CN109561453A - 一种多用户协作非正交多址接入传输方法 - Google Patents

一种多用户协作非正交多址接入传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109561453A
CN109561453A CN201811375172.1A CN201811375172A CN109561453A CN 109561453 A CN109561453 A CN 109561453A CN 201811375172 A CN201811375172 A CN 201811375172A CN 109561453 A CN109561453 A CN 109561453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
signal
base station
sent
indicates
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.)
Pending
Application number
CN201811375172.1A
Other languages
English (en)
Inventor
方朝曦
陆颖芝
李君�
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.)
Zhejiang Wanli University
Zhejiang Wanli College
Original Assignee
Zhejiang Wanli College
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 Zhejiang Wanli College filed Critical Zhejiang Wanli College
Priority to CN201811375172.1A priority Critical patent/CN109561453A/zh
Publication of CN109561453A publication Critical patent/CN109561453A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • 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
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种多用户协作非正交多址接入技术传输方法，即距离基站较近的用户1和用户2直接和基站进行通信，同时用户1和用户2作为中继交替转发信号给用户3。该方法中基站分别在奇数时隙和偶数时隙将数据符号发送给用户1和用户2，用户1在奇数时隙接收来自基站的信号，并在偶数时隙将信号转发给用户3，用户2则在偶数时隙接收来自基站的信号，并在奇数时隙将信号转发给用户3。采用所提出的方法，基站平均每2个时隙即可将数据符号传输给3个不同的用户，该方法能够提高传输效率，有效提高系统容量。

Description

一种多用户协作非正交多址接入传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种多用户协作非正交多址接入传输方法。
背景技术
现有的蜂窝移动通信系统普遍采用正交多址接入(OMA,Orthogonal MultipleAccess)技术来实现多个移动终端和基站之间的通信。例如LTE系统中下行链路采用正交频分复用(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access)技术，为不同的移动终端分配不同的子载波资源来实现信息传输。随着物联网时代的到来，基站既需要支持传统的高速率手机用户，又要支持数量庞大的低速率物联网终端。针对这种场景，采用传统的正交多址接入技术将会导致频谱效率低，并且能够容纳的终端数量有限。
针对这一问题，学术界和工业界提出采用非正交多址接入技术来进一步提高系统容量。非正交多址接入技术的核心思想是不同用户可以共享同一频率和时间资源，依靠不同的发送功率并结合串行干扰抵消等技术来实现多个用户的同时传输，从而提高系统容量。
图1为现有技术中的信号传输示意图，图1中包含1个基站和3个用户的蜂窝通信系统的下行链路传输，基站需要传输数据给3个用户，其中用户1和用户2距离基站较近可以和基站直接通信，用户3距离较远无法与基站直接通信，需要借助于用户1或者用户2进行信号转发实现与基站通信。如果采用传统正交多址接入技术，例如时分多址接入技术，则基站需要4个时隙将数据发送给3个用户，如图1所示，其中第1个时隙将用户1的数据符号发送给用户1，第2个时隙将用户2的数据符号发送给用户2。在第3个时隙基站将用户3的数据先发送给用户1，然后在第4个时隙用户1将数据转发给用户3。采用这种正交多址技术需要4个时隙发送3个用户的数据，其传输效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高信号传输效率，并且提高系统容量的多用户协作非正交多址接入传输方法。
本发明所采用的技术方案是，一种多用户协作非正交多址接入传输方法，该方法在无线通信系统中进行，无线通信系统包括基站BS、用户1、用户2以及用户3，该方法包括下列步骤：
(1)、在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，基站BS将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1，同时用户2发送信号给用户3，用户1接收到来自基站BS和用户2的叠加信号；
(2)、在偶数时隙2t，t＝1，2，..，基站BS将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码，然后发送给用户2，同时用户1发送信号给用户3，用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号。
本发明的有益效果是：本发明提出的传输方法中，距离基站较近的用户1和用户2直接和基站进行通信，同时用户1和用户2作为中继交替转发信号给用户3。基站分别在奇数时隙和偶数时隙将数据符号发送给用户1和用户2，用户1在奇数时隙接收来自基站的信号，并在偶数时隙将信号转发给用户3，用户2则在偶数时隙接收来自基站的信号，并在奇数时隙将信号转发给用户3。采用该方法，基站平均每2个时隙即可将数据符号传输给3个不同的用户，能够提高信号的传输效率，从而可以有效提高系统容量。
作为优先，在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，基站Bs将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1的信号为：其中PB表示基站的发射功率，s1(2t+1)表示基站需要发送给用户1的单位能量数据符号，s3(2t+1)表示基站需要借助于用户1转发给用户3的单位能量数据符号，α1，α2∈(0，1)表示功率分配系数，并且α1+α2＝1；用户2发送给用户3的信号为其中P2表示用户2的发射功率，表示用户2在前一时隙根据接收到的来自基站的叠加编码信号而进行检测得到的用户3的数据符号。
作为优先，奇数时隙2t+1，t＝1，2，..，用户1接收到来自基站和用户2的叠加信号为 其中h1表示从基站到用户1的信道系数，g21表示从用户2到用户1的信道系数，n1(2t+1)表示高斯白噪声。
作为优先，在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，用户1根据接收到叠加信号，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t+1)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除这部分信号，此时用户1得到的信号为最后根据信号检测基站发送给自己的信号s1(2t+1)。
作为优先，奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，用户3接收到来自用户2的信号为 其中g23表示从用户2到用户3的信道系数，P2表示用户2的发送功率，n3(2t+1)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t+1)，用户3检测来自基站并通过用户2转发的信号
作为优先，偶数时隙2t，t＝1，2，..，基站将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户2的信号为其中PB表示基站的发射功率，s2(2t)表示基站需要发送给用户2的单位能量数据符号，s3(2t)表示基站需要借助于用户2发送给用户3的单位能量数据符号，α1，α2∈(0，1)表示功率分配系数，并且α1+α2＝1。
作为优先，偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户1发送给用户3的信号为其中P1表示用户1的发送功率，表示用户1在前一时隙根据接收到的来自基站的叠加编码信号进行检测而得到的用户3的数据符号。
作为优先，偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号为 其中h2表示从基站到用户2的信道系数，g12表示从用户1到用户2的信道系数，n2(2t)表示高斯白噪声。
作为优先，偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户2根据接收到叠加信号y2(2t)时，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除该部分信号，此时用户2得到的信号为最后根据检测基站发送给自己的信号s2(2t)。
作为优先，偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户3接收到来自用户1的信号为 其中g13表示从用户1到用户3的信道系数，P1表示用户1的发射功率，n3(2t)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t)，用户3可以检测来自基站并通过用户1转发的信号
附图说明
图1为本发明现有技术中基于时分多址接入技术的信号传输示意图；
图2为本发明本发明提出的多用户协作非正交多址接入技术的信号传输示意图；
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本发明针对图1所示的包含1个基站和3个用户的蜂窝通信系统，提出一种多用户协作非正交多址接入技术传输方法。本发明提出的传输方法中，距离基站较近的用户1和用户2直接和基站进行通信，同时用户1和用户2作为中继交替转发信号给用户3。如图2所示，该方法中基站分别在奇数时隙和偶数时隙将数据符号发送给用户1和用户2，用户1在奇数时隙接收来自基站的信号，并在偶数时隙将信号转发给用户3，用户2则在偶数时隙接收来自基站的信号，并在奇数时隙将信号转发给用户3。采用所提出的方法，基站平均每2个时隙即可将数据符号传输给3个不同的用户，提高传输效率，从而可以有效提高系统容量。
本发明涉及一种多用户协作非正交多址接入传输方法，该方法在无线通信系统中进行，无线通信系统包括基站BS、用户1、用户2以及用户3，该方法包括下列步骤：
(1)、在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，基站Bs将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1，同时用户2发送信号给用户3，用户1接收到来自基站Bs和用户2的叠加信号；
(2)、在偶数时隙2t，t＝1，2，..，基站BS将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码，然后发送给用户2，同时用户1发送信号给用户3，用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号。
在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，基站BS将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1的信号为：其中PB表示基站的发射功率，s1(2t+1)表示基站需要发送给用户1的单位能量数据符号，s3(2t+1)表示基站需要借助于用户1转发给用户3的单位能量数据符号，α1，α2∈(0，1)表示功率分配系数；用户2发送给用户3的信号为其中P2表示用户2的发射功率，表示用户2在前一时隙(即时隙2t)根据接收到的来自基站的叠加编码信号而进行检测得到的用户3的数据符号。注意当t＝0时，即在通信最初的第1个奇数时隙，用户2尚未收到来自基站的叠加编码信号，此时用户2不发送信号。
在奇数时隙2t+1，t＝1，2，..，用户1接收到来自基站和用户2的叠加信号为其中h1表示从基站到用户1的信道系数，g21表示从用户2到用户1的信道系数，n1(2t+1)表示高斯白噪声。当t＝0时，即在通信最初的第1个奇数时隙，用户2不发送信号，此时用户1仅接收到来自基站的信号，可以表示为
在奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，用户1根据接收到叠加信号，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t+1)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除这部分信号，此时用户1得到的信号为最后根据信号检测基站发送给自己的信号s1(2t+1)。这一步骤中，用户1检测得到的估计值将会在下一个时隙，即偶数时隙2t+2，发送给用户3。
奇数时隙2t+1，t＝0，1，2，..，用户3接收到来自用户2的信号为 其中g23表示从用户2到用户3的信道系数，P2表示用户2的发送功率，n3(2t+1)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t+1)，用户3检测来自基站并通过用户2转发的信号
偶数时隙2t，t＝1，2，..，基站将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户2的信号为其中PB表示基站的发射功率，s2(2t)表示基站需要发送给用户2的单位能量数据符号，s3(2t)表示基站需要借助于用户2发送给用户3的单位能量数据符号，α1，α2∈(0，1)表示功率分配系数。
偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户1发送给用户3的信号为其中P1表示用户1的发送功率，表示用户1在前一时隙(即时隙2t-1)根据接收到的来自基站的叠加编码信号进行检测而得到的用户3的数据符号。
偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号为 其中h2表示从基站到用户2的信道系数，g12表示从用户1到用户2的信道系数，n2(2t)表示高斯白噪声。
偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户2根据接收到叠加信号y2(2t)时，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除该部分信号，此时用户2得到的信号为最后根据检测基站发送给自己的信号s2(2t)。
偶数时隙2t，t＝1，2，..，用户3接收到来自用户1的信号为 其中g13表示从用户1到用户3的信道系数，P1表示用户1的发射功率，n3(2t)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t)，用户3可以检测来自基站并通过用户1转发的信号

Claims (9)

1.一种多用户协作非正交多址接入传输方法，该方法在无线通信系统中进行，无线通信系统包括基站BS、用户1、用户2以及用户3，该方法包括下列步骤：
(1)、在奇数时隙2t+1,t＝0,1,2,...,基站BS将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1，同时用户2发送信号给用户3，用户1接收到来自基站BS和用户2的叠加信号；
(2)、在偶数时隙2t,t＝1,2,...,基站BS将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码，然后发送给用户2，同时用户1发送信号给用户3，用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号。
2.根据权利要求1所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：在奇数时隙2t+1,t＝0,1,2,...,基站BS将包含用户1的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户1的信号为：其中PB表示基站的发射功率，s1(2t+1)表示基站需要发送给用户1的单位能量数据符号，s3(2t+1)表示基站需要借助于用户1转发给用户3的单位能量数据符号，α1,α2∈(0,1)表示功率分配系数并且α1+α2＝1；用户2发送给用户3的信号为其中P2表示用户2的发射功率，表示用户2在前一时隙根据接收到的来自基站的叠加编码信号而进行检测得到的用户3的数据符号。
3.根据权利要求2所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：奇数时隙2t+1,t＝1,2,...,用户1接收到来自基站和用户2的叠加信号为
其中h1表示从基站到用户1的信道系数，g21表示从用户2到用户1的信道系数，n1(2t+1)表示高斯白噪声。
4.根据权利要求3所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：在奇数时隙2t+1,t＝0,1,2,...,用户1根据接收到叠加信号y1(2t+1)时，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t+1)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除这部分信号，此时用户1得到的信号为最后根据信号检测基站发送给自己的信号s1(2t+1)。
5.根据权利要求2所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：奇数时隙2t+1,t＝0,1,2,...,用户3接收到来自用户2的信号为 其中g23表示从用户2到用户3的信道系数，P2表示用户2的发送功率，n3(2t+1)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t+1)，用户3检测来自基站并通过用户2转发的信号
6.根据权利要求1所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：偶数时隙2t,t＝1,2,...,基站将包含用户2的数据和用户3的数据进行叠加编码后发送给用户2的信号为其中PB表示基站的发射功率，s2(2t)表示基站需要发送给用户2的单位能量数据符号，s3(2t)表示基站需要借助于用户2发送给用户3的单位能量数据符号，α1,α2∈(0,1)表示功率分配系数并且α1+α2＝1；用户1发送给用户3的信号为其中P1表示用户1的发送功率，表示用户1在前一时隙根据接收到的来自基站的叠加编码信号进行检测而得到的用户3的数据符号。
7.根据权利要求6所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：偶数时隙2t,t＝1,2,...,用户2接收到来自基站和用户1的叠加信号为 其中h2表示从基站到用户2的信道系数，g12表示从用户1到用户2的信道系数，n2(2t)表示高斯白噪声。
8.根据权利要求7所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：偶数时隙2t,t＝1,2,...,用户2根据接收到叠加信号y2(2t)时，首先检测需要转发给用户3的信号s3(2t)，然后得到相应的估计值再从接收信号中移除该部分信号，此时用户2得到的信号为最后根据检测基站发送给自己的信号s2(2t)。
9.根据权利要求6所述的一种多用户协作非正交多址接入传输方法，其特征在于：偶数时隙2t,t＝1,2,...,用户3接收到来自用户1的信号为 其中g13表示从用户1到用户3的信道系数，P1表示用户1的发射功率，n3(2t)表示高斯白噪声，根据接收信号y3(2t)，用户3可以检测来自基站并通过用户1转发的信号
CN201811375172.1A 2018-11-19 2018-11-19 一种多用户协作非正交多址接入传输方法 Pending CN109561453A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811375172.1A CN109561453A (zh) 2018-11-19 2018-11-19 一种多用户协作非正交多址接入传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811375172.1A CN109561453A (zh) 2018-11-19 2018-11-19 一种多用户协作非正交多址接入传输方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109561453A true CN109561453A (zh) 2019-04-02

Family

ID=65866750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811375172.1A Pending CN109561453A (zh) 2018-11-19 2018-11-19 一种多用户协作非正交多址接入传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109561453A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114339884A (zh) * 2021-12-27 2022-04-12 绍兴文理学院 一种两用户双向传输协作非正交多址接入方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100316165A1 (en) * 2006-12-06 2010-12-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of transmitting/receiving signals using signaling point rotation at mutual cooperation transmission
CN105959992A (zh) * 2016-04-25 2016-09-21 浙江工业大学 一种基于模拟网络编码的乒乓中继系统的中继选择及分组方法
CN107210906A (zh) * 2015-01-23 2017-09-26 瑞典爱立信有限公司 自适应中继方案和虚拟全双工中继操作
CN107359925A (zh) * 2017-05-27 2017-11-17 浙江万里学院 一种虚拟全双工中继传输方法
CN108777610A (zh) * 2018-05-22 2018-11-09 西安交通大学 基于信道状态信息进行传输加密的安全虚拟全双工中继方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100316165A1 (en) * 2006-12-06 2010-12-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of transmitting/receiving signals using signaling point rotation at mutual cooperation transmission
CN107210906A (zh) * 2015-01-23 2017-09-26 瑞典爱立信有限公司 自适应中继方案和虚拟全双工中继操作
CN105959992A (zh) * 2016-04-25 2016-09-21 浙江工业大学 一种基于模拟网络编码的乒乓中继系统的中继选择及分组方法
CN107359925A (zh) * 2017-05-27 2017-11-17 浙江万里学院 一种虚拟全双工中继传输方法
CN108777610A (zh) * 2018-05-22 2018-11-09 西安交通大学 基于信道状态信息进行传输加密的安全虚拟全双工中继方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114339884A (zh) * 2021-12-27 2022-04-12 绍兴文理学院 一种两用户双向传输协作非正交多址接入方法和系统
CN114339884B (zh) * 2021-12-27 2024-04-26 绍兴文理学院 一种两用户双向传输协作非正交多址接入方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5869836B2 (ja) 受信装置、送信装置及び無線通信方法
CN102907014B (zh) 在宽带无线通信系统中指示上行链路资源分配的装置和方法
WO2012161082A1 (ja) 受信装置、送信装置及び無線通信方法
WO2012161081A1 (ja) 受信装置、送信装置及び無線通信方法
CN105634654B (zh) 多用户信息传输的叠加编码、解调方法及装置
CN112262599B (zh) 确定用于发送和接收寻呼的寻呼时机的系统和方法
CN104981022A (zh) 数据传输的方法、基站及终端
CN103546259B (zh) 传输信号的发送、接收方法及终端、基站
CN110830212B (zh) 一种参考信号发送、接收方法及装置
CN113557781A (zh) S-ssb传输的方法和装置
CN107872298A (zh) 免授权传输的方法、网络设备和终端设备
CN116405995A (zh) 在无线通信系统中发送pdsch的方法和装置
CN103327629A (zh) 生成dmrs序列、发送dmrs序列初始值的方法和终端、基站
CN110036679A (zh) 上行传输的导频-数据重叠设计
CN103517439B (zh) 位置处理方法及基站、终端
CN102724749B (zh) 用于同步上下行帧的方法、终端和基站
WO2021238504A1 (zh) 一种上行传输资源指示方法及装置
CN101232323A (zh) 一种基于td-scdma网络的手机电视广播系统
CN102316070B (zh) 数据传输方法及装置、数据处理方法及装置
CN113647159B (zh) 用于v2x侧链路通信的与传输定时误差有关的建议
CN109561453A (zh) 一种多用户协作非正交多址接入传输方法
CN101827400A (zh) 信道质量指示信息的传输方法及系统
CN101426269B (zh) 导频资源分配方法、系统和设备
CN109586874B (zh) 一种特殊子帧的配置方法、检测方法、基站及终端
CN109560844A (zh) 一种基于非正交多址接入技术的多用户中继传输方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190402