[發明專利]一種非正交多址接入解碼方法

有效

• 申請號: 201910934411.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110602017B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 董宇涵;張莉;張凱
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04B10/11;H04B10/60
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明公開一種非正交多址接入解碼方法，包括：S1、在16QAM星座圖任選一個星座點，作為用戶1的估計信號S2、基于利用系統的編碼規則計算用戶2的估計值S3、分別計算與16QAM星座圖中各個星座點的差值，差值最小的星座點作為用戶2的理想估計值對應的最小差值記為D₁；S4、遍歷16QAM星座圖中的其它15個星座點，依次作為用戶1的估計信號，重復步驟S2～S3，得到對應的用戶2的理想估計值以及對應的最小差值；從而得到16個估計信號組合及對應的最小差值D_j，j＝1,2,...,16；S5、選取D_j中最小者所對應的估計信號組合作為用戶1和用戶2的解碼恢復信號。

技術領域

本發明涉及無線光通信技術領域，具體涉及一種非正交多址接入解碼方法。

背景技術

在過去的十幾年中，憑借傳輸速率高、通信容量大、安全性能好等優點，無線光通信(Wireless Optical Communication，WOC)受到越來越多的關注。新的光學組件、調制技術、編碼技術等不斷用于提高單用戶系統的性能，然而多用戶無線光通信系統尤其是水下無線光通信系統(Underwater WOC，UWOC)的研究相對較少。在此背景下，應用多址接入技術實現多用戶系統，可進一步提高無線光通信系統的通信性能。

多址接入技術是一種實現多用戶信息傳輸的有效手段，已經應用于大氣可見光通信。傳統的正交多址接入(Orthogonal Multiple Access，OMA)例如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)等使各用戶占據獨立的時域、頻域、碼域信道，理想情況下，用戶之間無干擾，較單用戶系統更加充分地利用了系統資源，提高了系統容量，且能維持相對較好的誤碼性能。

由于OMA系統的各用戶只占用部分系統資源，近幾年又提出了新的多址接入技術，即非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)技術。NOMA在發射端進行重復編碼實現多用戶的功率域復用，接收端采用連續干擾消除(Successive InterferenceCancellation，SIC)技術對用戶進行解碼，各用戶均能占據完整的時頻域資源，較OMA系統進一步提高系統容量。

根據非正交多址接入的編碼原理，發端采用重復編碼(RC)技術對兩個用戶進行功率分配。編碼規則與用戶的信道狀態相關，信道增益較大，例如通信距離較短的用戶分配功率較少，即對應小的功率分配系數，反之功率分配系數較大。傳統的SIC解碼技術按照功率分配系數從大到小的順序依次對用戶進行解碼，逐步減去最大信號功率用戶的干擾，并將未進行解碼用戶數據處理為噪聲，直到解碼出所有用戶信號。

QAM星座圖各象限只分布一個點，該結構的簡單性使接收端SIC能很好地對用戶數據進行恢復。但對于16QAM等高階調制信號，星座點的數量增加且彼此之間距離小于QAM，使得傳統的SIC很難實現對用戶的準確解碼，導致誤碼性能迅速下降；然而，NOMA的非正交性使其存在多用戶干擾，誤碼性能較OMA差；特別是高階調制信號，例如16QAM，星座圖結構復雜，嚴重限制了SIC的解碼能力。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日前已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有的NOMA解碼技術誤碼性能較差的缺陷，提出一種非正交多址接入解碼方法，以改善SIC解碼技術的誤碼性能。

一種非正交多址接入解碼方法，用于非正交多址接入無線光通信系統中兩用戶解碼，包括如下步驟：

S1、在16QAM星座圖任選一個星座點，作為用戶1的估計信號

S2、基于利用系統的編碼規則計算用戶2的估計值