[发明专利]一种基于空间调制的多天线系统的下行非正交多接入方法

权利要求书

1.一种基于空间调制的多天线系统的下行非正交多接入方法，包括如下步骤：

(1)用户通过信道估计获得下行链路的信道状态信息，并将部分信道状态信息通过反馈链路传递给基站；

(2)基站根据所获得的信道状态信息，将基站中的N_t根发射天线分为K个组，其中，第i组包含N_i根天线，同时，基站将用户分为K个簇，其中，第i个用户簇包含两个用户UE_i,k，其中k＝1,2，并为每个用户簇分配一组发射天线，第i个天线组服务于第i个用户簇，i的取值为1～K；

(3)各天线组分别对与其相对应的用户簇的信号进行空间调制，得到第i个天线组给第i个用户簇的调制信号

(4)基站根据其所获得的信道状态信息，设计波束成形矩阵将第i个用户簇的信号x⁽ⁱ⁾左乘第i个发射波束得到波束成形后的信号W_ix⁽ⁱ⁾，并将得到的所有的波束成形后的信号发射出去；

(5)用户接收到基站发射的信号后，采用最大似然检测方法对自身信号进行解调；

所述的空间调制方法为：

(a)将UE_i,1的信息比特平均分组，每组包含log₂(N_i)个比特，记UE_i,1的一组比特流向量为b_i,1；将UE_i,2的信息比特平均分组，每组包含log₂(M_i)个比特，其中M_i是QAM调制阶数，记UE_i,2的一组比特流向量为b_i,2；

(b)将b_i,1映射到第i个天线组中的天线标号n_i，天线标号表示为其中b_i,1(j)表示b_i,1中的第j个比特信息；对b_i,2采用M_i-QAM调制，将b_i,2映射到第i个天线组中的星座图符号s_i；

(c)第i个天线组给第i个用户簇的调制信号为其中s_i位于x⁽ⁱ⁾中的第n_i行。

2.如权利要求1所述的基于空间调制的多天线系统的下行非正交多接入方法，其特征在于，步骤(4)中波束成形矩阵的设计方法为：

首先，引入等效信道矩阵A＝HW，其中H表示基站获得的信道状态信息；

其次，将A写成如下形式：

其中，H^(i,k)表示基站到UE_i,k的信道状态信息，W_j表示为第j个用户簇的信号x^(j)设计的发射波束；

然后，当i≠j时，令当i＝j时，其中，表示第i个天线组中标号为n_i的天线到UE_i,k的信道向量，并且位于的第n_i列；

最后，基于基站获取的信道状态信息H和等效信道矩阵A＝HW，得到波束成形矩阵W＝H^H(HH^H)^-1A。

3.如权利要求1所述的基于空间调制的多天线系统的下行非正交多接入方法，其特征在于，步骤(5)中最大似然检测方法为：

其中，和分别表示UE_i,k对天线组i中相应天线标号的估计以及所选择发射的星座图符号的估计，y^(i,k)表示UE_i,k所接收的信号，表示第i个天线组中标号为m_i的天线到UE_i,k的信道向量，q_i表示第i个天线组的星座图符号集合中的任意一个符号。