[发明专利]MUSA下行链路的综合考虑信道容量和误码率的功率分配方法

说明书

MUSA下行链路的综合考虑信道容量和误码率的功率分配方法，涉及通信技术领域，是为了解决现有的NOMA系统的功率分配方法难以准确地估计出来信道增益，以及分配方法复杂的问题。本方法综合考虑信道容量以及误码率性能，有效性和可靠性都能得到保障。本方案提出的功率分配算法，只需要在MUSA系统中上行发送导频，进而较为准确地估计出来信道增益，就可以对下行的用户进行功率分配，方法简单，计算复杂度较低，易于实现。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及非正交多址技术下的功率分配技术。

背景技术

MUSA

随着通信技术的发展，无线接入设备的数量和数据流量的消耗将呈现爆炸式增长。在先前的无线通信系统中，均使用正交多址接入技术(OMA)。但是，由于在OMA技术中给不同用户分配的资源需要保持正交，因此能够共享相同信道资源的用户数量是受限的。为了应对这样的局限性，有研究学者提出了非正交多址接入技术(NOMA)技术。该技术能够提升系统的容量同时提高系统的频谱效率，以便可以更高效率的完成通信。NOMA的基本思想是以引入用户间的干扰为代价，以达到不同用户在信道资源上的共用。多用户共享接入(MUSA)技术是中兴通讯提出的一种码域的NOMA技术。在该技术中，各用户的调制符号通过复数扩展序列扩展可以实现多个用户数据的叠加传输。此外，该技术利用了串行干扰消除(SIC)技术，来完成多用户检测，SIC的原理是将其他用户数据视作待检测用户数据的干扰。MUSA由于其复数序列的多样性和低互相关性，非常适用于物联网业务。

在MUSA技术中，各个用户的数据使用复数多元码序列来区分不同的用户，不同用户所使用的码序列不需要保证完全正交。因此MUSA技术在接收端会存在由于非正交所带来的多址干扰(MAI)，为了应对MAI，MUSA技术在接收端采用干扰消除技术实现各个用户数据的检测接收，以便恢复出各个用户发射的数据。同时在非正交多址技术中，干扰消除技术的如何应用与系统中用户发射功率的分配情况有很大关系。

功率分配方法

MUSA系统在发射端各个用户选用复数多元序列对用户的数据进行扩展，各用户扩展之后的数据可以叠加传输，然后在接收端采用MMSE-SIC完成多用户检测。在SIC检测中，需要首先计算各用户的SINR，先检测SINR最大的用户的数据。这是由于SIC检测具有误码传播现象，即前面检测用户数据的准确性会影响后面用户数据的检测，因此需要确保前面检测用户数据的准确率。而功率分配则直接影响着各用户的SINR，影响接收端用户的MAI，进而影响MUSA系统接收端的检测性能。因此，需要分析讨论功率分配对MUSA系统性能的影响。

针对NOMA系统的功率分配，研究发现其会影响NOMA系统的遍历和速率以及中断概率，为此，业界提出了一些新的功率分配方案，在保证NOMA系统性能优于OMA性能的同时，也保证了不同用户之间的公平性。然而，对于MUSA系统的功率分配方案鲜少有人研究，而且NOMA系统功率分配的研究只针对和速率以及中断概率，未能综合考虑功率分配对系统的误码率性能产生的影响。

现有的功率分配方法，进而较为难以准确地估计出来信道增益，分配方法复杂，计算复杂度较高，不易于实现。

发明内容

本发明是为了解决现有的NOMA系统的功率分配方法难以准确地估计出来信道增益，以及分配方法复杂的问题，从而提供一种MUSA下行链路的综合考虑信道容量和误码率的功率分配方法。

MUSA下行链路的综合考虑信道容量和误码率的功率分配方法，其特征是：在MUSA下行多用户的场景下，它包括以下步骤：

步骤一、基站从无线信道接收MUSA上行链路发射的各用户的发射信号，所述各用户的发射信号分别插入有导频信号；

步骤二、基站根据步骤一中所述各用户的发射信号中的导频进行信道估计，获得各用户的信道增益h；

步骤三、基站对各个用户的信道增益进行排序，将各用户调整为：