The invention discloses a downlink non orthogonal multi access method based on a frequency division multiplexing multiple antenna system. Based on the long-term statistical information of the channel, the mobile terminal is divided into several clusters, each cluster contains a few mobile terminals, so that the mobile terminal for low complexity serial interference cancellation. The base station according to the instantaneous channel state information of mobile terminal feedback, superposition encoding for transmitting signals of each cluster, and then the signal superposition encoding after out transmit beamforming, to reduce interference between clusters. In the mobile terminal after receiving the signal, the first signal decoding the mobile terminal to the same cluster channel gain and the signal is weak, these mobile terminals are subtracted from the received signal, the decoded signal of their own. The invention provides a simple and effective non orthogonal multi access method for broadband mobile communication system based on frequency division multiplexing.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信领域,尤其涉及一种基于频分复用多天线系统的下行非正交多接入方法。
技术介绍
非正交多接入(NOMA)技术由于其极高的频谱利用效率,而被广泛认为是第五代移动通信系统(5G)的一项关键技术。在传统的正交多接入技术中,如时分复用多接入(TDMA)、频分复用多接入(FDMA)和码分复用接入(CDMA),一个无线资源块只能分配给一个移动终端,导致极低的资源利用效率。随着无线互联网的兴起,未来的5G网络需要支持大量无线设备的同时接入。在这种情况下,由于无线资源的稀缺性,传统的正交多接入技术很难支持大规模接入。非正交多接入技术主要是利用功率域上的差异来同时支持多个无线设备的接入。例如,在下行链路中,基站调度多个下行信道增益差异较大的移动终端组成一个簇,并对一个簇内的发射信号进行叠加编码,而移动终端则利用叠加编码信号在功率域上的差异性进行串行干扰抵消,从而可以无差错的解码出自身所需要的信号。对于非正交多接入,影响其性能的主要是来自簇间和簇内其它移动终端信号的干扰。因此,为了进一步提高非正交多接入技术的性能,必须有效抑制来自簇间和簇内的干扰。众所周知,多天线技术是无线通信中一种可行且有效的干扰抑制手段。并且,多天线技术也是5G系统的关键技术之一。因此,可以将非正交多接入和多天线技术结合起来,有效增强系统的性能。基于此,英国兰卡斯特大学的丁志国等人在《AGeneralMIMOFrameworkforNOMADownlinkandUplinkTransmissionBasedonSignalAlignment》一文中,提出了一种利用多天线技术进行信号对齐 ...
【技术保护点】
一种基于频分复用多天线系统的下行非正交多接入方法,其特征在于包括如下步骤:1)基站根据信道长期统计信息,获得所有下行信道的大尺度衰落信息αi,i=1,…,U,其中U为移动终端的数量;2)基于下行信道的大尺度衰落信息,基站将移动终端分为N个簇,每个簇包含K个移动终端;3)移动终端对信道状态信息进行估计,然后经码书量化后通过反馈链路传递给基站,使得基站获得第n个簇中第k个移动终端下行链路的信道状态信息n∈[1,N],k∈[1,K];4)基站为第n个簇中第k个移动终端的信号sn,k分配发射功率Pn,k,然后将每个簇的所有移动终端的信号进行叠加编码;5)基站根据所获得的信道状态信息,基于迫零波束成形的方法,为每个簇经叠加编码的信号sn设计一个发射波束wn,然后将所有波束成形后的信号一起进行发射;6)移动终端接到基站发射的信号后,对同一簇内的用户进行串行干扰抵消,然后对自身信号进行解码。
【技术特征摘要】
1.一种基于频分复用多天线系统的下行非正交多接入方法,其特征在于包括如下步骤:1)基站根据信道长期统计信息,获得所有下行信道的大尺度衰落信息αi,i=1,…,U,其中U为移动终端的数量;2)基于下行信道的大尺度衰落信息,基站将移动终端分为N个簇,每个簇包含K个移动终端;3)移动终端对信道状态信息进行估计,然后经码书量化后通过反馈链路传递给基站,使得基站获得第n个簇中第k个移动终端下行链路的信道状态信息n∈[1,N],k∈[1,K];4)基站为第n个簇中第k个移动终端的信号sn,k分配发射功率Pn,k,然后将每个簇的所有移动终端的信号进行叠加编码;5)基站根据所获得的信道状态信息,基于迫零波束成形的方法,为每个簇经叠加编码的信号sn设计一个发射波束wn,然后将所有波束成形后的信号一起进行发射;6)移动终端接到基站发射的信号后,对同一簇内的用户进行串行干扰抵消,然后对自身信号进行解码。2.根据权利要求1所述的一种基于频分复用多天线系统的下行非正交多接入方法,其特征是步骤2)中移动终端分簇方法为:将所有移动终端按照信道大尺度衰落从大到小排列,然后每N个相邻的移动终端分为一组,一共包括K个组;将所有K组的第一个移动终端组成一个簇,所有排在第二位的组成另一个簇,依次类推,所有排在第N位的组成一个簇;由此,所有终端被分为N个簇,每个簇包含K个终端;K优选设为2。3.根据权利要求1所述的一种基于频分复用多天线系统的下行非正交多接入方法,其特征是步骤3)中信道状态信息反馈方法为:a)基于随机码书设计原则,为第n个簇中的第k个移动终端设计一个包含个码字的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓明,张朝阳,钟财军,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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