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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种理想信道估计下高维调制NOMA的分配方案。该方案包括以下步骤：分析并给定远近用户检测错误概率近似界；根据远用户和近用户间检测错误概率近似界相等，计算功率分配因子；将用户信息采用四维晶格码作为星座矩阵进行调制，并按照上一步中设定的功率进行发送；远用户直接对接收的信号进行检测，以距离接收信号最近的星座点作为检测信息为准则得到远用户信息；近用户先检测远用户的信息，进行干扰抵消后检测近用户信息。本发明通过采用四维晶格码调制，增加了星座点间的距离，降低了信号检测错误的概率，提升了功率域NOMA系统的性能的性能。

主权项：1.一种理想信道估计下高维调制NOMA的分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、分析并给定远近用户检测错误概率近似界；步骤2、根据远用户和近用户间检测错误概率近似界相等，计算功率分配因子；步骤3、将用户信息采用四维晶格码作为星座矩阵进行调制，并按照上一步中设定的功率进行发送；步骤4、远用户直接对接收的信号进行检测，以距离接收信号最近的星座点作为检测信息为准则得到远用户信息；步骤5、近用户先检测远用户的信息，进行干扰抵消后检测近用户信息；步骤1所述的分析并给定远近用户码字检测错误概率近似界，具体如下：步骤1.1、分析并给出远用户的码字检测错误概率：在功率域NOMA系统中，传输信号是两个用户的传输信号的组合，可以写成： 其中x1和x2是用户1和用户2的L维信号，从高维星座矩阵中选取；ET为总发射功率，0＜α＜1是用户1和用户2之间的功率分配系数；根据最小距离检测方法，可以计算出用户2，也就是远用户的码字检测错误概率： 其中x2′≠x2，其存在一个上界，即： 其中M2取决于ψmax取得最大值的概率；在理想信道条件下可以假设： 其中r∈0,1，PW1为理想条件下r＝1的概率，而PW1′取固定误差；如果PW1＝10-4，此时误差达到10％，可以计算出g*＝1.25；在这种情况下，为了计算方便，使M1＝M2＝1，并有： 此时可以得到初始值： 其中步骤1.2、分析并给出近用户的码字检测错误概率：设近用户为用户1，远用户为用户2；则对于近用户1，应该先检测远用户2的信息位；除了信道增益外，用户2在用户1处的信息比特的误码率分析几乎与前面的分析相同；设F为用户1在检测到用户2的信息位时出错的事件；用户1的成对码字检测错误概率为： 其中FC是F的补数在SIC成功的情况下，其码字检测错误概率的近似界为： 其中M1取决于χmin出现的概率；步骤2根据远用户和近用户间检测错误概率近似界相等，计算功率分配因子，具体如下：步骤2.1、计算功率分配因子用户2的误码率近似界随着α的增大而增大；反之，用户1的误码率近似界随着α的增加而减小；系统中两个用户最差的情况决定了系统的性能，需要找到一个最优的α，使他们的性能在满足误码率性能要求的前提下尽可能接近；理想条件下令远近用户间检测错误概率近似界相等： 星座矩阵中星座的最大范数χmax＝1；通过穷举搜索得到ψmin＝-1；由上式可以计算出功率分配因子α*ETN0： 其中c1＝χmin2+βχmin2-4χmin，步骤2.2、固定SNR的功率分配因子 功率分配因子由此结合上述公式可以得到另一个近似界；根据上述分析，对应的最优问题可以写成：算法1：求最优α的算法输入β,χmin,χmax,M1,M2输出1根据式计算α*ETN02根据式固定SNR3根据式计算η*4根据式计算算法1给出了找最接近近似界的最优α的两种方法；步骤3所述的将用户信息采用四维晶格码作为星座矩阵进行调制，并按照上一步中设定的功率进行发送，具体如下：步骤3.1、对星座矩阵采用16点球面编码C4,16； 步骤3.2、按照步骤2中所得功率分配因子设定功率进行发送，发送的信号x为： 其中x1为近用户的发射信号，x2为远用户的发射信号；步骤4所述的远用户直接对接收的信号进行检测，以距离接收信号最近的星座点作为检测信息为准则得到远用户信息，具体如下：通过找到最接近接收信号y2的列来检测x2的值，其中y2是远用户接收到的信号，h'2是用户2估计的信道增益，C是信号星座矩阵；步骤5所述的近用户先检测远用户的信息，进行干扰抵消后检测近用户信息，具体如下：步骤5.1、近用户先根据步骤4的方法检测远用户的信息，进行干扰抵消后的信号y’1为： 其中，h’1是用户1估计的信道增益，n1是近用户接收到信号中的噪声；步骤5.2、根据步骤4的方法检测近用户信息，即找到最接近干扰抵消后的信号y’1的列来检测x1的值。

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