[发明专利]联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，特别涉及一种联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法。

背景技术

在无线数字通信系统中，发送端需要和覆盖范围内的多个用户进行通信，因此，需要解决广播信道的下行多址问题。

一般情况下，覆盖范围内的多个用户的信道质量存在差异。为了最大化系统的传输率，采用SC(Superposition Coding，叠加编码)技术进行下行多用户传输是最优的，但是采用SC技术后需要综合考虑所有用户，因此实现复杂度最高。另外，为了实现最优的传输性能，接收终端需要进行SIC(Successive Interference Cancellation，串行干扰消除)，SIC需要解调解码出第一层的信号，进而解调解码出第二层的信号，依此类推。但是，SIC使得接收终端实现复杂度较高，并且随用户数量增加复杂度急剧上升，同时，采用SIC会造成信息接收延时等问题。且综合考虑所有用户的SC，当用户信道质量差距较小时，SC技术相对于正交复用技术的传输率提升十分小，而SC技术的实现复杂度却远远高于正交复用技术。

在传统的多用户传输方案中，正交复用技术被广泛采用，传统的正交复用技术包括：TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)、FDM(Frequency Division Multiplexing，频分复用)和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)等。本质上，正交复用技术是在符号层次对物理层信道资源进行正交分割的方法。以TDM为例，TDM为每个用户分配一段时域资源，该时域资源用于传输该用户的信息。正交复用技术实现简单、灵活，但是当多个用户的信道质量差异较大时，采用正交复用技术时多用户传输的容量域上界与采用最优SC技术时多用户传输的容量域上界差距较大，即频谱效率损失较大。

BDM(Bit Division Multiplexing，比特分割复用)技术是非线性叠加编码技术的一种具体实现，是一种跨多个符号的比特层次的信道资源分割复用技术。当采用BDM技术传输多个用户的信息时，信道资源在比特层次上分割成多个比特层次的物理层子信道，每个比特层次的物理层子信道用于传输一个用户的信息。采用BDM技术的多用户传输方案，资源调度十分灵活，而且可以采用任意星座映射，频谱效率较正交复用技术更高。作为最优SC技术的一种具体实现，BDM技术也存在上述最优SC技术的一些问题。但是BDM技术的一个优势是，可以适当降低多用户的传输性能，从而在接收终端不需要进行SIC，大大降低接收终端实现复杂度。但是当采用BDM技术时，实际星座映射中对多个比特的不均等差错保护程度数目有限，因此，当覆盖范围内用户很多并且超过不均等差错保护程度的数目，将会有性能极限的损失。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法，该联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法可以弥补最优叠加编码技术实现复杂度高、用户信息接收延时大的缺陷。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法，该联合叠加编码和正交复用的下行多用户传输方法包括：包括以下步骤：S1，获取覆盖范围内多个用户的信道质量和需求参数；S2，根据所述多个用户的信道质量和需求参数，对所述多个用户进行分组得到多个用户组，并确定分配给每个所述用户组的信道资源的比例；S3，根据每个所述用户组的信道资源的比例，将物理层信道资源在正交域上进行符号层次的分割，得到多个符号层次的物理层子信道，其中，每个所述符号层次的物理层子信道用于传输一个用户组的信息；以及S4，根据每个所述用户组内用户的信道质量和需求参数，在每个所述用户组对应的所述符号层次的物理层子信道中，采用叠加编码技术传输每个所述用户组内用户的信息。