[发明专利]一种用于MUSA系统的误差补偿多用户检测方法及装置

说明书

本发明属于移动通信技术领域，涉及MUSA系统的上行链路多用户检测技术；为一种用于MUSA系统的误差补偿多用户检测方法及装置；方法包括发射端的用户数据通过QPSK调制后，随机选择复数扩展序列扩展；接收端对接收到的信号采用并行干扰消除检测，计算出权重矩阵获得发射端的用户信号的估计值；对特征矩阵进行特征值分解，选取部分分解结果重构发射端的用户信号；利用拉格朗日乘数法让等价噪声矩阵最小化，重新调整其估计值；采用最大似然估计计算出实际的用户信号估计值并择一输出。本发明通过补偿MMSE准则估计出信号的误差，将相关噪声投影到特征向量空间，在噪声增强的方向上搜索信号，获得了更好的检测性能，提高检测准确性等。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及MUSA系统的上行链路多用户检测技术；具体为一种用于MUSA系统的误差补偿多用户检测方法及装置。

背景技术

3GPP R15是5G标准的第一版主要聚焦对eMBB和URLLC等场景的支持，非正交多址接入作为5G新空口上行链路多址接入方案的备选方案，在后续5G对mMTC场景做出特别设计时，必然会显现出它独特的优势，以满足5G对不同业务场景的要求。因此现阶段需要对非正交多址技术投入研究。现有的非正交多址接入技术有SCMA(Sparse Code MultipleAccess，稀疏码分多址)技术，MUSA(Multiple user shared access，多用户共享接入)技术，NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access，非正交多址接入)技术，PDMA(PatternDivisionMultipleAccess，图样分割多址)技术。

非正交多址技术在系统上行吞吐量、接入用户数方面有比较明显的增益。中兴公司提出的MUSA技术是一种码域的、基于扩频通信的非正交多址接入方案，MUSA技术由于接入的用户随机的选取扩展序列，所以不需要复杂的调度接入过程，即这是一种免调度模式，且这种免调度模式节省了调度时间、减少了信令开销，这对于5G要求的三种场景中的海量连接和低时延有很大的优势。其具体方案可包括在发送端接入系统的多个用户独立的选取复数扩频序列将自己的调制符号进行扩展，然后扩展后的用户数据在相同的时频资源里发送。接收端通过最小均方误差多用户检测技术识别分离各个用户的数据。

传统的多用户检测技术一般有最小均方误差-串行干扰消除MMSE-SIC算法、最小均方误差-并行干扰抵消MMSE-PIC算法以及准并行干扰消除检测算法；MMSE-SIC检测方法进行多少级检测由用户数决定，且每一级检测都需对权重矩阵ω_MMSE进行计算，权重矩阵的计算涉及矩阵求逆，矩阵求逆的复杂度高，其复杂度为O(M³)，当用户数大时，该方法整体复杂度高导致时延增加，不适用于5G的低时延场景。而MMSE-PIC检测方法虽然检测级别少，能够有效降低时延，但是整体的检测性能又比较差。准并行干扰消除检测算法虽然处理时延比MMSE-SIC小，性能优于MMSE-PIC，但是检测性能相较于MMSE-SIC仍然较差。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明考虑到如果能够改进MMSE-PIC检测方法的性能，提高检测的准确性，则可以实现在保证性能的同时既能达到低时延的要求，又能够减少计算复杂度；因此本发明提出了一种用于MUSA系统的误差补偿多用户检测方法及装置。

本发明提出的一种用于MUSA系统的误差补偿多用户检测方法，所述方法如图1所示，可包括：

S1、发射端的多个用户数据进行调制后，随机选择复数扩展序列对各自的调制符号进行扩展，并从相同的时频资源上发送；

S2、接收端对接收到的信号y通过MMSE检测器进行并行干扰消除检测，计算出权重矩阵ω_MMSE，获得发射端的用户信号的调制符号估计值x；