[发明专利]在Cell-free Massive MIMO下的正交多址与非正交多址的结合方法

权利要求书

1.在Cell-freeMassiveMIMO下的正交多址与非正交多址的结合方法，其特征在于:

将所有用户分成L簇，每簇内用户数为1或2，每簇内的用户使用相同的导频，不同簇用户使用相互正交的导频，则正交导频的个数为L；

将AP随机分为两部分，一部分为OMA用户提供服务，即每簇内用户数为1的簇，即k_l＝1，为OMA用户提供服务的AP所在的集合用符号Φ_O来表示；另一部分为NOMA用户提供服务，即每簇内用户数为2的簇，即k_l＞1，分为NOMA用户提供服务的AP所在的集合用符号Φ_N来表示；

将所有用户分为2部分，一部分用户使用OMA，用符号Ω_O来表示使用OMA的用户所在的分簇的集合；另一部分用户使用NOMA，用符号Ω_N来表示使用NOMA的用户所在的分簇的集合；

所述结合方法为：

步骤一：下行链路的数据传输依赖于共轭波束赋形，得到单用户下行数据传输的频谱效率；

步骤二：使用的功率分配算法来最大化最小SINR的功率控制算法P1，将功率控制转化为凸优化问题P2；

步骤三：对凸优化问题P2使用二分查找方法来找到下行最大最小化SINR的解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

设τ为信道的相关时间长度，即离散化长度，τ等于信道相关时间与信道相关带宽的乘积，τ_p为上行链路训练的持续时间，τ_u和τ_d分别为上行和下行数据传输时间，则有τ＝τ_p+τ_u+τ_d；

设定上下行数据传输时间相等，即τ_u＝τ_d，则有τ＝τ_p+2τ_d；

在训练阶段，系统中所有K个用户均自动向AP发送长度为τ_p的导频信号；令其中是分配给第k个用户的导频序列，k＝1,2,…,K；

设信道增益模型为：

其中β代表大尺度衰落，h_mk代表小尺度衰落，m＝1,2,...M,k＝1,2,...,K是独立同分布的；

则第m个AP接收到的信号表示为：

其中ρ_p是各个导频符号的归一化信噪比，w_m是第m个AP端的加性高斯白噪声，w_m的各个元素服从独立的CN(0,1)分布；

通过接收到的导频信号y_m可以得到信道增益g_mk的估计值用表示y_m在上的投影：

因为任意两个导频都正交或者相同，使用MMSE算法通过估计出信道增益g_mk的值：

其中β_mk为第m个AP与第k个用户之间的大尺度衰落；

设系统内共有m个AP，把所有用户划分为L个簇，每个簇内有K个用户，则信道估计f_ml为：

使用MMSE算法得到f_ml的估计值：

其中，β_mlk′为第m个AP与第l簇内第k′个用户的大尺度衰落。