在非正交传输时，接收非正交的多层信号，并解调所述多层信号，否则，接收并解调单层信号；计算并反馈适用于非正交传输的信道状态信息。本申请还公开了一种适用于基站侧的非正交通信方法、一种终端以及一种基站。应用本申请，能够提高无线通信系统的吞吐量，并降低单个用户时延。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种非正交通信方法、基站及终端。

背景技术

无线通信系统中，无线频谱资源可以划分为多个子带，并复用在一起。按频谱资源的划分方式，复用技术可以分为时域复用、频域复用、空域复用、码域复用、幅度域复用等。按照多个子带之间的干扰情况，复用方式又可以划分为正交复用和非正交复用。

由于正交复用的方式允许信号在多个子带上以无干扰的方式进行传输，接收机可以通过独立的处理方式解调每个子带所携带的信号，这意味着接收机可以通过很低的复杂度实现。因此，正交复用方式，如时域正交复用和频域正交复用被广泛的应用在各种通信系统标准中。当一个通信系统中复用的多个子带分配给不同的用户时，又形成了不同的多址技术，如时分多址、频分多址、码分多址等。

第三代移动通信合作伙伴项目（3rd Generation Partnership Project，3GPP）制定的Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期演进（LongTerm Evolution，简称为LTE，）系统在下行链路中使用了正交频分复用和正交频分多址技术。在下行链路中，由于子带间为正交关系，基站发送给多个用户的信号在频率域复用在一起，每个用户只需要在分配给自己的子带上解调信号即可，而无需过多担心其他用户对其造成的干扰。其低接收机复杂度和较高的频率利用率使得LTE能够迅速的商业化，并合理利用有限的频谱资源。

然而，根据信息理论的研究，正交的多址方式无法在衰落信道下得到最大的信道容量；而使用非正交的多址方式，并将多个用户的数据在幅度域叠加起来，则可以在信道增益相差较大的用户间获得多用户增益，从而增加系统总吞吐量。随着频谱资源的日益稀缺以及飞速增长的无线业务需求，在通信系统中引入这种多用户信号在幅度域叠加的非正交技术，将为未来的通信系统提供更高的吞吐量。

在这种非正交方式下，基站将多层信号幅度叠加在一起并同时发送给一个或多个用户。其中一个用户会将其他用户层的信号视作噪声，直接解调自己层的信号；而另外一些用户则需要解调叠加在自己层信号上的其他层信号，并利用SIC接收机在接收信号中删除解调出的其他层的信号，然后再解调属于自己层的信号。图1展示了一个叠加了两个用户的下行信号的传输系统，其解调方式可以参考图2所示。

然而，要使得这种共享幅度域的非正交方式能够有效的应用在一个实际的通信系统中，仍然需要克服一系列的技术挑战，否则，非正交技术的优势只能停留在理论分析中。为简化描述，以下将上述的共享幅度域的非正交传输统称为非正交传输。下面列举并分析一些实现非正交传输的重要技术细节。

1）当基站调度了一个非正交传输时，其中一个或者一些用户需要首先解调其他用户的数据，否则过高的干扰将导致其无法解调属于自己的信号，正因此，基站需要告知用户如何解调其他用户的信号。由于基站有可能动态地在非正交和传统正交多址调度之间切换，因此用户也需要动态地被告知一个非正交调度。

2）当用户要解调一个多层信号时，其需要知道信号所经过的信道的幅度和相位信息。尽管传统的参考信号能够给出这个信道的相位信息，但是用户将无法准确估计每个信号的幅度信息。也就是说，针对正交传输模式的参考信号设计无法让用户准确解调非正交的多层信号。

3）在正交传输模式下，用户会假设来自服务基站的信号只包含属于自己的信号，然后用户依据测量到的背景噪声以及来自其他小区的干扰，计算并反馈信道状态信息。然而，幅度域多址传输意味着用户的接收信号受到了额外的干扰，而且这个干扰只在接收信号到达时发生，这使得预测干扰并反馈一个准确的信道状态信息变得非常困难。