[发明专利]基于串行干扰消除的数据传输方法

权利要求书

1.一种基于串行干扰消除的数据传输方法，其特征在于，该方法包括如下流程步骤：

步骤S110：用户端对原始信息进行扩展的嵌套网格编码；包括：

对于M个基站和L个用户端，M＞L，令m∈{1,2,...,M}表示基站的编号，l∈{1,2,...,L}表示用户端的编号；

第l个用户端产生长度为k_l的信息向量w_l，w_l中的元素在长度为p的有限域中独立均匀分布；

所有用户端将各自的信息向量补零到相同的长度k；

第l个用户端将信息向量w_l通过扩展的嵌套网格编码方法编码为长度为n的码字

其中，表示高斯整数，即，元素的实数和虚数部分均为整数，表示与有限域同构的高斯整数环；

x_l受限于用户端的功率限制：其中，P_l为第l个用户的发送功率；

步骤S120：基站通过计算均衡因子和组合系数，将用户端通过信道发来的嵌套网格编码后的信号表示为用户码字的线性组合；线性组合中各用户的组合系数构成系数向量为：系数向量可通过建立最小化有效噪声的优化问题来得到，包括：

第m个基站处接收到的长度为n的嵌套网格编码后的信号y_m为：

其中，g_ml代表第l个用户与第m个基站之间的信道系数：β_ml表示大尺度衰落，h_ml表示小尺度衰落；表示在第m个基站处的热噪声；

将所有用户端与第m个基站的信道系数组合成信道向量：

g_m＝[g_m1,g_m2,...,g_mL]^T；

第m个基站收到的信号可以被表示为：

y_m＝X^Tg_m+z_m；

其中，X＝[x₁,x₂,...x_L]^T为由码字组成的矩阵；

第m个基站通过选取均衡因子与系数向量相乘；

将y_m表示成用户码字的整数线性组合与有效噪声之和：

其中，表示有效噪声；

步骤S130：基站将所述用户码字的线性组合通过前传链路传递给中心处理单元CPU；其中，前传链路中传递的数据的维度与所述嵌套网格编码后码字的维度相同；

步骤S140：CPU在接收到一定数量的所述用户码字的线性组合后，以有效噪声最小的用户码字的线性组合作为第一个参与解码的线性组合，并确定用户端的最佳发送功率；

步骤S150：CPU根据所述最佳发送功率以最小有效噪声为标准计算剩余的所述用户码字的线性组合在边信息下参与解码的顺序；

步骤S160：CPU根据所述线性组合参与解码的顺序以及对应的有效噪声，以最大化系统吞吐量为目标确定用户端解码顺序，并根据嵌套网格依次解出原始信息。

2.根据权利要求1所述的基于串行干扰消除的数据传输方法，其特征在于，所述步骤S140具体包括：

CPU处收到用户码字的线性组合

第一个参与解码的线性组合由于不具备边信息，有效噪声计算公式为：

对所有线性组合建立优化模型：

求解所述优化模型，得各线性组合所能达到的最小有效噪声及其对应的功率分配方案；

根据求得的各线性组合的最小有效噪声及其功率分配方案，将有效噪声最小的线性组合作为第一个参与解码的线性组合，记为其中δ(1)即代表该线性组合是第1个参与解码的，其对应的功率分配方案即为用户的最佳发送功率。