CN104717046A - Vamos系统上行信号的解调方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应单时隙多用户信道语音VAMOS系统上行信号的解调方法,所述方法包括:获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号;同时,本发明还公开了一种VAMOS上行信号的解调装置。
Description
技术领域
本发明涉及信号解调技术,具体涉及一种自适应单时隙多用户信道语音(VAMOS,Voice services over Adaptive Multi-user channels on One Slot)系统上行信号的解调方法与装置。
背景技术
传统电路交换技术将一个时隙分配给一个用户使用。为了增加信道容量,即在相同的时隙资源承载更多的业务,VAMOS技术应运而生。VAMOS技术有效应用于GSM系统,在基站的上行方向,终端侧将配对用户即2个用户的语音信息复用在同一个时隙上传输,基站接收机通过对接收到的同一个时隙上的信号进行解调、干扰消除等一系列处理后,得到2个用户各自的信源数据。而正是因为配对用户在同一个时隙上传输,导致了配对用户彼此之间干扰的加剧。这种干扰对于上行信号的正确解调非常不利,如何抑制这种干扰且正确地解调VAMOS的上行信号成为了亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的主要目的在于提供一种VAMOS系统上行信号的解调方法与装置,能够有效抑制干扰、正确且高效地解调出上行信号,从而提高基站的接收性能,改善通信质量。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种自适应单时隙多用户信道语音VAMOS系统上行信号的解调方法,所述方法包括:
获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;
根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
上述方案中,所述信号选取准则包括以下至少一种:选取功率大的上行信号、或信噪比大的上行信号、或误码率低的上行信号;
相应的,所述根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号,包括:
在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的每一用户的功率、或信噪比、或误码率;
根据计算结果,确定所述配对用户中的强信号用户,并为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号;
将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号。
上述方案中,根据所选取的至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号,包括:
解调所述强信号用户的所述至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号;
根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号。
上述方案中,所述根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号,包括:
对所述强信号用户的发射信号进行重构,形成所述强信号用户的上行估计信号;
根据所述强信号用户的上行估计信号以及所述弱信号用户的所述至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的待解调信号;
解调所述弱信号用户的待解调信号为发射信号。
上述方案中,所述根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号,包括:
采用预设的解调算法对所述强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到所述配对用户中的每一用户的发射信号。
本发明实施例还提供了一种自适应单时隙多用户信道语音VAMOS系统上行信号的解调装置,所述装置包括:获取单元、选取单元及确定单元;其中,
所述获取单元,用于获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;
所述选取单元,用于在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
所述确定单元,用于根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
上述方案中,所述信号选取准则包括以下至少一种:选取功率大的上行信号、或信噪比大的上行信号、或误码率低的上行信号;
相应的,所述选取单元包括:计算子单元、第一确定子单元以及第一选取子单元;其中,
所述计算子单元,用于在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的每一用户的上行信号的功率、或信噪比、或误码率;
所述第一确定子单元,用于根据计算结果,确定所述配对用户中的强信号用户;
所述第一选取子单元,用于为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号;并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号。
上述方案中,所述确定单元包括:解调子单元、确定子单元;其中,
所述解调子单元,用于解调所述强信号用户的至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号;
所述确定子单元,用于根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号。
上述方案中,所述确定子单元还用于:
对所述强信号用户的发射信号进行重构,形成所述强信号用户的上行估计信号;
根据所述强信号用户的上行估计信号以及所述弱信号用户的所述至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的待解调信号;
解调所述弱信号用户的待解调信号为发射信号。
上述方案中,所述确定单元,还用于对对所述强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到所述每一用户的发射信号。
本发明实施例提供的VAMOS系统上行信号的解调方法,获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。利用本发明实施例的技术方案,利用所述至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率及基站的接收性能,改善了通信质量。
附图说明
图1为本发明实施例的VAMOS系统上行信号的解调方法的实现流程图;
图2为本发明VAMOS系统上行信号的解调方法第一种实施方式的流程示意图;
图3为本发明VAMOS系统上行信号的解调方法第二种实施方式的流程示意图;
图4为本发明实施例一、实施例二的应用场景示意图;
图5为本发明实施例一实现流程示意图;
图6为本发明实施例二实现流程示意图;
图7为本发明实施例VAMOS系统上行信号的解调装置的组成示意图;
图8为本发明VAMOS系统上行信号的解调装置实施例一的组成示意图;
图9为本发明VAMOS系统上行信号的解调装置实施例二的组成示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种VAMOS系统上行信号的解调方法,所述系统包括:一个以上RRU;为所述一个以上的RRU中每一RRU配置至少一个接收天线,且所述一个以上的RRU中的至少一个RRU配置有至少两个接收天线;其中,为所述一个以上的RRU配置的所有天线中的每一天线均用于接收配对用户中每一用户的上行信号;
如图1所示,所述方法包括:
步骤11,获取所述天线接收到的配对用户的两路以上的上行信号;
步骤12,根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
步骤13,根据所选取的至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
其中,所述信号选取准则包括:选取信噪比较大的上行信号、或选取误码率较低的上行信号、或选取功率较大的上行信号。
本发明实施例提供的上述方案,可通过以下两种实施方式而实现。
图2为VAMOS系统上行信号解调方法第一种实施方式的流程示意图。
步骤120,获取所有天线接收到的配对用户的所有路上行信号;
第一种实施方式中,所述步骤12包括:
步骤121,在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的上行信号的功率、或信噪比、或误码率。
这里,功率的计算方法可以为:对接收到的上行信号的复数求L2范数;误码率的计算方法可以采用误比特率判决方法。功率、误码率的其他计算方法以及信噪比的计算方法的具体实现过程请参见现有技术的相关说明,不再赘述。
步骤122,根据计算的结果,确定所述配对用户中的强信号用户。
这里,在获取到的所有路上行信号中,当计算出的终端1的功率大(信噪比大或误码率小)的路数多于终端2的功率大的路数时,确定终端1为强信号用户。
步骤123,为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号,并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号的至少两路上行信号。
这里,所述符合所述信号选取准则的上行信号可以为:在终端1的功率大(信噪比大或误码率小)的上行信号中,选取至少两路功率较大的上行信号、或信噪比较大的上行信号、或误码率较低的上行信号作为强信号用户的上行信号;同时将为强信号用户选取的至少两路上行信号作为弱信号用户的上行信号。
相应的,所述步骤13包括:
步骤131,解调所述强信号用户的至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号。
这里,所述解调方法可以为:空时干扰抑制合并算法(STIRC,Spatial TimeInterence Rjection Combining)与最大似然序列估计均衡(MLSE,MaximumLikelyhood Sequence Estimation)相结合方法。解调方法不限定于以上所述,还可以采用其他方法,关于解调的其他方法请参见现有技术的说明,不再赘述。
步骤132,根据所述强信号用户的发射信号及为所述强信号用户选取的所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的弱信号用户的发射信号。
这里,对所述强信号用户的发射信号进行重构,形成所述强信号用户的上行估计信号;根据所述强信号用户的上行估计信号以及所述弱信号用户的所述至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的待解调信号;解调所述弱信号用户的待解调信号为发射信号。
在上述方案中,利用选择的至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率,选取强信号用户的上行信号进行重构而不是选取弱信号用户的上行信号,提高了解调性能,有效抑制了干扰。
图3为VAMOS系统上行信号解调方法第二种实施方式的流程示意图。
步骤120’,获取所有天线接收到的配对用户的所有路上行信号;
第二种实施方式中,所述步骤12包括:
步骤121’,在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的每一用户的功率、或信噪比、或误码率;
步骤122’,根据计算的结果,确定所述配对用户中的强信号用户。
步骤123’,为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号,并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号的至少两路上行信号。
相应的,所述步骤13包括:
步骤131’,采用预设的解调算法如联合检测(JD,Joint Detection)算法对所述强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到所述配对用户中的每一用户的发射信号。
在上述方案中,对强、弱信号用户的上行信号进行一并解调,降低了解调过程中干扰加入的机率,提高了解调性能。
图4为本发明实施例一、实施例二的应用场景示意图;图5为本发明实施例一实现流程示意图;图6为本发明实施例二的实现流程示意图。
在图4所示的应用场景中,所涉及到的通信实体包括:基站侧的RRU、基带处理单元(BBU,Building Baseband Unite);以基站侧的RRU的数量为N(N为大于1的正整数)、为每个RRU配置的天线的数量为2个、为每一用户选取的上行信号为两路、信号选取准则为选取功率较大的上行信号为例。
下面结合图4及图5为对本发明实施例一的技术方案作进一步说明。此说明作为对前述图2所示的第一种实现方式的细化描述。
步骤501,N个RRU接收来自终端1与终端2的所有路(2N路)上行信号;并将接收到的所有路上行信号作射频处理后,发送至与所述RRU对应的BBU。
这里,为N个RRU共配置2N个天线,每个天线接收一路终端1与终端2的上行信号;由于采用了VAMOS技术即终端1、2的信号在同一个时隙进行传输,所以,所述一路上行信号实际上是终端1的一路上行信号与终端2的一路上行信号的集合信号。所有路上行信号就可以表示为:r11(x),r12(x),…,rN1(x),rN2(x);其中,所述r11(x)为RRU1的天线1接收到的一路上行信号;r12(x)为RRU1的天线2接收到的一路上行信号;以此类推,rN2(x)为RRU N的天线2接收到的一路上行信号;x为终端发送的上行信号。
步骤502,所述BBU接收所述所有路上行信号。
步骤503,在每一路上行信号中,分别计算接收到的终端1、终端2的功率。
这里,所述功率的方法请参见前述相关说明。
步骤504,根据计算结果,确定终端1、2中的强信号用户为终端1。
这里,在所有路上行信号中,计算出的终端1的功率大的上行信号的路数多于终端2的功率大的上行信号的路数。
步骤505,在终端1的功率大的上行信号中,选取两路功率值最大及次大的上行信号作为强信号用户即终端1的待解调信号。
这里,为终端1选取的两路上行信号分别为rab(x)、rqp(x);其中,a、b、p、q均为正整数,均小于2N。
步骤506,利用STIRC与MLSE算法,解调所选取的终端1的两路上行信号为终端1的发射信号。
这里,对选取的两路上行信号经解调、译码、硬判决之后,得到终端1信息比特流。
步骤507,信道重构终端1的发射信号为终端1的上行估计信号。
这里,假设重构出的终端1的两路上行估计信号为:rab_u1(x),rpq_u1(x);下标u1代表终端1。
步骤508,将为终端2选取出的两路上行信号与为终端1重构出的两路上行估计信号作相应路的信号相减,得到终端2的待解调信号。
这里,为消除强信号用户对弱信号用户的影响,进行以下操作:
rab_u2(x)=rab(x)-rab_u1(x);rpq_u2(x)=rqp(x)-rpq_u1(x);其中,下标u2代表终端2。
步骤509,利用STIRC与MLSE算法,解调终端2的待解调信号为终端2的发射信号。
这里,对终端2的两路上行信号经解调、译码、硬判决之后,得到终端2信息比特流。
在本实施例中,利用至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率,选取强信号用户的上行信号进行重构而不是选取弱信号用户的上行信号,提高了解调性能,有效抑制了干扰。
下面结合图4与图6为对本发明实施例二的技术方案作进一步说明。此说明作为对前述图3所示的第二种实现方式的细化描述。
步骤601,N个RRU接收来自终端1与终端2的所有路(2N路)上行信号;并将接收到的所有路上行信号作射频处理后,发送至与所述RRU对应的BBU。
步骤602,所述BBU接收所述所有路上行信号。
步骤603,在每一个路上行信号中,分别计算接收到的终端1、终端2的功率。
步骤604,根据计算结果,确定终端1、2中的强信号用户为终端1。
这里,在所有路上行信号中,计算出的终端1的功率大的上行信号的路数多于终端2的功率大的上行信号的路数,确定终端1为强信号用户。
步骤605,在终端1的功率大的上行信号中,选取两路功率值最大及次大的上行信号作为强信号用户的两路上行信号;并将该两路上行信号作为弱信号用户的待解调信号。
步骤606,采用JD算法对所述两路上行信号进行解调一并得到终端1、终端2的发射信号。
这里,对选取的终端1的两路上行信号经JD解调之后,得到终端1的信息比特流;对选取的终端2的两路上行信号经JD解调之后,得到终端2的信息比特流。
需要说明的是,在实施例二中,对步骤601、603的理解请参见前述的步骤501、503。
在本实施例中,利用至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率;同时,对强、弱信号用户的上行信号进行一并解调,减少了解调过程中干扰的掺杂机率,提高了解调性能。
基于VAMOS系统上行信号的解调方法,本发明实施例还提供了一种VAMOS系统上行信号的解调装置,所述系统包括:一个以上RRU;如图7所示,所述装置包括:获取单元71、选取单元72、确定单元73以及配置单元74;其中,
所述配置单元74,用于为一个以上的RRU中每一RRU配置至少一个接收天线,且所述一个以上的RRU中的至少一个RRU配置有至少两个接收天线;
其中,为所述一个以上的RRU配置的所有天线中的每一天线均用于接收配对用户中每一用户的上行信号;
所述获取单元71,用于获取所述天线接收到的所述配对用户的两路以上的上行信号;
所述选取单元72,用于在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
所述确定单元73,用于根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
如图8所示,所述选取单元72包括:计算子单元721、第一确定子单元722以及第一选取子单元723;所述确定单元73包括:解调子单元731、确定子单元732。
以信号选取准则为选取功率较大的上行信号为例,所述获取单元71接收来自所有RRU的配对用户的所有路上行信号,并将所述上行信号传输至所述选取单元72;所述选取单元72、具体所述计算子单元721接收上行信号,并对每一路上行信号中的每一用户的功率进行计算,并将计算结果通知给所述第一确定子单元722;所述第一确定子单元722根据计算的结果,确定所述配对用户中的强信号用户;所述第一选取子单元723为所述强信号用户选取至少两路功率较大的上行信号,并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号;并将选取的所述至少两路上行信号传输至所述确定单元73。
所述确定单元73、具体是所述解调子单元731利用STIRC与MLSE等算法,解调所述强信号用户的至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号;所述确定子单元732利用信道重构方法对所述强信号用户的发射信号进行重构,得到所述强信号用户的上行估计信号;再根据所述强信号用户的上行估计信号以及为强信号用户选取的至少两路上行信号,获取所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号,也就是将为强信号用户选取的至少两路上行信号值与所述强信号用户的上行估计信号值之间的差值作为弱信号用户的至少两路上行信号,利用STIRC与MLSE算法,解调所述弱信号用户的至少两路上行信号为所述弱信号用户的发射信号。
在本实施例中,利用至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率,选取强信号用户的上行信号进行重构而不是选取弱信号用户的上行信号,提高了解调性能,有效抑制了干扰。
在本发明装置的实施例二中,如图9所示,所述选取单元72包括:计算子单元721、第一确定子单元722以及第一选取子单元723。
以信号选取准则为选取功率较大的上行信号为例,所述获取单元71接收来自所有RRU的配对用户的所有路上行信号,并将所述上行信号传输至所述选取单元72;所述选取单元72、具体所述计算子单元721接收上行信号,并对每一路上行信号中的每一用户的功率进行计算,并将计算结果通知给所述第一确定子单元722;所述第一确定子单元722根据计算的结果,确定所述配对用户中的强信号用户;所述第一选取子单元723为所述强信号用户选取至少两路功率较大的上行信号,并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号;并将选取的所述至少两路上行信号传输至所述确定单元73。
所述确定单元73,采用预设的解调算法如JD算法对强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到相应用户的发射信号。
在本实施例中,利用选择的至少两路上行信号即可解调出发射信号,提升了解调效率;同时,对强、弱信号用户的上行信号进行一并解调,降低了解调过程中干扰加入的机率,提高了解调性能。
在实际应用中,所述获取单元71、选取单元72、确定单元73以及配置单元74均可由中央处理单元(CPU,Central Processing Unit)、或数字信号处理(DSP,Digital Signal Processor)、或现场可编程门阵列(FPGA,FieldProgrammable Gate Array)等来实现;所述CPU、DSP、FPGA均可内置于基站中。
本领域技术人员应当理解,图7、8、9中所示的VAMOS系统上行信号的解调装置中的各处理单元的实现功能可参照前述VAMOS系统上行信号的解调方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解,图7、8、9所示的VAMOS系统上行信号的解调装置中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自适应单时隙多用户信道语音VAMOS系统上行信号的解调方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;
根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信号选取准则包括以下至少一种:选取功率大的上行信号、或信噪比大的上行信号、或误码率低的上行信号;
相应的,所述根据预设的信号选取准则,在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号,包括:
在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的每一用户的功率、或信噪比、或误码率;
根据计算结果,确定所述配对用户中的强信号用户,并为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号;
将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所选取的至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号,包括:
解调所述强信号用户的所述至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号;
根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号,包括:
对所述强信号用户的发射信号进行重构,形成所述强信号用户的上行估计信号;
根据所述强信号用户的上行估计信号以及所述弱信号用户的所述至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的待解调信号;
解调所述弱信号用户的待解调信号为发射信号。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号,包括:
采用预设的解调算法对所述强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到所述配对用户中的每一用户的发射信号。
6.一种自适应单时隙多用户信道语音VAMOS系统上行信号的解调装置,其特征在于,所述装置包括:获取单元、选取单元及确定单元;其中,
所述获取单元,用于获取所述VAMOS系统中配对用户的两路以上的上行信号;
所述选取单元,用于在所获取的两路以上上行信号中,为所述配对用户选取至少两路上行信号;
所述确定单元,用于根据所述至少两路上行信号,确定所述配对用户中的每一用户的发射信号。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述信号选取准则包括以下至少一种:选取功率大的上行信号、或信噪比大的上行信号、或误码率低的上行信号;
相应的,所述选取单元包括:计算子单元、第一确定子单元以及第一选取子单元;其中,
所述计算子单元,用于在所获取的两路以上上行信号中,计算每一路上行信号中的每一用户的上行信号的功率、或信噪比、或误码率;
所述第一确定子单元,用于根据计算结果,确定所述配对用户中的强信号用户;
所述第一选取子单元,用于为所述强信号用户选取至少两路符合所述信号选取准则的上行信号;并将为所述强信号用户选取的至少两路上行信号作为所述配对用户中的弱信号用户的至少两路上行信号。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述确定单元包括:解调子单元、确定子单元;其中,
所述解调子单元,用于解调所述强信号用户的至少两路上行信号为所述强信号用户的发射信号;
所述确定子单元,用于根据所述强信号用户的发射信号及所述弱信号用户的至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的发射信号。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述确定子单元还用于:
对所述强信号用户的发射信号进行重构,形成所述强信号用户的上行估计信号;
根据所述强信号用户的上行估计信号以及所述弱信号用户的所述至少两路上行信号,确定所述弱信号用户的待解调信号;
解调所述弱信号用户的待解调信号为发射信号。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述确定单元,还用于对对所述强信号用户、弱信号用户的所述至少两路上行信号进行一并解调,得到所述每一用户的发射信号。
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