[发明专利]一种直径与中继协作的信号空间分集传输方法

说明书

本发明的直径与中继协作的信号空间分集传输方法，基站在第一时隙发射蜂窝中心用户信号实部与蜂窝边缘用户信号虚部的线性组合，中继节点和蜂窝中心用户对接收信号进行处理，蜂窝中心用户检测期望信号实部，中继节点检测蜂窝边缘用户信号虚部；在第二时隙，基站发射蜂窝中心用户信号的实部，中继节点发射蜂窝边缘用户信号的虚部；蜂窝中心用户利用第一时隙收到的蜂窝边缘用户信号的虚部进行干扰消除，检测得到第二时隙的期望信号；蜂窝边缘用户从中继接收并检测期望信号。本发明的直径与中继协作的信号空间分集传输方法，将不同用户信号星座点旋转一定角度，使得星座图中不同用户信号具有不重叠的星座点，提高了系统的传输可靠性和传输速率。

技术领域

本发明涉及一种直径与中继协作的信号空间分集传输方法，更具体的说，尤其涉及一种将不同用户信号星座点旋转一定角度，在两个连续时隙内分别通过基站和中继进行发射，使得星座图中不同用户信号具有不重叠的星座点，从而在接收端减少用户间干扰，避免复杂的信号检测处理，并提高系统的传输可靠性和传输速率的方法。

背景技术

随着无线数据流量需求的日益增长，要求无线通信网络能够提供更高的频谱效率，6G无线通信网络的研发也受到越来越多的重视。由于能够实现较高的频谱效率，非正交多址(non-orthogonal multiple access，NOMA)成为6G无线通信网络的一个多址接入候选方案。在NOMA工作机制中，多个用户的发射信号在功率域进行叠加，并在接收机处采用连续干扰消除。为了提高NOMA工作机制的传输性能，可将信号空间分集技术与NOMA工作机制相结合。在信号空间分集技术中，通过对信号星座进行一定程度的旋转，使得信号星座域中没有两个信号点具有相同的坐标。现有的针对NOMA的信号空间分集技术，只旋转一个用户的信号星座，而另一个用户的信号星座保持不变。在文献“Power domain non-orthogonaltransmission for cellular mobile broadcasting:basic scheme,system design,andcoverage performance,”(Z.Zhang,Z.Ma,X.Lei,M.Xiao,C.-X.Wang,and P.Fan,IEEEWireless Commun.,vol.25,no.2,pp.90–99,Apr.2018)和文献“Downlink nonorthogonalmultiple access(NOMA)constellation rotation,”(J.Zhang,X.Wang,T.Hasegawa,andT.Kubo,IEEE Veh.Tech.Conf.(VTC),Montreal,Canada,Sept.2016,pp.1–5.)中，通过采用信号空间分集技术，可以提高NOMA工作机制的传输性能。

但是，在目前针对NOMA工作机制的信号空间分集传输方法中，能够充分利用直径与中继协作传输，并结合信号空间分集的传输方法还缺乏成功的先例。现有基于NOMA的传输方法没有充分利用直径来配合中继进行协作传输，现有基于NOMA的信号空间分集传输方法，所取得的传输可靠性较差且传输速率较低。

在本发明中，发明人为了提高NOMA系统的系统性能而提出了一种直径与中继协作的信号空间分集传输方法。在本方法中，将不同用户信号星座点旋转一定角度，在两个连续时隙内分别通过基站和中继进行发射，使得星座图中不同用户信号具有不重叠的星座点，从而在接收端减少了用户间干扰，避免了复杂的信号检测处理，提高了系统的传输可靠性和传输速率。

发明内容

本发明为了克服现有技术问题的缺点，提出了一种直径与中继协作的信号空间分集传输方法。

本发明的直径与中继协作的信号空间分集传输方法，其特征在于，通过如下步骤来实现：步骤一，基站发送星座旋转后的叠加信号χ(t₁)，蜂窝中心用户与中继节点分别接收信号；步骤二，蜂窝中心用户和中继节点分别进行信号检测与处理；步骤三，基站和中继节点分别发送信号，蜂窝中心用户和蜂窝边缘用户分别接收信号，并进行信号检测与处理。

本发明的直径与中继协作的信号空间分集传输方法，所述步骤一通过以下分步骤来实现：