[发明专利]结合空时码和NOMA的多描述编码传输框架

权利要求书

1.结合空时码和NOMA的多描述编码传输方法，其特征在于其具体传输框架，包括发射端和接收端，基站端配置N根天线作为发射端，通过多描述编码处理，利用NOMA和空时分组码编码，将交错叠加的NOMA信号发送到L个用户，接收端，每个用户相继通过STBC译码，串行干扰消除SIC处理，解码出用户的原始信号，具体实现步骤如下：

在发射端，首先运用多描述编码的思想，将每个用户的信号分解成N个同等重要的描述，将L幅图像信号s₁,s₂,...,s_L分解成s_1,k,s_2,k,…,s_L,k，k＝1,2,…,N，然后对所有用户已分解的多描述信号，根据多用户信道的强弱，交错构造N个叠加的功率域NOMA信号，NOMA交错叠加的原理是信道好的用户描述与信道相对差的用户描述以不同的功率大小叠加，例如第j个NOMA信号表示为j＝1,…,N，其中P_s表示发射总功率，分率分配系数α_l,l＝1,…,L，且α₁+α₂+…+α_L＝1，并进一步可根据多用户信道质量的强弱，分配NOMA功率，信道质量好的用户分配的功率占发射总功率的比值小，而信道质量差的用户分配功率占发射总功率的比值相对较大；基站端配置N根天线，利用STBC原理在多个相邻时隙内由N根天线将N个NOMA信号发送到L个用户端；

在接收端，每个用户对两个时隙接收的信号，先进行STBC译码，然后利用SIC进一步处理，恢复出用户的多描述信息，最后通过合并已恢复的多描述信息，解码出原始的信号。

2.根据权利要求1所述的结合空时码和NOMA的多描述编码传输方法，其特征在于：当N＝2，L＝2时，具体的信号传输如下：

S1、构建基站端为两根天线，用户数L＝2的下行链路，两个用户一个为远用户UE₁,一个为近用户UE₂，均为单接收天线，通过多描述编码处理，利用NOMA和空时分组码编码，将交错叠加的NOMA信号发送到L个用户，接收端，每个用户相继通过STBC译码，串行干扰消除SIC处理，解码出用户的原始信号；

S2、下面详细介绍一下该发明发射端的具体实施方案：

S21、首先运用MDC技术将信号s₁、s₂分解成两个同等重要的描述s_1,k和s_2,k,k＝1，2，然后对所有用户已分解的两个描述信号，根据多用户信道的强弱，交错构造2个叠加的功率域NOMA信号j＝1,2，p为该系统的总功率，NOMA交错叠加的原理是信道好的用户描述与信道相对差的用户描述以不同的功率大小叠加，UE₁为弱用户，UE₂为强用户，所以α₁＞α₂且α₁+α₂＝1，其中α₁为UE₁的功率分配系数，α₂为UE₂的功率分配系数；

S22、随后在基站端运用Alamouti STBC方案发送叠加信号，基于Alamouti的编码方式，在第一时隙，天线1发送x₁，天线2发送x₂；在第二时隙，天线1发送-x₂^*，天线2发送x₁^*，其中*表示复共轭，x₁和x₂分别是包含s₁和s₂信号的叠加信号，x₁和x₂如下所示：

S3、下面我详细介绍一下该发明接收端STBC译码、SIC的具体实施方案：

S31、定义从基站到用户的信道为瑞利衰落信道，定义从第m根天线到第l个用户的信道为h_m,l，其为均值为0，方差为λ_m,l的复高斯变量，假设两个符号周期内信道保持不变，所以第l个用户的接收信号在时刻1和时刻2可以表示为

y_l1＝h_1,lx₁+h_2,lx₂+w_l1

其中，w_l1和w_l2是均值为0方差为σ²复高斯噪声；

通过STBC译码，则可以将第l个用户的接收信号的表达式写为

y'_l1＝||h_l||²x₁+w'_l1

y'_l2＝||h_l||²x₂+w'_l2

其中||h_l||²＝|h_1l|²+|h_2l|²，w'_l1和w'_l2为均值为0，方差为||h_l||²的复高斯噪声；

S32、对于UE₁来说，由于α₁＞α₂，运用干扰消除技术(SIC)技术对信号进行解码时，UE₁在解码过程中将s_2,k看作噪声来解码s_1,k，可以得出UE₁的信干噪比SINR为

对于UE₂来说，它先解码s_1,k，从而检测s_1,k，然后从叠加信号中减去s_1,k，随后用SIC技术来解码它自己的信号，U2解码s_1,k的SINR为UE₂解码s_2,k的SINR为