联合ＩＤＭＡ与ＯＶＣＤＭＡ的小区同频组网方法，属无线通信网络技术领域。系统由发送端和接收端组成，本发明专利技术利用ＯｖＣＤＭＡ码字的正交性区分相邻小区，利用ＩＤＭＡ技术区分使用同一ＯｖＣＤＭＡ码字的同色小区，进行同色干扰消除；每个小区均能获得其独有的ＯｖＣＤＭＡ＋ＩＤＭＡ小区专属码字，接收端则利用迭代检测技术，充分发挥两者的优势，消除小区间的干扰。本发明专利技术对相邻小区干扰采用ＯｖＣＤＭＡ码字进行处理，可消除相邻小区间的干扰，使ＯｖＣＤＭＡ技术的复杂度简化；对相同ＯｖＣＤＭＡ码字标识的同色小区之间的干扰，则利用ＩＤＭＡ技术既消除同色干扰，又能利用其多址资源丰富的特点，可满足数量较多的同色小区组网需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种联合IDMA与OVCDMA的小区同频组网方法，特别涉及蜂窝小区的 同频组网技术，即小区间干扰消除方法和系统，属无线通信网络
技术介绍
蜂窝系统是无线移动通信最常见的组网结构，被广泛应用于第一代到第三代无线 通信标准。在这种系统中，根据基站覆盖能力，整个无线服务区域被分成多个相连的小区 域，每个小区由一个基站负责提供服务。理论上讲小区被构建为六边形可以使得覆盖整个 服务区域的基站数目最少。这样系统的形状如同蜂窝，故称蜂窝系统。当然，在实际系统设 计中，由于地理地貌、信号传播特征的差异，小区形状并不规则。传统蜂窝系统设计需要在相邻小区间使用正交资源(如正交频谱)以防止相邻小 区间的干扰，而在非相邻小区间进行资源(如频率)复用以提高系统的资源使用效率。使 用相同复用资源的小区称为同频小区，他们之间会存在较为严重的干扰，即同频干扰，为了 保证系统传输具有足够的可靠性，每个系统需要有一个针对同频干扰的上限，因此，同频小 区在设计上需要具有足够的分隔距离，以保证占用相同资源的同频小区间的互干扰低于该 门限值。然而，随着移动通信系统的快速发展，系统所承载的业务量和用户数目都在大幅 度增加，这对当前的移动通信标准提出了极大挑战。因为业务量和用户数目的增加，在有限 的可用资源内，势必会缩小小区的覆盖半径，增加小区数目；但是小区覆盖半径的缩小又反 过来影响到同频小区间的干扰，因此需要设法采用新的技术降低同频干扰，而降低同频干 扰的有效途径之一就是增加同频小区间的距离，结果是又降低了每个小区所占用的资源。 因此在缩小小区覆盖半径以提高系统容量与降低同频小区间干扰方面形成了尖锐的矛盾。 在频谱资源日益稀缺的今天，为进一步提高频谱资源的有效利用，未来无线通信网络要求 频谱复用率近似达到1，即要求所有小区工作在同一频段，实现同频组网，因此如何进行同 频干扰消除，是当前业界所面临的主要问题。如在3GPP LTE中，已提出了 3类减轻小区间 干扰的方法，分别为小区间干扰协调/躲避；小区间干扰随机化；小区间干扰消除。但是 当前所采用的多址技术，如CDMA、TDMA和FDMA，频谱复用率仍然较低，这在一定程度上已经 成为系统容量提高的瓶颈，因此有必要采用新的小区组网技术，以迎合未来移动通信发展 的迫切需求。基于当前多址技术在同频组网方面的弱势，业界也在积极寻找新的多址方式。 本专利技术主要考虑两种重叠编码调制多址技术(OvCDMA，Overlapped Code Division Multiple Access)禾口交织多址技术(IDMA, Interleave Division Multiple Access)。其 中，重叠编码调制多址技术(OvCDMA)由专利技术人李道本等在专利“一种编码复用与多址传 输方法”(国际公布号W02008 098417)中提出，是一种码率可大于1的地址编码。其主要思 想为利用卷积码与抽头滤波，制造一定的符号间干扰，获得重叠的编码码字。码字的重叠 一方面可提供时间分集增益，另一方面可获得频谱效率的提高，编码效率可大于1。这些特点都很好地迎合了目前无线移动通信系统对频谱效率和系统容量的发展需求。然而OvCDMA 存在译码复杂度高的缺点，在目前可实现的译码复杂度条件下，码字个数并不是很多，这对 实现大规模组网不利。交织多址技术(IDMA)由Li Ping等于2006年发表于IEEE trans. WirelessCommunication上的文献“Interleave Division Multiple Access，，中提出，其核 心思想是利用独立生成的交织器作为唯一的地址识别方式，使用码片级的交织方式，提高 系统性能；在接收端，利用基于turbo迭代思想的简化多用户检测方法，复杂度仅与用户数 呈线性关系，简化了接收器的复杂度。IDMA利用交织器作为多址资源，码资源丰富，而且译 码方式相对简单，可作为大规模组网时小区间多址方案，但是IDMA不能够完全消除小区间 干扰。
技术实现思路
本专利技术针对同频组网的蜂窝小区系统所存在的缺陷和不足，提出了一种联合IDMA 与OvCDMA的小区同频组网方法，目的是消除小区间干扰，实现小区同频组网。本专利技术的技术方案如下一种联合IDMA与OvCDMA的小区同频组网系统，由发送端和接收端组成，发送端由 信道编码与调制模块、IDMA模块、OvCDMA模块和射频发射模块顺序连接而成，其中IDMA模 块包括交织图案生成器和交织器；OvCDMA模块包括OvCDMA码字生成器和OvCDMA扩频器； 接收端包括射频接收模块、信道估计器、OvCDMA似然译码器、IDMA信号估计器、IDMA解交织 器与交织器组和信道解码与解调模块，其中射频接收模块、OvCDMA似然译码器、IDMA信号 估计器、IDMA解交织器与交织器组和信道解码与解调模块顺序连接，信道估计器分别连接 到OvCDMA似然译码器和IDMA信号估计器；发送端与接收端之间通过空口无线信道传送信 肩、ο一种上述系统发送端与接收端信息传送的方法，步骤如下(1)发送端用户信号通过信道编码与调制模块进行信道编码和调制，获得调制 复信号；交织图案生成器生成交织图案，调制信号经过交织器利用交织图案实施交织获 得交织信号；OvCDMA码字生成器生成OvCDMA地址码字，交织信号由OvCDMA扩频器利用 Ov⑶MA地址码字实施扩频，获得最终的发送信号码片；发送信号码片经过射频发射模块发 射到无线信道；(2)接收端射频接收模块从无线信道获得接收信号，并经过射频接收模块的 下变频处理，获得基带复信号；信道估计器进行信道估计获得信道估计信息，并发送给 OvCDMA似然译码器以及IDMA信号估计器；接收的基带复信号进入OvCDMA似然译码器，分 别获得各个使用不同OvCDMA码字的同色小区混合信号的估计值，估计值再进入各自对应 的IDMA信号估计器，由IDMA信号估计器根据信道估计信息获得各个使用不同交织图案 交织的小区信号估计值；小区信号估计值经过解交织器操作，喂入信道解码与解调模块获 得解码后信号估计值，该估计值再次经过对应的交织操作，反馈给IDMA信号估计器，作为 IDMA检测下次迭代的先验信息；迭代译码结束，信道解码与解调模块做最终判决，获得输 入信息的译码版本。一种通过上述联合IDMA与OvCDMA的小区同频组网系统的基于4色原理的 Ov⑶MA+IDMA小区同频组网的方法，步骤如下(1)由OvCDMA模块的OvCDMA码字生成器生成4个OvCDMA地址码字，基于图论的 4色原理，利用4个OvCDMA码进行异色小区组网设计；基于图论的染色定理，对于由任意形 状结构小区构成的网络，其中某一小区至少有三个相邻的小区，将其设定为一种颜色，而和 其相邻的周边小区分别以另外三种颜色设定，周边小区中相邻的小区以不同的颜色设定而 加以区隔，这样用4种颜色能保证区分相邻的小区；此时，OvCDMA码字的复用效率JUvota = 1/4，所有小区被划分为1/ η Ovcdma组(色)，每组称为一个同色小区组，其使用同一个OvCDMA 码字标识；假定一个具有N个小区的无线通信系统，利用4个OvCDMA码经过4色组网设计， 则每个同色小区所含小区本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种联合ＩＤＭＡ与ＯＶＣＤＭＡ的小区同频组网方法，通过联合ＩＤＭＡ与ＯｖＣＤＭＡ的小区同频组网系统并基于４色原理的ＯｖＣＤＭＡ＋ＩＤＭＡ小区同频组网，步骤如下：（１）由ＯｖＣＤＭＡ模块的ＯｖＣＤＭＡ码字生成器生成４个ＯｖＣＤＭＡ地址码字，基于图论的４色原理，利用４个ＯｖＣＤＭＡ码进行异色小区组网设计；基于图论的染色定理，对于由任意形状结构小区构成的网络，其中某一小区至少有三个相邻的小区，将其设定为一种颜色，而和其相邻的周边小区分别以另外三种颜色设定，周边小区中相邻的小区以不同的颜色设定而加以区隔，这样用４种颜色能保证区分相邻的小区；此时，ＯｖＣＤＭＡ码字的复用效率η↓［ＯｖＣＤＭＡ］＝１／４，所有小区被划分为１／η↓［ＯｖＣＤＭＡ］组，每组称为一个同色小区组，其使用同一个ＯｖＣＤＭＡ码字标识；假定一个具有Ｎ个小区的无线通信系统，利用４个ＯｖＣＤＭＡ码经过４色组网设计，则每个同色小区所含小区数目为Ｎ.η↓［ＯｖＣＤＭＡ］；（２）对于每个同色小区组，由ＩＤＭＡ模块利用ＩＤＭＡ技术进行同色小区组网设计；即提供一套同色小区交织器组，共Ｎ.η↓［ＯｖＣＤＭＡ］个独立交织图案生成器和交织器，每小区分配１个，以区别同色小区组内各小区间的信号；可知，基于上述步骤（１）所述的利用４个ＯｖＣＤＭＡ码进行异色小区组网设计后的信号在不同的同色小区组间已使用不同的ＯｖＣＤＭＡ码字标识，因而各个同色小区组可使用同一套同色小区ＩＤＭＡ交织器组，此时，ＯｖＣＤＭＡ码字负责区分异色小区，ＩＤＭＡ码字负责区分同色小区组中的各不同小区，两者相互独立；由于ＩＤＭＡ码字的复用效率η↓［ＩＤＭＡ］＝１／（Ｎ.η↓［ＯｖＣＤＭＡ］），因此ＯｖＣＤＭＡ＋ＩＤＭＡ码字的复用效率η＝η↓［ＩＤＭＡ］.η↓［ＯｖＣＤＭＡ］＝１／Ｎ。...
【技术特征摘要】
一种联合IDMA与OVCDMA的小区同频组网方法，通过联合IDMA与OvCDMA的小区同频组网系统并基于4色原理的OvCDMA+IDMA小区同频组网，步骤如下(1)由OvCDMA模块的OvCDMA码字生成器生成4个OvCDMA地址码字，基于图论的4色原理，利用4个OvCDMA码进行异色小区组网设计；基于图论的染色定理，对于由任意形状结构小区构成的网络，其中某一小区至少有三个相邻的小区，将其设定为一种颜色，而和其相邻的周边小区分别以另外三种颜色设定，周边小区中相邻的小区以不同的颜色设定而加以区隔，这样用4种颜色能保证区分相邻的小区；此时，OvCDMA码字的复用效率ηOvCDMA＝1/4，所有小区被划分为1/ηOvCDMA组，每组称为一个同色小区组，其使用同一个OvCDMA码字标识；假定一个具有N个小区的无线通信系统，利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海霞，周晓天，袁东风，张彭，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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