CN108601088B - 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统 - Google Patents

一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108601088B
CN108601088B CN201810436416.6A CN201810436416A CN108601088B CN 108601088 B CN108601088 B CN 108601088B CN 201810436416 A CN201810436416 A CN 201810436416A CN 108601088 B CN108601088 B CN 108601088B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
signal
source
relay node
destination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810436416.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108601088A (zh
Inventor
程香梅
刘梦宇
刘元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201810436416.6A priority Critical patent/CN108601088B/zh
Publication of CN108601088A publication Critical patent/CN108601088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108601088B publication Critical patent/CN108601088B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0473—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being transmission power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0014—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the source coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H04L1/0042—Encoding specially adapted to other signal generation operation, e.g. in order to reduce transmit distortions, jitter, or to improve signal shape
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/121—Wireless traffic scheduling for groups of terminals or users
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于非正交多址接入的协作通信方法，包括以下步骤：中继节点接收源节点信号和信道状态信息；中继节点利用连续干扰消除，对源节点信号进行译码，得到译码信号；将译码信号根据功率分配系数进行叠加编码，中继节点与多个目的节点通过下行非正交多址接入，将叠加信号同时发给多个目的节点；目的节点利用连续干扰消除对叠加信号译码和信息恢复；根据信道状态信息和用户需求，计算所有节点的发射功率、功率分配系数，多个源节点与中继节点通过上行非正交多址接入，将得到的信息发送给中继节点；本发明使用非正交多址接入技术，满足用户速率，最小化系统总的消耗，有效地扩大用户数的接入，提升系统的频谱效率，减少系统的功率消耗。

Description

一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术研究领域，特别涉及一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统。
背景技术
随着无线通信技术的迅猛发展，人们对无线通信网络的覆盖范围和运行时间的要求与日俱增。为提高通信网络的覆盖率，基于中继的协作通信是一种常用方案。中继的使用可以解决由于地理等限制而造成的通信双方之间较大的路径消耗问题，从而有效的提高通信网络的覆盖率以及通信的效率。
现有技术中，却常常出现系统能量消耗过大的情况。因此，如何充分考虑实际情况来提升中继通信性能，如何采用合理的功率分配，并在保证用户速率需求的同时，最小化总能量的消耗，是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于非正交多址接入的协作通信方法。
本发明的另一目的在于提供一种基于非正交多址接入的协作通信方法，用于一种基于非正交多址接入的协作通信方法。
本发明的主要目的通过以下的技术方案实现：
一种基于非正交多址接入的协作通信方法，包括以下步骤：
S1、中继节点接收源节点信号和源节点信号的信道状态信息；
S2、中继节点利用连续干扰消除，对源节点信号进行译码，得到译码信号；
S3、将译码信号根据功率分配系数进行叠加编码，通过中继节点与多个目的节点进行下行非正交多址接入，将叠加信号同时发给多个目的节点；
S4、目的节点接收叠加信号，并利用连续干扰消除进行译码和信息恢复；
S5、根据信道状态信息和用户服务质量要求，计算源节点的发射功率、中继节点的发射功率、功率分配系数，多个源节点与中继节点通过上行非正交多址接入，每个源节点根据中继提供的发射功率同时发送信息给中继节点。
整个信息传输过程在两个时隙完成，其中第一时隙完成源节点到中继节点的信息传输，是上行非正交多址接入；第二时隙完成中继节点到目的节点的信息传输，是下行非正交多址接入。
步骤S1中，中继节点接收的源节点信号为：
Figure GDA0001765527980000021
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率，s1为源节点S1的源节点信号，s2为源节点S2的源节点信号；nR为加性高斯白噪声，且nR服从均值为0，方差为σ2的高斯分布。
步骤S2，在中继节点接收信号后，利用连续干扰消除技术去译码信号，得到译码信号，具体过程为：
先译码信号s2，则把信号s1作为干扰，而原节点S1只有白噪声干扰，为了满足目标速率，得到以下不等式：
Figure GDA0001765527980000022
Figure GDA0001765527980000023
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，r1、r2为目的节点D1、D2的目标速率，R1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的可达速率，R1,2为第一时隙第二对：“源-目的”节点可达速率，
Figure GDA0001765527980000024
为第一时隙通信时间。
步骤S3中，所述第二时隙中，中继节点将译码信号进行叠加，得到信号sR：
Figure GDA0001765527980000025
其中，s1为源节点S1的源节点信号，s2为源节点S2的源节点信号，β为功率分配系数，PR为中继节点的总功率。
步骤S4，具体为：两个目的节点D1、D2接收信号分别为：
y1＝g1sR+n1，
y2＝g2sR+n2，
其中，y1、y2为接收信号，g1、g2为第二阶段上行信道，sR为中继在接收到的叠加信号，n1、n2为第二时隙通信过程中相应信道的噪声信号；
在目的节点接收到信号后，利用连续干扰消除技术去译码信号；
译码时先解信号s2，则把信号s1作为干扰，而目的节点D1只有白噪声的干扰；为了满足目标速率，得到如下不等式：
Figure GDA0001765527980000031
Figure GDA0001765527980000032
源节点最终的可达速率为：
R1＝min{R1,1,R2,1}，
R2＝min{R1,2,R2,2}，
则优化问题为：
Figure GDA0001765527980000037
步骤S5，具体过程为：根据信道状态信息和用户服务质量要求，使整个系统的能耗最小，则有：
Pt＝P1+P2+PR，
其中，PR为中继节点的总功率；P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率；
当两个用户的目标速率要求分别为r1和r2，则得到相应的信干噪比满足：
Figure GDA0001765527980000033
Figure GDA0001765527980000034
Figure GDA0001765527980000035
Figure GDA0001765527980000036
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，
Figure GDA0001765527980000041
Figure GDA0001765527980000042
γ1为根据目标速率r1得到的目标信干燥比，γ2为根据目标速率r2得到的目标信干燥比，β为功率分配系数，即将βPR分配给源节点S1(S2)，剩下的功率(1-β)PR分配给源节点S2(S1)；用户服务质量要求包含系统吞吐量。
结合步骤S4，将优化问题转化为：
(P1′)min Pt
s.t.SINR1,1≥γ1，
SINR1,2≥γ2，
SINR2,1≥γ1，
SINR2,2≥γ2，
求解上述四个不等式，便能得到最优的传输功率。因为P1，P2，和PR是相互独立的，求解过程为先求解最优的源节点发射功率P1 *和P2 *，然后求解最优中继节点功率PR *和分配系数β，则有，根据优化问题中的不等式，得到功率的不等式为：
Figure GDA0001765527980000043
Figure GDA0001765527980000044
由上得的，最优源节点发射功率为：
Figure GDA0001765527980000045
Figure GDA0001765527980000046
为了求最优中继节点功率PR *，问题转化为求最小的中继节点发射功率，得到以下优化问题：
Figure GDA0001765527980000051
Figure GDA0001765527980000052
Figure GDA0001765527980000053
则有最优功率分配系数β*为：
Figure GDA0001765527980000054
最优中继节点功率PR *为：
Figure GDA0001765527980000055
本发明的另一目的通过以下技术方案实现：
一种基于非正交多址接入的协作通信系统，用于一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，包括一个中继节点、两对“源-目的”节点；所述中继节点为中央处理器用于无线信息的接收、译码和转发；所述源节点根据中继节点提供的发送功率发送无线信息，所述目的节点和中继节点采用连续干扰消除技术对信息进行译码。
所述中继节点、源节点和目的节点都使用单天线。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明采用非正交多址接入技术用于多用户的信息转发，即能实现多用户的同时接入，又能提高中继系统的频谱效率，有广泛的实际应用前景；
2、本发明根据分配系数，提出一种最优功率分配方案，能使系统在满足用户特定的速率要求时，同时总能耗最小。
附图说明
图1是本发明所述一种基于非正交多址接入的协作通信方法流程图。
图2是本发明中能耗与目标速率的仿真效果图。
图3是本发明所述的一种基于非正交多址接入的协作通信系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种基于非正交多址接入的协作通信方法，包括以下步骤：
第一步：中继节点接收源节点信号和源节点信号的信道状态信息；
中继节点接收的源节点信号为：
Figure GDA0001765527980000061
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率，s1为源节点S1的源节点信号，s2为源节点S2的源节点信号，nR为加性高斯白噪声，且nR服从均值为0，方差为σ2的高斯分布。
第二步：中继节点利用连续干扰消除，对源节点信号进行译码，得到译码信号；
在中继节点接收信号后，利用连续干扰消除技术去译码信号，得到译码信号，具体过程为：
先译码信号s2，则把信号s1作为干扰，而原节点S1只有白噪声干扰，为了满足目标速率，得到以下不等式：
Figure GDA0001765527980000062
Figure GDA0001765527980000063
其中，R1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的可达速率，R1,2为第一时隙第二对：“源-目的”节点可达速率，
Figure GDA0001765527980000064
为第一时隙通信时间。
第三步：将译码信号根据功率分配系数进行叠加编码，通过中继节点与多个目的节点进行下行非正交多址接入，将叠加信号同时发给多个目的节点；
第二时隙中，中继节点将译码信号进行叠加，得到信号sR：
Figure GDA0001765527980000065
其中，n1、n2为加性高斯白噪声，且n1、n2服从均值为0，方差为σ2的高斯分布，β为功率分配系数。
第四步：目的节点接收叠加信号，并利用连续干扰消除进行译码和信息恢复；
具体为：两个目的节点D1、D2接收信号分别为：
y1＝g1sR+n1，
y2＝g2sR+n2，
其中，y1、y2为接收信号，g1、g2为第二阶段上行信道，sR为中继在接收到的叠加信号，n1、n2为相应信道的噪声信号；
在目的节点接收到信号后，利用连续干扰消除技术去译码信号；
译码时先解信号s2，则把信号s1作为干扰，而目的节点D1只有白噪声的干扰；图2给出了非正交多址接入与正交多址接入的能耗与目标速率的仿真效果，为了满足目标速率，得到如下不等式：
Figure GDA0001765527980000071
Figure GDA0001765527980000072
源节点最终的可达速率为：
R1＝min{R1,1,R2,1}，
R2＝min{R1,2,R2,2}，
则优化问题为：
Figure GDA0001765527980000073
第五步：根据信道状态信息和用户服务质量要求，计算源节点的发射功率、中继节点的发射功率、功率分配系数，通过多个源节点与中继节点进行上行非正交多址接入，将得到的信息发送给中继节点；
根据信道状态信息和用户服务质量要求，使整个系统的能耗最小，则有：
Pt＝P1+P2+PR，
其中，PR为中继节点的总功率；P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率；β为功率分配系数，即将βPR分配给源节点S1(S2)，剩下的功率(1-β)PR分配给源节点S2(S1)；
当两个用户的目标速率要求分别为r1和r2，则得到相应的信干噪比满足：
Figure GDA0001765527980000081
Figure GDA0001765527980000082
Figure GDA0001765527980000083
Figure GDA0001765527980000084
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，
Figure GDA0001765527980000085
Figure GDA0001765527980000086
γ1为根据目标速率r1得到的目标信干燥比，γ2为根据目标速率r2得到的目标信干燥比，β为功率分配系数，即将βPR分配给源节点S1(S2)，剩下的功率(1-β)PR分配给源节点S2(S1)；用户服务质量要求包含系统吞吐量。
结合第四步，将优化问题转化为：
(P1′)min Pt
s.t.SINR1,1≥γ1，
SINR1,2≥γ2，
SINR2,1≥γ1，
SINR2,2≥γ2，
求解上述四个不等式，便能得到最优的传输功率。因为P1，P2，和PR是相互独立的，求解过程为先求解最优的源节点发射功率P1 *和P2 *，然后求解最优中继节点功率PR *和分配系数β，则有，根据优化问题中的不等式，得到功率的不等式为：
Figure GDA0001765527980000087
Figure GDA0001765527980000088
由上得的，最优源节点发射功率为：
Figure GDA0001765527980000091
Figure GDA0001765527980000092
为了求最优中继节点功率PR *，问题转化为求最小的中继节点发射功率，得到以下优化问题：
Figure GDA0001765527980000093
Figure GDA0001765527980000094
Figure GDA0001765527980000095
则有最优功率分配系数为：
Figure GDA0001765527980000096
最优中继节点功率为：
Figure GDA0001765527980000097
整个信息传输过程在两个时隙完成，其中第一时隙完成源节点到中继节点的信息传输，是上行非正交多址接入；第二时隙完成中继节点到目的节点的信息传输，是下行非正交多址接入。
用于本文所述一种基于非正交多址接入的协作通信方法的一种基于非正交多址接入的协作通信系统，如图3所示，包括一个中继节点、两对“源-目的”节点；所述中继节点为中央处理器用于无线信息的接收、译码和转发；所述源节点根据中继节点提供的发送功率发送无线信息，所述目的节点和中继节点采用连续干扰消除技术对信息进行译码；
所述中继节点、源节点和目的节点都使用单天线。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中继节点接收源节点信号和源节点信号的信道状态信息；
S2、中继节点利用连续干扰消除，对源节点信号进行译码，得到译码信号；
S3、将译码信号根据功率分配系数进行叠加编码，通过中继节点与一个以上目的节点进行下行非正交多址接入，将叠加信号同时发给一个以上目的节点；
S4、目的节点接收叠加信号，并利用连续干扰消除进行译码和信息恢复；
S5、根据信道状态信息和用户服务质量要求，计算源节点的发射功率、中继节点的发射功率、功率分配系数，使得中继节点发射功率最低，进而使得使整个系统的能耗最小，多个源节点与中继节点通过上行非正交多址接入，每个源节点根据中继提供的发射功率同时发送信息给中继节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，整个信息传输过程在两个时隙完成，其中第一时隙完成源节点到中继节点的信息传输，是上行非正交多址接入；第二时隙完成中继节点到目的节点的信息传输，是下行非正交多址接入。
3.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，步骤S1中，所述中继节点接收的源节点信号为：
Figure FDA0003241461340000011
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率，s1为源节点S1的源节点信号，s2为源节点S2的源节点信号，nR为加性高斯白噪声，且nR服从均值为0，方差为σ2的高斯分布；
所述信道状态信息包含信道系数，信道系数根据小尺度衰落、阴影衰落、路径耗损和信道分布的分布函数计算得到，信道分布为高斯分布。
4.根据权利要求3所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，所述步骤S2，在中继节点接收信号后，基于连续干扰消除，先译码信道增益强的信号，再从总的接收信号中减去已经译码得到的信号，继续进行译码，直到最后一个最弱的信道增益的信号被译码完成，得到译码信号，具体过程为：
先译码信号s2，则把信号s1作为干扰，而原节点S1只有白噪声干扰，为了满足目标速率，得到以下不等式：
Figure FDA0003241461340000012
Figure FDA0003241461340000021
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，r1、r2为目的节点D1、D2的目标速率，R1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的可达速率，R1,2为第一时隙第二对“源-目的”节点可达速率，
Figure FDA0003241461340000022
为第一时隙通信时间。
5.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，步骤S3中，所述中继节点将译码信号进行叠加，得到信号sR：
Figure FDA0003241461340000023
其中，s1为源节点S1的源节点信号，s2为源节点S2的源节点信号，β为功率分配系数，PR为中继节点的总功率。
6.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，所述步骤S4，具体为：两个目的节点D1、D2接收信号分别为：
y1＝g1sR+n1，
y2＝g2sR+n2，
其中，y1、y2为接收信号，g1、g2为第二阶段上行信道，sR为中继在接收到的叠加信号，n1、n2为第二时隙通信过程中相应信道的噪声信号；
在目的节点接收到信号后，利用连续干扰消除技术去译码信号；
译码时先解信号s2，则把信号s1作为干扰，而目的节点D1只有白噪声的干扰；为了满足目标速率，得到如下不等式：
Figure FDA0003241461340000024
Figure FDA0003241461340000025
其中，R2,1、R2,2为目的节点D1、D2在时隙2的可达速率，r1、r2为目的节点D1、D2的目标速率，β为功率分配系数，σ2为加性高斯白噪声功率，PR为中继节点的总功率；
源节点最终的可达速率为：
R1＝min{R1,1,R2,1}，
R2＝min{R1,2,R2,2}，
其中，R1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的可达速率，R1,2为第一时隙第二对“源-目的”节点可达速率；
则优化问题为：
Figure FDA0003241461340000031
7.根据权利要求6所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，所述步骤S5，具体过程为：根据信道状态信息和用户服务质量要求，使整个系统的能耗最小：
Pt＝P1+P2+PR，
其中，PR为中继节点的总功率；P1为源节点S1的功率，P2为源节点S2的功率；
当两个用户的目标速率要求分别为r1和r2，则得到相应的信干噪比满足：
Figure FDA0003241461340000032
Figure FDA0003241461340000033
Figure FDA0003241461340000034
Figure FDA0003241461340000035
其中，h1为上行通信链路高斯信道，h2为下行通信链路高斯信道，
Figure FDA0003241461340000036
Figure FDA0003241461340000037
γ1为根据目标速率r1得到的目标信干燥比，γ2为根据目标速率r2得到的目标信干燥比，β为功率分配系数，即将βPR分配给源节点S1(S2)，剩下的功率(1-β)PR分配给源节点S2(S1)；用户服务质量要求包含系统吞吐量；SINR1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的信干噪比；SINR1,2为第一时隙第二对“源-目的”节点的信干噪比；SINR2,1为第二时隙第一对“源-目的”节点的信干噪比；SINR2,2为第二时隙第二对“源-目的”节点的信干噪比。
8.根据权利要求7所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，所述优化问题转化为：
(P1′)min Pt
s.t.SINR1,1≥γ1，
SINR1,2≥γ2，
SINR2,1≥γ1，
SINR2,2≥γ2，
根据优化问题中的不等式，得到功率的不等式为：
Figure FDA0003241461340000041
Figure FDA0003241461340000042
则有最优源节点发射功率P1 *为：
Figure FDA0003241461340000043
Figure FDA0003241461340000044
为了求最优的，问题转化为求最小的中继节点发射功率，得到以下优化问题：
min？PR
Figure FDA0003241461340000045
Figure FDA0003241461340000046
则有最优功率分配系数为：
Figure FDA0003241461340000047
最优中继节点功率为：
Figure FDA0003241461340000048
9.一种基于非正交多址接入的协作通信系统，用于权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的一种基于非正交多址接入的协作通信方法，其特征在于，包括一个中继节点、两对“源-目的”节点；所述“源-目的”包含源节点、目的节点；所述中继节点为中央处理器用于无线信息的接收、译码和转发；所述源节点根据中继节点提供的发送功率发送无线信息，所述目的节点和中继节点采用连续干扰消除技术对信息进行译码。
10.根据权利要求9所述的一种基于非正交多址接入的协作通信系统，其特征在于，所述中继节点、源节点和目的节点都使用单天线进行通信。
CN201810436416.6A 2018-05-09 2018-05-09 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统 Expired - Fee Related CN108601088B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810436416.6A CN108601088B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810436416.6A CN108601088B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108601088A CN108601088A (zh) 2018-09-28
CN108601088B true CN108601088B (zh) 2021-11-19

Family

ID=63636068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810436416.6A Expired - Fee Related CN108601088B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108601088B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109361445B (zh) * 2018-09-29 2020-11-13 哈尔滨工业大学 一种利用全双工中继的双向非正交多址接入方法
CN109450513A (zh) * 2018-10-17 2019-03-08 扬州大学 基于非正交多址接入技术的协作多中继系统传输方法
CN109560844B (zh) * 2018-11-19 2021-10-15 浙江万里学院 一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法
CN109743768B (zh) * 2018-12-26 2022-04-15 南京邮电大学 基于非正交多址接入技术的双向中继通信方案
CN109769292B (zh) * 2019-01-31 2021-11-23 哈尔滨工业大学（深圳） 资源分配方法、系统、设备及计算机介质
CN110212967B (zh) * 2019-04-26 2021-10-12 西安电子科技大学 基于noma的全双工中继协作通信系统性能优化方法
CN110366234A (zh) * 2019-07-05 2019-10-22 山东交通学院 一种适用于非正交多址上行链路的速率分拆方法
CN110392371B (zh) * 2019-07-24 2020-11-03 深圳大学 基于时分复用认证标签的非正交多址认证系统的优化方法
CN110519852A (zh) * 2019-08-28 2019-11-29 广东工业大学 一种多点无线通信系统中的通信方法和相关装置
CN110730025B (zh) * 2019-10-22 2022-03-25 西北师范大学 一种适用于携能非正交多址通信系统的增量中继方法
CN111246559B (zh) * 2020-01-10 2023-01-20 九江学院 一种非正交多址接入系统中的最优功率分配方法
US11611388B2 (en) * 2020-01-22 2023-03-21 Realtek Semiconductor Corporation Energy harvesting relay communication method and system
CN111371476B (zh) * 2020-03-17 2021-05-25 中国计量大学 一种基于多址接入无线能量采集协作系统
CN111464467B (zh) * 2020-04-02 2024-08-02 山东交通学院 一种适用于非正交多址的功率-频率分组编码方法
CN111464263A (zh) * 2020-04-02 2020-07-28 山东交通学院 一种直径与中继协作的noma无线信息与能量传输方法
CN111885728B (zh) * 2020-07-29 2022-09-06 南通职业大学 一种非正交多址接入功率分配方法及系统
CN112332890B (zh) * 2020-09-22 2021-10-19 电子科技大学 一种三时段协作多址接入的协作传输方法
CN113194542B (zh) * 2021-04-29 2022-10-14 东南大学 一种非圆信号辅助noma系统的功率分配方法
CN114244404B (zh) * 2021-12-02 2024-05-31 西安电子科技大学 一种双向非正交协作传输方法及系统
CN114615745B (zh) * 2022-03-10 2023-08-08 中国电子科技集团公司第十研究所 一种无线自组织网络信道接入与传输功率联合调度方法
CN115001560B (zh) * 2022-04-13 2023-05-12 华东师范大学 一种基于功率域非正交多址接入的星地融合中继网络传输方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106452700A (zh) * 2015-08-06 2017-02-22 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法和设备
CN107483095A (zh) * 2017-06-27 2017-12-15 浙江大学 一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法
WO2018077377A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Collaborative non-orthogonal multiple access

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102246039B1 (ko) * 2015-07-09 2021-04-29 한국전자통신연구원 다중 사용자 릴레이 시스템의 사용자 단말 장치 및 그 비직교 다중접속기법 운용 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106452700A (zh) * 2015-08-06 2017-02-22 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法和设备
WO2018077377A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Collaborative non-orthogonal multiple access
CN107483095A (zh) * 2017-06-27 2017-12-15 浙江大学 一种基于多中继协助的大规模非正交多接入方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
5G移动网络非正交多址接入及相关技术研究;杨正;《西南交通大学博士研究生学位论文》;20170415;第61-80页 *
Non-Orthogonal Multiple Access for Dual-Hop Decode-and-Forward Relaying;Dehuan Wan et al;《2016 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM)》;20170206;第1-6页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108601088A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108601088B (zh) 一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统
Liu et al. Hybrid decode-forward & amplify-forward relaying with non-orthogonal multiple access
CN106992803B (zh) 一种全双工中继系统的人工噪声预编码安全传输方法
CN101478814B (zh) 基于网络编码的组播网络中联合预编码及功率分配方法
Li et al. Non-coherent successive relaying and cooperation: Principles, designs, and applications
Eltayeb et al. Opportunistic relay selection with limited feedback
CN104202790A (zh) 一种基于功率自适应的mimo-ccrn瓶颈效应消除方法
CN101483817B (zh) 基于再生网络编码的组播网络中发射节点功率分配方法
CN109982407B (zh) Noma系统中基于中继选择的安全传输系统及其方法
CN111181607A (zh) 一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法
CN107017930B (zh) 一种存在信道反馈延迟与估计误差的mimo双向中继系统的预编码方法
CN112994870B (zh) 面向全双工d2d通信的电力设备发送功率优化方法及装置
JP5394419B2 (ja) 無線通信システム及び中継局
Chiu et al. Precoder design for multi-antenna partial decode-and-forward (PDF) cooperative systems with statistical CSIT and MMSE-SIC receivers
CN109951266B (zh) 一种基于qam调制的全双工双向中继方法
Huang et al. Coding for parallel gaussian bidirectional relay channels: A deterministic approach
CN102665226A (zh) 基于df协议的类直放站全双工中继方法
Liu et al. Self-coded distributed space-time coding for two-way full-duplex relay networks
Kalokidou et al. A hybrid TIM-NOMA scheme for the broadcast channel
Dziri et al. Symbol Error Probability Analysis of the Decode and Forward Relaying over the composite fading multipath/shadowing channels
CN109219026B (zh) 上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的d2d传输方法
Yu et al. power allocation for self-coded distributed space-time codes in FD two-way relaying networks
Li A spectral efficient NOMA-based two-way relaying scheme for wireless networks with two relays
Simeone et al. Achievable rates for multicell systems with femtocells and network MIMO
CN114244404B (zh) 一种双向非正交协作传输方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20211119