CN109039567A - 一种scma多址接入系统的导频与数据叠加传输方法 - Google Patents
一种scma多址接入系统的导频与数据叠加传输方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109039567A CN109039567A CN201810954868.3A CN201810954868A CN109039567A CN 109039567 A CN109039567 A CN 109039567A CN 201810954868 A CN201810954868 A CN 201810954868A CN 109039567 A CN109039567 A CN 109039567A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- user
- subframe
- data
- pilot
- indicate
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011835 investigation Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 206010042135 Stomatitis necrotising Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 201000008585 noma Diseases 0.000 description 1
- 230000000631 nonopiate Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0037—Inter-user or inter-terminal allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种SCMA多址接入系统的导频与数据叠加传输方法。本发明首先通过一组正交的导频序列估计出多个用户的初始信道信息，然后采用不同用户的导频和数据叠加的方式，更新不同用户的信道信息。在此导频配置方案下，每个子载波上没有不同用户的导频叠加，只有不同发送用户的数据和导频叠加，既提高了信道估计的准确性，又保证了系统的频谱效率。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种SCMA多址接入系统的导频与数据叠加传输方法。
背景技术
稀疏码多址接入(SCMA)是一种非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术之一。在发送端，首先将传输数据比特映射为特定的复数域多维码字，多个用户的码字通过稀疏的扩频方式在相同的资源块上进行非正交叠加传输。接收端则可以利用该稀疏性进行低复杂度的多用户联合检测，并结合信道信息完成多用户的数据解调。因为通过稀疏扩频方式得到的多维码字的个数明显大于码字占用的资源块个数，因此SCMA通过多个码字叠加的传输方式提升系统的传输容量和效率。
和其他非正交多址技术一样，SCMA接收端的数据检测依赖于具体的信道信息，特别是对于上行链路来说，每个用户的信号都是经历了不同的路径到达基站，因此信道估计的准确性对系统性能有着至关重要的影响。一般的信道估计方法一般是采用在一帧的某几个OFDM符号中插入正交的导频序列估计出该符号的信道信息，然后通过信道内插获得完整信道信息。在时变信道中，为了提高信道跟踪性能就需要在更多的OFDM符号中插入导频序列，这样会降低系统的频谱效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种基于稀疏结构的非正交导频设计及信道估计的新方法，该方法首先通过一组正交的导频序列估计出多个用户的初始信道信息，然后采用不同用户的导频和数据叠加的方式，更新不同用户的信道信息。在此导频配置方案下，每个子载波上没有不同用户的导频叠加，只有不同发送用户的数据和导频叠加，既提高了信道估计的准确性，又保证了系统的频谱效率，具体导频的设计结构如图1所示。
本发明的技术方案是：
设定SCMA-OFDM系统中有S个子帧,每个子帧有一个OFDM符号，一个OFDM符号子载波个数为N，用户数为K，且每个用户只有一个发射天线述方法包括以下步骤：
发射端：
步骤1：进行子载波分配，根据稀疏码多址接入方式，给K个用户分配各自的可用子载波，每个用户都只能在自己的可用子载波上发送数据，非可用子载波空载；
步骤2：对用户进行分组，可用子载波位置相互正交的用户为一组，共分为n组；
步骤3：n个子帧为一块，对S个子帧进行分块，在每块的第i个子帧中，第i组内的用户发送导频序列，其余组的用户发送数据，即以不同用户的导频和数据叠加的方式插入导频序列。
接收端：
步骤4：初始信道估计，每个子帧块内，利用第i个子帧中正交的导频序列进行信道估计得到第i组用户的第k个用户的初始信道估计：
其中，Pk表示第k个用户的导频序列，表示一种确定的信道估计算法。
步骤5：利用已知的初始信道信息进行MPA检测，得到第k个用户在第i个子帧上的数据信息：
其中，表示第i个子帧第k个用户的发送数据，表示第i-1个子帧第k个用户的信道估计值，Φi表示第i个子帧传输数据的用户的集合；
步骤6：干扰消除，根据MPA数据检测结果，从接收符号Yi中消除由其他用户带来的数据干扰：
步骤7：信道更新估计，利用导频辅助的信道估计更新得到传输导频的用户的信道估计值
其中，表示某种信道估计方法，Pi,j表示第i个子帧第j个用户的导频序列，Ψi表示第i个子帧传输导频的用户的集合。
步骤8：对子帧块内其余子帧重复步骤4-6之后，可以对所有用户的信道信息进行更新。
本发明的有益效果为，既提高了信道估计的准确性，又保证了系统的频谱效率。
附图说明
图1为实施例导频配置方案的传输帧结构；
图2为本发明的非正交导频配置方案下的信道估计流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行进一步说明。
实施例
本例设定SCMA-OFDM系统中有24个子帧,每个子帧有一个OFDM符号，一个OFDM符号子载波个数为1024，用户数为6，且每个用户只有一根发射天线，所述方法包括以下步骤：
发射端：
步骤1：在第6个子帧中，插入6个用户的正交导频序列P1,…,P6。
步骤2-1：在第17个子帧中，按照图1的导频设计方式，每四个子载波为一个单元，每个单元中第一个和第二个子载波插入用户1的导频信息，第三个和第四个子载波插入用户6的导频信息，类似的按照SCMA传输模型插入其他用户的数据信息。
步骤2-2：在第18个子帧中，按照图1的导频设计方式，每四个子载波为一个单元，每个单元中第一个和第三个子载波插入用户2的导频信息，第二个和第四个子载波插入用户5的导频信息，类似的按照SCMA传输模型插入其他用户的数据信息。
步骤2-3：在第19个子帧中，按照图1的导频设计方式，每四个子载波为一个单元，每个单元中第一个和第四个子载波插入用户3的导频信息，第二个和第三个子载波插入用户4的导频信息，类似的按照SCMA传输模型插入其他用户的数据信息。
接收端：
步骤3：初始信道估计，利用第6个子帧中的正交的导频序列进行信道估计得到6个用户的初始信道信息：
其中，Pk表示第k个用户的导频序列，表示一种确定的信道估计算法。
步骤4：利用已知的初始信道信息进行MPA检测，得到第k个用户在第17个子帧上的数据信息：
其中，表示第17个子帧第k个用户的发送数据，表示第16个子帧第k个用户的信道估计值即初始信道估计值，Φ17表示第17个子帧传输数据的用户的集合且Φ17＝{2,3,4,5}；
步骤5：干扰消除，根据MPA数据检测结果，从接收符号Y17中消除由其他用户带来的数据干扰：
步骤6：信道更新估计，利用导频辅助的信道估计更新得到传输导频的用户的信道估计值
其中，表示某种信道估计方法，P17,j表示第17个子帧第j个用户的导频序列，Ψ17表示第17个子帧传输导频的用户的集合且Ψ17＝{1,6}。
步骤7：对第18和第19个子帧重复步骤4-6，可以得到用户2,5,3,4四个用户的信道更新值。
Claims (1)
1.一种SCMA多址接入系统的导频与数据叠加传输方法，该方法用于SCMA-OFDM系统，设定SCMA-OFDM系统中有S个子帧,每个子帧有一个OFDM符号，一个OFDM符号子载波个数为N，用户数为K，且每个用户只有一个发射天线，其特征在于，该方法包括以下步骤：
发射端：
步骤1：进行子载波分配，根据稀疏码多址接入方式，给K个用户分配各自的可用子载波，每个用户都只能在自己的可用子载波上发送数据，非可用子载波空载；
步骤2：对用户进行分组，可用子载波位置相互正交的用户为一组，共分为n组；
步骤3：n个子帧为一块，对S个子帧进行分块，在每块的第i个子帧中，第i组内的用户发送导频序列，其余组的用户发送数据，即以不同用户的导频和数据叠加的方式插入导频序列；
接收端：
步骤4：初始信道估计，每个子帧块内，利用第i个子帧中正交的导频序列进行信道估计得到第i组用户的第k个用户的初始信道估计：
其中，Y为接收符号，Pk表示第k个用户的导频序列，表示一种确定的信道估计算法；
步骤5：利用已知的初始信道信息进行MPA检测，得到第k个用户在第i个子帧上的数据信息：
其中，表示第i个子帧第k个用户的发送数据，表示第i-1个子帧第k个用户的信道估计值，Φi表示第i个子帧传输数据的用户的集合；
步骤6：干扰消除，根据MPA数据检测结果，从接收符号Yi中消除由其他用户带来的数据干扰：
步骤7：信道更新估计，利用导频辅助的信道估计更新得到传输导频的用户的信道估计值
其中，表示某种信道估计方法，Pi,j表示第i个子帧第j个用户的导频序列，Ψi表示第i个子帧传输导频的用户的集合。
步骤8：对子帧块内其余子帧重复步骤4-6之后，对所有用户的信道信息进行更新。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810954868.3A CN109039567B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种scma多址接入系统的导频与数据叠加传输方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810954868.3A CN109039567B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种scma多址接入系统的导频与数据叠加传输方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109039567A true CN109039567A (zh) | 2018-12-18 |
| CN109039567B CN109039567B (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=64627067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810954868.3A Expired - Fee Related CN109039567B (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 一种scma多址接入系统的导频与数据叠加传输方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109039567B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113079118A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-06 | 展讯通信（上海）有限公司 | 基于occ序列分组的信道估计方法及装置、存储介质、计算机设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101232472A (zh) * | 2008-02-27 | 2008-07-30 | 上海大学 | 一种导频与数据混合叠加的ofdm信道检测方法 |
| CN101958866A (zh) * | 2009-07-20 | 2011-01-26 | 华为技术有限公司 | 导频插入方法和导频插入模块 |
| US20170201394A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-13 | The Trustees Of Princeton University | System and Method for Disintegrated Channel Estimation in Wireless Networks |
-
2018
- 2018-08-21 CN CN201810954868.3A patent/CN109039567B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101232472A (zh) * | 2008-02-27 | 2008-07-30 | 上海大学 | 一种导频与数据混合叠加的ofdm信道检测方法 |
| CN101958866A (zh) * | 2009-07-20 | 2011-01-26 | 华为技术有限公司 | 导频插入方法和导频插入模块 |
| US20170201394A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-13 | The Trustees Of Princeton University | System and Method for Disintegrated Channel Estimation in Wireless Networks |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| KARTHIK UPADHYA,ET AL.: "《Superimposed pilots: An alternative pilot structure to mitigate pilot contamination in massive MIMO》", 《2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING (ICASSP)》 * |
| MIKKO HIIVALA,ET AL.: "《Low-complexity channel estimation for superimposed pilots in distributed OFDMA systems》", 《2010 WIRELESS TELECOMMUNICATIONS SYMPOSIUM (WTS)》 * |
| 钟凯等: "《基于FABA-SISO的时变频率选择性衰落信道CPM信号盲均衡》", 《电子与信息学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113079118A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-06 | 展讯通信（上海）有限公司 | 基于occ序列分组的信道估计方法及装置、存储介质、计算机设备 |
| CN113079118B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-01-24 | 展讯通信（上海）有限公司 | 基于occ序列分组的信道估计方法及装置、存储介质、计算机设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109039567B (zh) | 2020-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103152293B (zh) | Ofdm系统中信道估计的方法和设备 | |
| CN101188597B (zh) | 一种ofdm基站以及在基站处把导频符号插入到ofdm帧中的方法 | |
| CN108283025A (zh) | 正交时频空间通信系统中的多址访问 | |
| CN108234380B (zh) | 频-模态-空状态的多维混合调制无线通信信号方法 | |
| CN108631986A (zh) | 一种确定下行控制信道dmrs资源的方法和装置 | |
| CN105610480A (zh) | 数据传输方法及装置 | |
| CN102916920A (zh) | 一种导频信号发送方法和设备 | |
| CN110086743A (zh) | 一种基于差分编码的短突发mimo-ofdm通信系统及方法 | |
| CN106453162A (zh) | 针对多输入多输出正交频分复用系统的信道估计方法 | |
| CN109565825A (zh) | 非授权上行传输方法和装置 | |
| CN108990142A (zh) | 一种低信令开销的多载波非正交多址接入系统的传输方法 | |
| CN101146079A (zh) | 基于遗传算法的正交频分复用系统子载波分配方法 | |
| WO2022082689A1 (zh) | 一种传输信号的方法及装置 | |
| CN102187607A (zh) | 无线通信基站装置及分割数决定方法 | |
| CN110139366A (zh) | 一种确定天线端口的方法和终端侧设备 | |
| CN102833058A (zh) | 认知无线电中基于稀疏信道估计的导频设计方法 | |
| CN107171984A (zh) | 一种异步多载波系统频域信道估计方法 | |
| CN106789809A (zh) | 一种非正交多载波传输方法 | |
| CN107634922A (zh) | 基于小波变换调制系统的压缩感知时域信道估计方法 | |
| KR102561585B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 수신에 관한 방법 및 장치 | |
| Jinqiu et al. | Emerging 5G multicarrier chaotic sequence spread spectrum technology for underwater acoustic communication | |
| KR20100020892A (ko) | 광대역 무선통신 시스템에서 고속 피드백 채널을 이용한 정보 송수신 장치 및 방법 | |
| CN103475605B (zh) | 一种3gpplte-a下行系统中基于用户专用参考信号的信道估计方法 | |
| CN108964864B (zh) | 一种scma多址系统中的非正交导频与信号传输方法 | |
| CN1787506B (zh) | 正交频分复用系统的导频分配方法和装置 |
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 |
Granted publication date: 20201113 |