[發明專利]一種NOMA上行鏈路自適應數據接收方法

有效

• 申請號: 202010022828.2
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111245761B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張昌明;彭建鑫;羅亨;李云波;羅喜伶
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創新研究院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種NOMA上行鏈路自適應數據接收方法。針對NOMA上行鏈路數據接收過程存在的重建誤差逐級累計無法消除的問題，本發明將現有技術方案中的已解調用戶信號重建、干擾消除、自適應均衡合并為自適應聯合干擾消除與均衡過程，用戶1的數據接收過程與現有技術方案相同。對于用戶的數據接收Q,其中2≤Q≤K且K為總用戶數，本發明下的輸入包括接收信號，以及用戶1至用戶Q?1只經過編碼調制后的信號，由于用戶信號沒有經過信道響應重建過程，輸入信號不含用戶1至用戶Q?1信號重建誤差部分。本發明通過采用用戶間相對獨立的自適應聯合干擾消除與均衡，克服了現有技術方案信號重建誤差影響較大的不足，提高了NOMA上行鏈路接收機性能。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種NOMA上行鏈路自適應干擾抵消方法。

背景技術

多址接入是無線通信領域的關鍵技術之一，從第一代移動通信(1G)到第四代移動通信(4G)，多址接入技術的革新是重要的分水嶺。例如，1G采用頻分多址(FrequencyDivision Multiple Access，FDMA)，2G采用時分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)，3G采用碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)，4G采用正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)。以上多址接入技術都屬于正交多址接入，即各個用戶采用正交的時間/頻率/碼字資源，在時間/頻率/碼字域，用戶之間因相互正交不存在干擾，因此接收機處理相對簡單容易。

隨著人們對無線通信應用需求的不斷增長，尤其是隨著移動互聯網的迅猛發展和在物聯網萬物互聯的驅動下，第五代移動通信(5G)已經引起工業界、學術界的廣泛關注。相對于第四代移動通信，第五代移動通信不僅要實現蜂窩聚合容量的大幅提升，而且要支持多種不同類型的用戶，在綜合交通無線互聯等領域這類需求十分迫切。在此種背景下，非正交多址接入(Non Orthogonal Multiple Access，NOMA)被提出并迅速引起業界廣泛關注。與傳統正交多址不同，NOMA在同一時間/頻率/碼字資源塊內能夠同時服務多個用戶，可以看作是疊加編碼的一種實現形式。通過在接收端進行串行干擾消除(SuccessiveInterference Cancellation，SIC)，多用戶之間的干擾可以被有效地抑制。這樣，NOMA不僅可以提高系統容量，而且可以有效地減小接入等待時延。

常規的NOMA技術主要為功率域NOMA，工作在同一時間/頻率/碼字資源塊內的用戶通過配以不同的功率來加以區分，圖1所示為正交多址與功率域NOMA的資源分配示意圖。廣義的NOMA技術還包括一些碼域NOMA，如稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access，SCMA)、多用戶共享多址接入(Multi-User Shared Access，MUSA)等等。相較而言，功率域NOMA的實現過程更為簡單，系統容量增益更易獲取，本發明中的NOMA特指功率域NOMA。NOMA數據接收過程按功率從大到小過程執行，接收功率較大用戶信號時，將功率較小用戶信號看作噪聲，然后根據功率較大用戶接收數據結果重建信號并從接收信號中減去，再完成功率較小用戶數據接收。

圖2給出了NOMA下行鏈路用戶數據接收過程，從近到遠共分布K個用戶，用戶距中心站點越遠，所分配的功率越大。各用戶的數據接收過程獨立執行。對于用戶K，直接將用戶1至用戶K-1的信號全部作為噪聲完成解調譯碼；對于其他用戶，需依次按功率由大至小完成各用戶數據的解調譯碼，重構信號并執行SIC。對于每個用戶接收端，有用信號和干擾信號所經歷的信道響應完全相同，例如，雖然用戶1收到了用戶1至用戶K的信號，但這所有用戶信號都是經歷用戶1的信道鏈路到達用戶1的，這種特性對其他用戶接收端也如此。因此，對于NOMA下行鏈路各用戶接收端，可以比較容易獲得準確的信道響應，從而得以較準確地完成用戶信號重建及干擾消除。