[发明专利]一种可以减少循环前缀的方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种可以减少循环前缀的方法，该方法用于OFDM‑NOMA系统。本发明的方法是在传统的OFDM‑IDMA系统上，采用一种新的发射端结构，即在进行OFDM调制时，只在偶数符号桢前插入CP，而奇数符号帧则不做处理，而且在接收端，进行干扰重构再恢复出信号。相对于传统的方法，本方法在误比特率性能没有明显降低的同时，提高了传输频谱效率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种可以减少循环前缀(Cyclicprefix，CP)的方法。本发明涉及基于正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)的非正交多址技术(Non-orthogonal Multiple Access，NOMA)。

背景技术

随着移动通信的发展，传输效率在5G中非常重要，如何更有效地节省时域和频域资源是我们需要面对的问题。因此，基于此，有人提出了非正交多址(Non-OrthogonalMultiple Access，NOMA)，子带上的时域和频域资源不再只分配给一个用户，而是由多个用户共享，从而提高了频谱效率和用户接入数。交织多址技术(Interleave-DivisionMultiple Access,IDMA)是一种NOMA，也被研究用于高频谱效率，改进的性能和低接收机复杂度。该方案依赖于交织作为区分来自不同用户的信号的唯一手段，IDMA继承了码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)的许多优点，特别是针对衰落的分集和减轻最坏情况的其他小区用户干扰问题。此外，它允许非常简单的逐层迭代多用户检测(Multi-userDetection，MUD)策略。标准化的MUD成本(每个用户)与用户数无关。

现有的NOMA主要基于多载波，例如正交频分复用(OFDM)，由于其对符号间干扰(Inter-symbol interference,ISI)的固有鲁棒性，已在许多宽带移动通信中广泛采用。在OFDM中，为了克服宽带信道对频率选择性衰落敏感的问题，整个信道被分成一系列经历平坦衰落的窄带信道，它们并行传输以保持高数据速率传输，同时，增加了符号持续时间以对抗符号间干扰。OFDM-IDMA系统结合了OFDM和IDMA的优点。它可以通过OFDM技术消除符号间干扰，并通过IDMA技术抑制多址干扰。另外，OFDM-IDMA系统使用低复杂度迭代多用户检测方法，其中单个用户的复杂性与多径数和用户数无关。

然而，OFDM引入循环前缀(Cyclic prefix，CP)，它是符号最后部分的周期性扩展，以消除载波间干扰(Inter-carrier interference，ICI)和符号间干扰(Inter-symbolinterference，ISI)，其长度大于信道脉冲响应(Channel Impulse Response，CIR)。尽管由OFDM引入的循环前缀对于减轻ISI和ICI是有用的，但是这种冗余导致可用于信号传输的信道数量的减少，这违反了利用更有效的通信系统的判断标准。

发明内容

为了提高频谱效率，本节提出了一种可以减少CP的OFDM-NOMA方案，不同于传统的在每个符号帧前面使用的循环前缀的方法，它只在偶数符号帧前面使用循环前缀。首先，在所提出的方案中，可以节省用于携带循环前缀的一半频谱以发送有用数据。其次，该方案有利于减少系统的延迟。第三，由后面的仿真结果可以看出，该方案可以达到与传统OFDM-NOMA系统接近的误码率。

本发明的技术方案是：

以IDMA系统为例，将IDMA和OFDM结合，在发射端，只在偶数符号帧前插入循环前缀，奇数帧则不插入循环前缀；在接收端，进行干扰重构恢复出信号。具体包括以下步骤：发射端：

假设OFDM-IDMA系统共包含K个用户。