CN112737643B - 一种上行协作非正交多址传输方法、终端和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种上行协作非正交多址传输方法、终端和系统，属于高频谱效率广域网无线通信技术领域，包括如下步骤：目的节点接收源节点发送的源节点第一信号；目的节点接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；目的节点对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；目的节点合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号。本发明用于上行数据传输，能够提高系统传输的频谱效率和传输链路的可靠性。

Description

一种上行协作非正交多址传输方法、终端和系统
技术领域
本发明涉及一种上行协作非正交多址传输方法、终端和系统，属于高频谱效率广域网无线通信技术领域。
背景技术
第五代(5G)通信网络中的用户数量和质量呈指数级增长对传输频谱效率提出了苛刻的要求。因此，可以支持更多用户连接并获得更高频谱效率的创新传输模型备受文献关注。
非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)被认为是5G网络的关键技术。就频谱效率和公平性而言，NOMA比常规的正交多址(Orthogonal Multiple Access，OMA)可以提供实质性的性能提升。这种方法可以在不同的域中实现多用户复用，例如功率域，时域和码域。功率域NOMA特别吸引人，因为它可以与现有的第四代(4G)通信系统集成。功率域NOMA的基本思想是通过在发射机处使用叠加编码并在接收机处使用连续干扰消除技术来为多用户复用开发功率域。
同时，由于具有克服路径损耗和多径衰落的优越性，协作通信在5G蜂窝网络中也很受欢迎。在不同的协作策略中，协作中继是一种吸引人的技术，其可以增加通信系统的范围并提高链路可靠性，而不会产生额外的基站部署成本。
然而，在NOMA与协作通信技术的结合中很少讨论多点传输和单点接收的上行链路传输模型，不理想的连续干扰消除情况和协作阶段中继节点的充分利用也少有考虑，从而影响上行数据传输的频谱效率和传输链路的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种上行协作非正交多址传输方法、终端和系统，用于上行数据传输，能够提高系统传输的频谱效率和传输链路的可靠性。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种上行协作非正交多址传输方法，包括如下步骤：
目的节点接收源节点发送的源节点第一信号；
目的节点接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；
目的节点对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；
目的节点合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号。
进一步的，在第一个时隙中，目的节点接收到的源节点第一信号由下式表示：
Figure BDA0002824906960000021
中继节点接收到的源节点第二信号由下式表示：
Figure BDA0002824906960000022
式中，ysd表示目的节点接收到的源节点第一信号，ysr表示经由中继节点转发传输的源节点第二信号，xs表示源节点发送的源节点信号，Ps表示源节点的传输功率，hsd和hsr分别表示源节点到目的节点的信道系数和源节点到中继节点的信道系数，nsd和nsr分别表示源节点到目的节点的信道噪声和源节点到中继节点的信道噪声。
进一步的，在第二时隙中，目的节点接收的叠加信号由下式表示：
Figure BDA0002824906960000031
式中，yrd表示目的节点接收的叠加信号，β表示功率分配因子，取值范围β∈[0,1]，Pr表示中继节点的传输功率，hrd表示中继节点到目的节点的信道系数，nrd表示中继节点到目的节点的信道噪声，xr表示中继节点自身上行链路传输信号。
进一步的，获得解码后的源节点第二信号的方法包括如下步骤：
目的节点解码中继节点自身上行链路传输信号；
目的节点从叠加信号中消除解码的上行链路传输信号；
目的节点解码并获取源节点第二信号。
进一步的，目的节点解码上行链路传输信号的信噪比满足以下条件：
Figure BDA0002824906960000032
目的节点解码源节点第二信号的信噪比满足以下条件：
Figure BDA0002824906960000033
式中，N0表示噪声功率，grd表示由于非理想连续干扰消除引起的残留干扰程度；其中，grd服从瑞利分布：
Figure BDA0002824906960000034
表示残留干扰程度的参数ξ∈[0,1]，其中
Figure BDA0002824906960000035
表示均值为0、方差为
Figure BDA0002824906960000036
的圆对称复高斯分布，
Figure BDA0002824906960000037
其中η表示传播环境系数，Lrd表示节点r和节点d之间的距离，α表示路径衰落因子。服从瑞利分布，表零均值，方差为的圆对称复高斯分布。
进一步的，所述传输方法中系统可达数据速率Rsys由以下公式表示：
Figure BDA0002824906960000038
其中，Rxr表示中继节点自身上行链路传输信号的数据速率，Rxs表示传输过程中源节点信号的数据速率。
进一步的，中继节点自身上行链路传输信号的数据速率Rxr满足以下要求：
Figure BDA0002824906960000041
传输过程中源节点信号的数据速率Rxs满足以下要求：
Figure BDA0002824906960000042
其中，
Figure BDA0002824906960000043
Figure BDA0002824906960000044
式中，
Figure BDA0002824906960000045
表示源节点信号在第一时隙中的数据速率，
Figure BDA0002824906960000046
表示源节点信号在第二时隙中的数据速率，γr＝Pr/N0，γs＝Ps/N0。
进一步的，系统可达数据速率Rsys的优化方法如下：
当
Figure BDA0002824906960000047
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure BDA0002824906960000048
当
Figure BDA0002824906960000049
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure BDA00028249069600000410
进一步的，功率分配因子β的优化方法如下式表示：
max f(β)
Figure BDA00028249069600000411
Figure BDA00028249069600000412
式中，Th是解码SNR界。
进一步的，功率分配因子β采用下式表示：
Figure BDA0002824906960000051
进一步的，中继节点的选择方法包括如下步骤：
采用菱形中继节点选择区域，使源节点和目的节点位于菱形一个对角线的两个端点，按照选择标准在菱形区域内选择中继节点；其中，中继节点选择标准如下式表示：
Figure BDA0002824906960000052
式中，b表示被选择的中继节点；ω为菱形边与源节点和目的节点之间直线所成的锐角，A(ω)表示中继节点选择区域，φA(ω)表示中继节点选择区域内候选中继节点，γid表示第i个候选中继节点和目的节点之间的信噪比，i取值范围 [1,N],N为正整数。第二方面，本发明提供了一种终端，包括如下模块：
第一接收模块，用于目的节点接收源节点发送的源节点第一信号；
第二接收模块，用于目的节点接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；
信号解码模块，用于对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；
信号合并模块，用于合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号。
进一步的，所述信号解码模块包括如下单元：
第一解码单元，用于解码中继节点自身上行链路传输信号；
第二解码单元，用于从叠加信号中消除解码的上行链路传输信号；
第三解码单元，用于解码并获取解码后的源节点第二信号。
第三方面，本发明提供了一种通信传输系统，包括源节点、中继节点以及第二方面任一项所述的终端；所述终端、所述源节点、所述中继节点之间分别通信连接。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
采用新型协作传输链路模型，中继节点能够同时执行协作传输和上行链路传输的操作，提升了整个传输系统的频谱效率和可靠性，获得更高的吞吐量；
对中继节点的功率分配进行优化，并考虑理想和非理想连续干扰消除条件，提升了整个传输系统的频谱效率和可靠性；
采用菱形中继节点选择区域，能够充分扩大通信范围及有效提高空间复用率的同时，确保通信传输效率和可靠性。
附图说明
图1是本发明一种实施例提供的上行协作非正交多址传输方法的流程图；
图2是本发明一种实施例提供的上行协作非正交多址传输模型的示意图；
图3是本发明一种实施例提供的上行协作非正交多址传输的最佳中继节点选择区域示意图；
图4是本发明一种实施例提供的终端的结构框图；
图5是本发明一种实施例提供的信号解码模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种上行协作非正交多址传输方法，应用于上行信息传输，本实施例的传输方法建立了新型的协作传输链路模型。如图2所示，协作传输链路包括一个源节点，至少一个中继节点，以及一个目的节点，其中，源节点、中继节点、目的节点之间通过通信连接进行数据传输；源节点用于发送信号至中继节点和目的节点，中继节点用于接收源节点发送的信号并将接收信号叠加自身上行链路传输信号后传输给目的节点，目的节点用于接收源节点直接发送的信号和经由中继节点转发的信号，并进行合并信号处理。该协作链路传输模型在时间帧上将上行链路传输阶段和中继协作阶段划分为两个具有相等持续时间的时隙，即第一时隙和第二时隙。源节点S和目的节点D之间的实线表示第一时隙上行NOMA传输链路，中继节点Rj和目的节点D之间的虚线表示第二时隙协作阶段传输链路，与中继节点Rk、Rm的多条点线则表示其余传输链路，在本实施例中各节点之间能够双向传输数据，图2 中双向箭头表示各节点之间可以实现互相传递信息。在第一时隙中，源节点S 将信息xs发送到目的节点D和中继节点R。在实际中，如图2所示，至少包括一个中继节点，也可以设置多个中继节点，如Rj、Rk、Rm等，其中j、k、m代表中继节点序号。其中，目的节点和中继节点处接收到的接收信号分别表示为源节点第一信号和源节点第二信号，由下式分别给出：
源节点第一信号由下式表示：
Figure BDA0002824906960000071
源节点第二信号由下式表示：
Figure 1
其中，ysd表示目的节点接收到的源节点第一信号，ysr表示经由中继节点转发传输的源节点第二信号，Ps表示源节点的传输功率，hsd和hsr分别表示源节点到目的节点的信道系数和源节点到中继节点的信道系数，nsd和nsr分别表示源节点到目的节点的信道噪声和源节点到中继节点的信道噪声。
在第二时隙中，即协作传输阶段，中继节点R将广播叠加信号，其中，叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号。具体地，从中继节点发送的叠加信号由
Figure BDA0002824906960000081
给出，其中β表示功率分配因子，取值范围为β∈[0，1]。具体地，在第二时隙中，目的节点处的接收信号，即中继节点广播的叠加信号，由下式给出：
Figure BDA0002824906960000082
式中，β表示功率分配因子，取值范围β∈[0,1]，Pr表示中继节点的传输功率， hrd表示中继节点到目的节点的信道系数，nrd表示中继节点到目的节点的信道噪声，xr表示中继节点自身上行链路传输信号。
然后，目的节点对接收到的接收信号执行连续干扰消除，首先解码中继节点自身上行链路传输信号xr的信息，从目的节点接受信号yrd中减去解码的xr；然后解码经由中继节点转发传输的源节点发送的信息xs，获得解码后的源节点第二信号；最后，目的节点采用最大比率合并接收自源节点传输的源节点第一信号和中继节点转发传输的源节点第二信号。
作为本发明的一种实施例，本发明还提出了上行协作非正交多址传输的最佳功率分配方案，提升了吞吐量。该方案使用链路层控制信息交换，目的节点可以知道所接收信号中包含的用户数和功率分配因子。目的节点D将首先解码中继节点R自身上行链路传输信号xr的信息，并从接受信号中减去它，然后解码源节点S发送的消息xs。
其中，目的节点D解码xr消息的信噪比由下式给出：
Figure BDA0002824906960000091
同时考虑理想和非理想连续干扰消除，目的节点D处解码xs的信噪比满足以下要求：
Figure BDA0002824906960000092
式中，式中，N0表示噪声功率，grd表示由于非理想连续干扰消除引起的残留干扰程度，其中，grd服从瑞利分布：
Figure BDA0002824906960000093
表示残留干扰程度的参数ξ∈[0,1]，其中
Figure BDA0002824906960000094
表示均值为0、方差为
Figure BDA0002824906960000095
的圆对称复高斯分布，
Figure BDA0002824906960000096
其中η表示传播环境系数，Lrd表示节点r和节点d之间的距离，α表示路径衰落因子。服从瑞利分布表零均值，方差为的圆对称复高斯分布。为了使目的节点正确解码信号xr和信号xs，信号xr的数据速率
Figure BDA0002824906960000097
和信号xs的数据速率
Figure BDA0002824906960000098
需要分别满足以下要求：
Figure BDA0002824906960000099
Figure BDA00028249069600000910
其中，
Figure BDA00028249069600000911
Figure BDA00028249069600000912
式中，
Figure BDA00028249069600000913
表示源节点信号在第一时隙中的数据速率，
Figure BDA00028249069600000914
表示源节点信号在第二时隙中的数据速率，γr＝Pr/N0，γs＝Ps/N0。
传输方法中系统可达数据速率Rsys表示为
Figure BDA0002824906960000101
和
Figure BDA0002824906960000102
的平均，由如下公式表示：
Figure BDA0002824906960000103
与传统的上行NOMA方案不同，为中继节点自身上行链路传输信号xr的传输分配一部分功率可以使频谱效率显著提高。因此，在本实施例中，功率分配因子β通过提高系统数据传输速率来提高频谱效率。
根据上述数据速率，Rsys的优化可以分为如下两个条件：
一方面，当
Figure BDA0002824906960000104
时，很明显Rsys随着β的增加而单调增加；
另一方面，如果
Figure BDA0002824906960000105
则Rsys可以进一步发展为β的函数，
Figure BDA0002824906960000106
因此，β的最优化方法可以表示为：
max f(β)
Figure BDA0002824906960000107
Figure BDA0002824906960000108
其中，Th是解码SNR界。通过求导，可以证明f(β)是单调递增函数。根据目的节点D对信号xr的解码要求，我们得到：
Figure BDA0002824906960000109
类似的，为了满足目的节点D解码源节点的信息xs的要求，可以得到两种条件：
第一种条件，当
Figure BDA0002824906960000111
时，
Figure BDA0002824906960000112
我们将右半部分标为λ2；
第二种条件，当
Figure BDA0002824906960000113
时,β2≥λ2。
在实际通信中，β1≤β2是合适的，因为中继节点分配的功率应该小于源节点的信息被分配的功率。此外，如果β2≥1，这意味着源节点S到目的节点D的源节点信号的信息xs解码条件比中继节点R到目的节点D的解码条件好，因此中继节点R的所有功率都用来传输信号xr。因此对于数据速率来说，功率分配功率β的最佳值为：
Figure BDA0002824906960000114
作为本发明的一种实施例，本发明还提出了上行协作非正交多址传输的中继节点选择方法。
由于无线通信的广播特性，相邻中继节点可以根据信道状况成功地监视和解码所发送的信息，最佳中继节点的选择会影响传输速率，距离和能耗。此外，尽管增加了中继节点可以扩大通信范围，但也可以扩大干扰区域，其中，干扰区域的扩大将会严重地减少空间频率的复用。
为了选择最佳的中继并有效提高空间复用率，如图3所示，我们使用菱形中继选择区域。源节点及其目的节点位于菱形一个对角线的两个端点。这种菱形区域的特征在于图中菱形边与源节点和目的节点之间直线(即x轴线)所成的锐角ω，该角度ω确定了受约束的中继节点(继电器)选择区域的大小。
其中，我们设置A(ω)表示中继节点选择区域，然后φA(ω)表示候选中继节点。我们选择与目的节点D之间具有最佳信噪比SNR的中继节点。因此，中继选择标准由下式给出：
Figure BDA0002824906960000121
式中b表示被选择的中继节点；ω为菱形边与源节点和目的节点之间直线所成的锐角，A(ω)表示中继节点选择区域，φA(ω)表示中继节点选择区域内候选中继节点，γid表示第i个候选中继节点和目的节点之间的信噪比，i取值范围 [1,N],N为正整数。在本发明实施例提供的上行协作非正交多址传输方法使得中继节点能够在协作阶段期间同时执行协作传输和上行链路传输；并且给出了 NOMA中中继节点的功率分配方法，通过最优功率分配提升整体传输效率，以及提出了中继节点选择标准。NOMA在理想和非理想连续干扰消除条件下可以获得较高的吞吐量，提升了整个传输系统的整体工作效率。
实施例二：
本发明实施例提供了一种终端，包括如下模块：
第一接收模块，用于目的节点接收源节点发送的源节点第一信号；
第二接收模块，用于目的节点接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；
信号解码模块，用于对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；
信号合并模块，用于合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号。
具体的，上述信号解码模块包括如下单元：
第一解码单元，用于解码中继节点自身上行链路传输信号；
第二解码单元，用于从叠加信号中消除解码的上行链路传输信号；
第三解码单元，用于解码并获取解码后的源节点第二信号。
实施例三：
本发明实施例提供了一种通信传输系统，包括源节点、至少一个中继节点以及上述实施例二中所述的终端；其中，上述终端、源节点、中继节点之间分别通信连接。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/ 或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
目的节点接收源节点发送的源节点第一信号；
目的节点接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；
目的节点对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；
目的节点合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号；
中继节点自身上行链路传输信号的数据速率
Figure FDA0003687794570000011
满足以下要求：
Figure FDA0003687794570000012
传输过程中源节点信号的数据速率
Figure FDA0003687794570000013
满足以下要求：
Figure FDA0003687794570000014
其中，
Figure FDA0003687794570000015
Figure FDA0003687794570000016
系统可达数据速率Rsys的优化方法如下：
当
Figure FDA0003687794570000017
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure FDA0003687794570000018
当
Figure FDA0003687794570000019
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure FDA00036877945700000110
功率分配因子β的优化方法如下式表示：
maxf(β)
s.t.
Figure FDA0003687794570000021
Figure FDA0003687794570000022
功率分配因子β采用下式表示：
Figure FDA0003687794570000023
式中，
Figure FDA0003687794570000024
表示源节点信号在第一时隙中的数据速率，
Figure FDA0003687794570000025
表示源节点信号在第二时隙中的数据速率，γr＝Pr/N0，γs＝Ps/N0；Pr表示中继节点的传输功率，Ps表示源节点的传输功率；N0表示噪声功率；Th是解码SNR界；hsd和hsr分别表示源节点到目的节点的信道系数和源节点到中继节点的信道系数；hrd表示中继节点到目的节点的信道系数；grd表示由于非理想连续干扰消除引起的残留干扰程度；ξ为表示残留干扰程度的参数。
2.根据权利要求1所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，在第一个时隙中，目的节点接收到的源节点第一信号由下式表示：
Figure FDA0003687794570000026
中继节点接收到的源节点第二信号由下式表示：
Figure FDA0003687794570000027
式中，ysd表示目的节点接收到的源节点第一信号，ysr表示经由中继节点转发传输的源节点第二信号，xs表示源节点发送的源节点信号，nsd和nsr分别表示源节点到目的节点的信道噪声和源节点到中继节点的信道噪声。
3.根据权利要求2所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，在第二时隙中，目的节点接收的叠加信号由下式表示：
Figure FDA0003687794570000031
式中，yrd表示目的节点接收的叠加信号，β∈[0,1]，nrd表示中继节点到目的节点的信道噪声，xr表示中继节点自身上行链路传输信号。
4.根据权利要求3所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，获得解码后的源节点第二信号的方法包括如下步骤：
目的节点解码中继节点自身上行链路传输信号；
目的节点从叠加信号中消除解码的上行链路传输信号；
目的节点解码并获取解码后的源节点第二信号。
5.根据权利要求4所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，目的节点解码上行链路传输信号的信噪比满足以下条件：
Figure FDA0003687794570000032
目的节点解码源节点第二信号的信噪比满足以下条件：
Figure FDA0003687794570000033
式中，grd服从瑞利分布：
Figure FDA0003687794570000034
表示残留干扰程度的参数ξ∈[0,1]，其中
Figure FDA0003687794570000035
表示均值为0、方差为
Figure FDA0003687794570000037
的圆对称复高斯分布，
Figure FDA0003687794570000038
其中η表示传播环境系数，Lrd表示节点r和节点d之间的距离，α表示路径衰落因子。
6.根据权利要求5所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，所述传输方法中系统可达数据速率Rsys由以下公式表示：
Figure FDA0003687794570000039
其中，
Figure FDA0003687794570000041
表示中继节点自身上行链路传输信号的数据速率，
Figure FDA0003687794570000042
表示传输过程中源节点信号的数据速率。
7.根据权利要求1所述的上行协作非正交多址传输方法，其特征在于，中继节点的选择方法包括如下步骤：
采用菱形中继节点选择区域，使源节点和目的节点位于菱形一个对角线的两个端点，按照选择标准在菱形区域内选择中继节点；其中，中继节点选择标准如下式表示：
Figure FDA0003687794570000043
式中，b表示被选择的中继节点；ω为菱形边与源节点和目的节点之间直线所成的锐角，A(ω)表示中继节点选择区域，φA(ω)表示中继节点选择区域内候选中继节点，γid表示第i个候选中继节点和目的节点之间的信噪比，i取值范围[1,N]，N为正整数。
8.一种终端，其特征在于，包括如下模块：
第一接收模块，用于接收源节点发送的源节点第一信号；
第二接收模块，用于接收经由中继节点广播的叠加信号，其中，所述叠加信号包括中继节点自身上行链路传输信号和经由中继节点转发传输的源节点第二信号；
信号解码模块，用于对叠加信号执行连续干扰消除，获得解码后的源节点第二信号；
信号合并模块，用于合并接收的源节点第一信号和解码后的源节点第二信号；
中继节点自身上行链路传输信号的数据速率
Figure FDA0003687794570000044
满足以下要求：
Figure FDA0003687794570000051
传输过程中源节点信号的数据速率
Figure FDA0003687794570000052
满足以下要求：
Figure FDA0003687794570000053
其中，
Figure FDA0003687794570000054
Figure FDA0003687794570000055
系统可达数据速率Rsys的优化方法如下：
当
Figure FDA0003687794570000056
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure FDA0003687794570000057
当
Figure FDA0003687794570000058
时，系统可达数据速率Rsys为随功率分配因子β增加而单调递增的函数f(β)，如下式表示：
Figure FDA0003687794570000059
功率分配因子β的优化方法如下式表示：
maxf(β)
s.t.
Figure FDA00036877945700000510
Figure FDA00036877945700000511
功率分配因子β采用下式表示：
Figure FDA00036877945700000512
式中，
Figure FDA0003687794570000061
表示源节点信号在第一时隙中的数据速率，
Figure FDA0003687794570000062
表示源节点信号在第二时隙中的数据速率，γr＝Pr/N0，γs＝Ps/N0；Pr表示中继节点的传输功率，Ps表示源节点的传输功率；N0表示噪声功率；Th是解码SNR界；hsd和hsr分别表示源节点到目的节点的信道系数和源节点到中继节点的信道系数；hrd表示中继节点到目的节点的信道系数；grd表示由于非理想连续干扰消除引起的残留干扰程度；ξ为表示残留干扰程度的参数。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述信号解码模块包括如下单元：
第一解码单元，用于解码中继节点自身上行链路传输信号；
第二解码单元，用于从叠加信号中消除解码的上行链路传输信号；
第三解码单元，用于解码并获取解码后的源节点第二信号。
10.一种通信传输系统，其特征在于，包括源节点、中继节点以及权利要求8或9所述的终端，所述终端、所述源节点、所述中继节点之间分别通信连接。
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