一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法。小区中心布置一个多天线基站，大量的移动终端需要通过基站接入无线网络。基站根据信道长期统计信息，将这些移动终端分成若干个簇。所有移动终端同时向基站发射训练序列，基站通过信道估计获得每个簇的等效信道状态信息，再对每个簇的发射信号进行叠加编码，然后把叠加编码后的信号再经波束成形后发射出去。移动终端在收到信号后，将其从功率上分成两部分，一部分送入信息接收机进行信息解码，另一部分送入能量接收机将收到的射频信号转化为电能并进行存储。本发明专利技术为具有大规模能量限制的移动终端的物联网提供了一种有效的无线接入方法。

A Large-scale Access Method Based on Cooperative Transmission of Wireless Information and Energy

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法。
技术介绍
近年来，移动互联网的兴起使得物联网行业得到了飞速发展，未来的无线网络需要支持大规模移动终端设备的同时接入。在当前广泛采用的正交多接入技术中，如时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)和码分多址接入(CDMA)，一个无线资源块只能分配给一个移动终端。由于无线资源的稀缺性，传统的正交多址接入技术很难支持大规模用户的同时接入。在这种情况下，非正交多接入技术得到了大量的研究，并被广泛认为是5G等未来宽带无线通信系统的关键技术之一。非正交多址接入技术主要利用发射端的叠加编码和接收端的串行干扰抵消实现高效的多用户接入。当接入用户数较大时，串行干扰抵消的复杂度将非常大。因此需要将用户分为多个簇，并只在每个簇内进行串行干扰抵消，从而有效降低用户的计算复杂度。然而，用户分簇将引入新的簇间干扰。为了进一步提高非正交多址接入技术的性能，必须有效抑制簇间干扰。另外，在大规模用户接入的情况下，传统的正交信道估计方法需要极长的训练序列，这将导致每个时隙只有很少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法，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δi,i＝1,…,K，其中K为移动终端的数量；2)基于下行信道的大尺度衰落信息，基站将移动用户分为M个簇，其中第m个簇包含Nm个移动用户；3)基站基于一种非正交的信道估计方法，获得第m个簇的等效信道状态信息

【技术特征摘要】
1.一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法，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δi,i＝1,…,K，其中K为移动终端的数量；2)基于下行信道的大尺度衰落信息，基站将移动用户分为M个簇，其中第m个簇包含Nm个移动用户；3)基站基于一种非正交的信道估计方法，获得第m个簇的等效信道状态信息4)基站根据所获得的等效信道状态信息，为第m个簇中第n个移动终端的信号sm,n设计簇间功率分配因子αm,n，为其接收机设计功率分割因子ρm,n，再为第m个簇设计发射波束wm；5)根据簇间功率分配因子αm,n，基站将每个簇内的所有移动终端的信号进行叠加编码，得到信号xm；再基于发射波束wm对叠加编码后的信号xm进行波束成形，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，根据功率分割比率ρm,n:(1-ρm,n)将接收信号分成两部分，其中0≤ρm,n≤1；接收信号的ρm,n部分被送入信息接收机，其首先对同一簇内的信号进行串行干扰抵消，再对自身信号进行解码；接收信号的1-ρm,n部分被送入能量接收机进行射频信号的能量转换。2.根据权利要求1所述的一种基于无线信息与能量协同传输的大规模接入方法，其特征是步骤3)中一种非正交的信道估计方法为：a)基站为第j个簇的所有移动终端分配一个相同的训练序列Φj，训练序列长度为τ，而不同簇之间的移动终端采用相互正交的训练序列，即对于所有j≠i；b)所有移动终端同时向基站发射训练序列，其中第m个簇中第n个移动终端的发射功率为Qm,n；c)基站接收到训练序列后右乘然后利用最小均方误差估计方法得到第m个簇的等效信道状态信息d)基于上述信道估计方法，所有移动终端的真实信道状态信息为其中em,n为信道估计误差向量，且em,n～CN(0,Cm,n)，Cm,n＝(1-χm,n)I，其中是真实信道状态信息hm,n和估计的簇等效信道状态信息的协...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐俏，陈晓明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33