[发明专利]一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法

说明书

本发明涉及一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法，分为两个时隙进行，在第一个时隙，基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...,MS_K同时发送信号给中继站RS，中继站接收到来自上述所有终端的叠加信号；在第二个时隙，中继站对接收信号进行检测和重新编码,然后广播给基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...,MS_K；在第二个时隙结束时，基站BS根据所接收到的来自中继站RS的广播信号来估计K个移动终端MS₁,MS₂,...,MS_K的发送信号，而每个移动终端则分别根据自身接收到的信号来估计基站发送给自己的信号。基于信号空间对齐、非正交多址接入、以及串行干扰抵消技术，中继站只需要部署K根天线即可检测来自基站和K个移动终端的信号，不存在噪声放大问题，中继站部署天线数量大幅度减少。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法。

背景技术

如图1所示为一个典型的多用户中继无线通信系统：包括一个基站(BS,BaseStation)、一个专用中继站(RS,Relay Station)和K个移动终端MS₁,MS₂,...,MS_K，基站和移动终端之间需要互相传输信息。当基站和移动终端距离较远时，由于传播路径损耗较大,移动终端发射功率会大幅增加,并且传输误码率会显著增加,从而导致较低的数据传输速率。通过在基站和移动终端中间部署专用中继站进行信号的转发,可以降低移动终端功率消耗，提高传输效率。

如图1所示，在这种多用户中继无线通信系统中，基站和多个移动终端之间只需要2个时隙即可完成一次信息传输。在第一个时隙，基站和所有K个移动终端同时发送信号给中继站，中继站接收信号；在第二个时隙，中继站将接收到的信号进行处理后广播给基站和移动终端。这种多用户中继无线通信系统所能获得的传输速率与中继站采用的信号处理和转发方式密切相关。现有的中继传输方案基本上可以分为两类：放大转发(AF，Amplify-and-Forward)以及解码转发(DF,Decode-and-Forward)。基于放大转发的方案中，中继站只需要部署K根天线即可转发基站以及K个移动终端的信号，但是这种方法存在噪声放大和中继站能效过低的问题。在基于解码转发的方案中，中继站至少需要部署2K根天线来检测来自基站和K个移动终端的信号，与基于放大转发的方案相比，中继站需要部署的天线数量大幅增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种避免噪声放大、提高中继站能效，并且减少中继站天线数量的基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法。

本发明所采用的技术方案是，一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法，包括部署了N_B根天线的基站BS、部署了N_R根天线的中继站RS以及K个移动终端MS₁,MS₂,...,MS_K，其中每个移动终端各部署一根天线，基站的发射功率为P_B，中继站发射功率为P_R，第k个移动终端发射功率为P_U,k，k＝1,2,...,K，所述方法包括下列步骤：

(1)、在第一个时隙，根据移动终端的个数K将基站BS的发送信号分为K个数据流，基站BS和K个移动终端MS₁，MS₂，...，MS_K同时发送信号给中继站RS，设基站BS需要发送给中继站RS的数据符号为s_B，k，k＝1，2，...，K，K个移动终端需要发送给中继站的数据符号为s_U，k，k＝1，2，...，K，中继站RS接收来自基站BS和K个移动终端MS₁，MS₂，...，MS_K的叠加信号；