[發明專利]一種凸鏡天線陣列NOMA傳輸系統及方法

有效

• 申請號: 202011478102.6
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112616120B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 劉敏;邱恭安;季彥呈
• 申請（專利權）人: 南通大學;南通先進通信技術研究院有限公司
• 主分類號: H04W4/08
• 分類號: H04W4/08;H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發明公開了一種凸鏡天線陣列NOMA傳輸系統及方法。波束選擇網絡獲取用戶天線與凸鏡天線陣列之間的信道，根據所述用戶天線與凸鏡天線陣列之間的信道確定用戶的波束空間信道，根據所述用戶的波束空間信道進行波束選取和功率分配操作，得到選取的波束和用戶分配功率。采用本發明的系統及方法，利用凸鏡天線陣列和NOMA傳輸原理，在支持多個用戶的同時僅使用一個RF鏈路，降低了系統硬件復雜度與成本；利用毫米波信道的稀疏性，簡單有效的實現了波束選擇，降低了復雜度，有效提高了總傳輸速率。

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，特別是涉及一種凸鏡天線陣列NOMA傳輸系統及方法。

背景技術

隨著移動通信系統對帶寬需求越來越高，而低頻段的頻譜都已分配使用，開發毫米波段已是大勢所趨。無線電磁波在毫米波段的傳輸損耗很大，需要使用大規模天線陣列通過波束形成技術進行補償。透鏡天線陣列集成度高，使用靈活方便，是實現大規模天線陣列的常見方式。非正交多址接入技術(Non-orthogonal MultipleAccess，NOMA)能夠在同樣的硬件條件下接入更多用戶，和透鏡天線陣列結合，在毫米波通信中具有廣泛應用前景。

目前的毫米波透鏡天線陣列通信系統中，RF鏈路的個數與用戶數相同，在大規模接入的場景下硬件成本很高；或給定RF鏈路個數時支持的用戶數較少，不能滿足大規模接入的要求。在和NOMA技術整合使用的現有方案中，要求同一NOMA組的用戶共享相同的波束，仍然具有較高的硬件復雜度與成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種凸鏡天線陣列NOMA傳輸系統及方法，能夠實現使用不同波束的用戶構成NOMA組，使用同一RF鏈路。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種凸鏡天線陣列NOMA傳輸系統，包括：

信道估計模塊、NOMA疊加編碼模塊、數模轉換模塊、RF鏈路、波束選擇網絡和凸鏡天線陣列；

所述信道估計模塊用于估計用戶的波束空間信道；

所述信道估計模塊與所述波束選擇網絡連接，所述波束選擇網絡用于根據所述用戶的波束空間信道進行波束選取和功率分配操作，得到選取的波束和用戶分配功率；

所述波束選擇網絡與所述NOMA疊加編碼模塊連接，所述NOMA疊加編碼模塊用于根據所述用戶分配功率進行疊加編碼操作，得到數字基帶信號；

所述數模轉換模塊與所述NOMA疊加編碼模塊連接，所述數模轉換模塊用于將所述數字基帶信號轉換為模擬基帶信號；

所述RF鏈路與所述數模轉換模塊連接，所述RF鏈路用于將所述模擬基帶信號轉換為射頻信號；

所述波束選擇網絡與所述RF鏈路連接，所述波束選擇網絡用于將所述射頻信號饋送至所述選取的波束上；

所述凸鏡天線陣列與所述波束選擇網絡連接，所述凸鏡天線陣列用于發射所述波束選擇網絡饋送的射頻信號。

可選的，所述波束選擇網絡，具體包括：

多個移相器；所述移相器為1-bit移相器；

每個所述移相器與所述凸鏡天線陣列的天線一一對應連接；

所述移相器的狀態為0或1；所述移相器的狀態為0時，表示與所述移相器連接的天線未被選中；所述移相器的狀態為1時，表示與所述移相器連接的天線被選中。

可選的，還包括：

用戶接收模塊；

所述用戶接收模塊與所述凸鏡天線陣列無線連接，所述用戶接收模塊用于接收所述凸鏡天線陣列發射的射頻信號，對接收到的信號進行處理后輸出用戶的數據信息。