[发明专利]多用户信息传输的叠加编码、解调方法及装置

说明书

本发明公开了一种多用户信息传输的叠加编码、解调方法及装置，在上述方法中，将双信息流分别调制成第一复数符号序列和第二复数符号序列；采用第一复数符号序列与第二复数符号序列进行叠加编码处理，生成第三复数符号序列，其中，第三复数符号序列具有Gray映射属性；根据第三复数符号序列形成发射信号，并将发射信号发送至多个接收机。根据本发明提供的技术方案，不仅能够使得接收端进行符号级的SIC解调，极大地简化SIC接收机，而且还能够使得叠加编码后的符号又具有Gray属性，此外还可以简单、灵活地实现为不同数据流分配不同的功率，提高多址接入的性能。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多用户信息传输的叠加编码、解调方法及装置。

背景技术

多用户信息传输技术或者称为多址复用技术，其可以分为正交多址接入(Orthogonal Multiple Access，简称为OMA)和非正交多址接入(None OrthogonalMultiple Access，简称为NOMA)。传统的TDMA、正交CDMA、OFDMA均属于正交多址复用技术的范畴。在正交多址复用技术中，各个用户使用严格相互正交的“子通道”来进行通信，因而在解调时各用户信息之间没有相互干扰，进而分离用户信息较容易。相对地，在非正交多址复用技术中，每个用户的信息都是在“整个通道”上传输的，在解调时各用户信息之间是相互干扰的，所以分离用户信息较为麻烦。

非正交多址复用技术通常可以分为两种解调方法：

第一种、每个用户都带着其他用户的干扰解调，这样实现较为简单，但性能是有损的。

第二种、是使用干扰消除技术，也即多用户检测技术。

下面以两个用户的串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，简称为SIC)过程为例进行简单说明，多用户的SIC过程很容易由此推广：先解调译码出用户A的信息(带着用户B的干扰来解调译码A信息)。然后，在解调用户B信息时，需要先将之前解调译码出来的A信息(可能需要重构)减去，再解调出用户B信息。这样用户B信息因为可以没有干扰，所以性能可以存在较大提升。相关技术中采用非正交多址复用结合SIC技术是可以达到多用户信息容量极限的。

接下来将要描述的是在无线通信系统中的下行多用户信息传输系统中的叠加编码技术。图1是根据相关技术的NOMA下行广播示意图。如图1所示，下行多用户信息传输通常也被称为下行广播，其指的是发射机可以采用非正交的方式向多个接收机发送各自所需信息。此处需要注意的是，这里多用户多址“广播”是指不同用户的信息通过基站一起发出去，与传统中广播(例如：电台广播)中基站向所有用户发送相同信息是有所区别的。

图2是根据相关技术的NOMA方式和OMA方式的容量对比示意图。如图2所示，下行多用户信息传输技术(下行广播)有非正交多址接入(NOMA)和正交多址接入(OMA)两种接入方式。NOMA方式因为每个用户可以使用全部自由度，能够取得比OMA方式更大的系统容量或边缘吞吐量。特别地，NOMA下行广播能够更加优先地提高边缘用户的容量，同时基本保持中心用户的高吞吐量。在NOMA广播发送之前，要将多个用户的信号叠加到一起，然后在相同的时频资源上进行发送。将多个用户信号进行叠加的过程又称为“叠加编码”。

多个用户信号直接相加起来即为一种最简单的“叠加编码”，而且这种最简单的直接相加的叠加编码方式结合码块级SIC也可以达到下行多用户信道容量界限。不过，这种最简单的直接相加的叠加编码方式由于最终组合出的星座点没有Gray映射(映射的相邻星座点仅存在1个比特不同，这样调制的性能最优)的属性。图3是根据相关技术的多个用户信号直接叠加编码的示意图。如图3所示，即为QPSK符号和QPSK符号直接叠加的星座。终端如果使用简单的符号级SIC接收，其解调性能会下降较大，因而，为了保证性能，终端需要使用复杂的码块级SIC。码块级SIC对终端而言会引起很高的实现复杂度、功耗和时延，这些对终端来说有时是不可接受的。