[发明专利]一种基于上行免调度NOMA系统的多用户检测方法

说明书

本发明公开了一种基于上行免调度NOMA系统的多用户检测方法，依照上行免调度NOMA系统中活跃用户稀疏的特性进行设计，先构建上行免调度NOMA模型，基于所述模型进行参数初始化，在基站和用户间的信息交互中，基站根据接收的信号和活跃用户支撑集进行组合、计算残差和稀疏度，根据结果进行迭代，直到迭代结束获得实际的活跃用户稀疏度。本发明的具有良好的鲁棒性，BER性能获得明显提升，计算复杂度低，可被应用于信道未知的情况。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于上行免调度NOMA系统的多用户检测方法。

背景技术

在5G技术中，非正交多址接入(NOMA)技术收到了业界的广泛关注，根据目前NOMA技术的研究进展，上行NOMA技术通过多个用户终端(UE)共享使用相同的传输资源，并通过高级接收机实现多用户检测和译码，当上行NOMA技术应用于面调度传输场景时，可以提高系统容量，简化系统流程，节省信令开支，降低终端功耗和传输时延，从而可以应用于多中业务部署场景，包括大规模机器通信(mMTC)、增强型移动宽带(eMBB)和高可靠低时延通信(uRLLC)，以及车到车(V2V)等。

免调度传输方案为5G移动通信技术的发展带来机遇，但同时也来带了挑战。由于该方案缺少无线通信资源的动态分配过程，且所有用户共享同一时频资源，所以导致基站端在用户传输数据之前无法得知活跃用户的信息，即基站端无法根据接收信号区分出当前时隙的活跃用户。因此，基站端在恢复活跃用户所传输的数据之前，必须首先进行活跃用户检测和信道估计。

综上，在基于上行免调度NOMA传输方案的mMTC-MIMO通信系统中，亟需一个计算复杂度低、且活跃用户检测和信道估计准确度高的方法来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于上行免调度NOMA系统的多用户检测方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于上行免调度NOMA系统的多用户检测方法，包括以下步骤：

S1，构建上行免调度NOMA模型，包括一个基站和若干个用户，所述用户包括活跃用户和非活跃用户，其中所述活跃用户的数量稀疏；

S2，基于所述上行免调度NOMA模型进行基站和用户间的信息交互，所述基站获得接收信号和若干个活跃用户支撑集，将所述上行链路免调度NOMA模型中的参数初始化，其中所述接收信号包括稀疏度和残差值；

S3，检测第一时隙获得的所述活跃用户支撑集，作为第一活跃用户支撑集，检测第二时隙获得的所述活跃用户支撑集，作为第二活跃用户支撑集；并将所述第一活跃用户支撑集和所述第二活跃用户支撑集进行合并更新，获得活跃用户支撑合并集；

S4，基于最小二乘法和所述活跃用户支撑合并集，获得所述残差值和所述稀疏度，并更新所述残差值；

S5，对所述S3、S4进行迭代，直到所述迭代的次数大于等于预定的迭代数时，结束迭代，基于交叉验证法计算所述残差值，获得所述残差值对应的稀疏度，作为实际的活跃用户稀疏度。

进一步地，所述活跃用户的发送符号为1，所述非活跃用户的发送符号为0。

进一步地，初始化迭代参数的具体操作为：将所述活跃用户支撑集设为空集，将所述残差值设为所述基站在当前接收的所述接收信号，将迭代次数设为1。

进一步地，所述残差值基于接收信号与测出的接收信号之间的差值获得。

进一步地，所述S3中，两个时隙的所述活跃用户支撑集具体包括：所述第一活跃用户支撑集和所述第二活跃用户支撑集中均保持活跃状态的用户支撑集；在所述第一活跃用户支撑集中为非活跃状态，在所述第二活跃用户支撑集变为活跃状态的用户支撑集。