[发明专利]一种基于非正交多址接入的协作通信方法及系统

权利要求书

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：

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，n_R为加性高斯白噪声，且n_R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：

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，R_1,1为第一时隙第一对“源-目的”节点的可达速率，R_1,2为第一时隙第二对“源-目的”节点可达速率，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s_R：

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，P_R为中继节点的总功率。