[发明专利]基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法

权利要求书

1.一种基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，所述多地理区域广播系统包括一个发射机及G个接收区域，每个接收区域内有U_g个接收机的无线通信系统模型，1≤g≤G；发射机配置M根天线，所有接收机均配置单天线；发射机采用非正交多址接入的方式实现多路信息同时同频传输，不同接收区域内的接收机的期望信息不同，同一接收区域内各接收机的期望信息相同，所有接收机均利用串行干扰抵消技术实现信息解码，则信息传输的过程为：

1)根据发射机与各接收区域之间的平均距离确定各接收区域内接收机的解码顺序，然后计算基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的波束形成的权值，发射机再将所有区域的期望信息根据基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的波束形成的权值进行叠加后广播发送；

2)各接收区域内接收机均采用串行干扰抵消技术进行信息的解码，完成基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息接收。

2.根据权利要求1所述的基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，第g个接收区域内第u个接收机观察到的信号y_u,g为：

其中，1≤u≤U_g，h_u,g为从发射机到第g个接收区域内第u个接收机的瞬时信道状态信息，s_g为第g个接收区域内接收机的期望信息，w_g为s_g的发射端多天线波束形成权值。

3.根据权利要求2所述的基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，每个接收区域内的接收机对其期望信息成功解码的最小信干噪比为则多地理区域广播系统中接收区域的期望消息的速率为其中，即为第g个接收区域内第u个接收机解码s_g时的信干噪比。

4.根据权利要求3所述的基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，

设为发射机与第g个接收区域之间的最小距离，为发射机与第g个接收区域之间的最大距离，设为第g个接收区域与发射机之间的平均距离，对所有接收区域与发射机之间的平均距离进行排序，即其中，设平均距离最远的一个接收区域为第一个接收区域，平均距离最近的一个接收区域为第G个接收区域，第g个接收区域内的接收机在解码其期望信息之前，先使用串行干扰抵消技术解码前g-1个接收区域的期望信息。

5.根据权利要求4所述的基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，

设第g个接收区域内所有接收机都能够成功解码前g-1个接收区域的期望信息，即则第g个接收区域内第u个接收机解码第i个接收区域的期望信息的信干噪比为：

6.根据权利要求5所述的基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的信息传输方法，其特征在于，计算基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的波束形成的权值的具体操作为：

设优化目标为最小化发射功率，约束条件为满足每个接收区域内所有接收机解码其期望信号的最小信干噪比，同时满足每个接收机能够实施串行干扰抵消技术，则优化问题为：

其中，P_Min为最小所需发射功率，以上优化问题可以进一步写为：

通过利用连续凸近似的优化方法求解所述优化问题，得到基于非正交多址接入的多地理区域广播系统的波束形成的权值。