多用户正交功分多址接入的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例设及通信技术领域，特别设及一种多用户正交功分多址接入的方法 和装置。
【背景技术】
[0002] 在下一代移动通信技术研究中，如何进一步提升无线通信网的网络容量来满足日 益增长的无线业务需求已成为当前全球研究机构所关注的热点。
[0003] 全球已部署和正在部署的无线通信网络所采用的多址接入技术大致可W分为= 类；时分多址接入技术、频分多址接入技术和码分多址接入技术。时分多址接入技术中系统 的每个时隙同时只允许一个用户接入；频分多址接入技术中每个频段同时只允许一个用户 接入；采用码分多址接入技术的系统允许多个用户同时接入一个共同的频段，但是每个用 户通过码字只能使用部分频段。信息论的理论研究指出利用无线信道的广播特性把多路信 号叠加发送能够最大化系统的网络容量。理论上讲，码分多址接入技术并没有充分利用无 线信道的广播特性。所W，现有多址接入技术都没实现利用无线信道的广播特性为多个用 户同时发送多路叠加信号。
[0004] 因此上述S种多址接入技术都不能充分利用频谱资源，严重制约了无线网络的传 输性能，导致珍稀频谱资源的极大浪费。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多用户正交功分多 址接入的方法和装置，通过正交功分多址接入实现多个用户同时同频接入，解决现有多址 接入技术因不能够利用无线信道的广播特性造成珍稀频谱资源极大浪费的问题，突破现有 多址接入技术下无线网络的传输性能。
[0006] 为了达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种多用户正交功分多址接入的方 法，包括：
[0007] 根据系统信息在功率域划分出多个满足正交条件的功率段；
[000引接收一个及多个用户上报的状态信息；
[0009] 根据所述的状态信息，为一个及多个用户的多路传送信号分配一个及多个功率 段；
[0010] 根据所述功率段的宽度值调整匹配信号的发送功率；
[0011] 对调整功率后的多路信号进行加和，产生多路信号的叠加信号；
[0012] 其中，所述功率段的宽度值为多路传送信号所需的发送功率值；所述多路传送信 号包括：一个用户所需传输的一路及多路信号，和多个用户所需传输的多路信号。
[0013] 另一方面，本发明实施例还提供一种多用户正交功分多址接入的装置，包括：
[0014] 功率段划分模块，根据系统信息在功率域划分出多个功率段；
[0015] 信息接收模块，用于接收所述一个及多个用户上报的状态信息；
[0016] 功率分配模块，根据所述的状态信息为一个及多个用户的多路信号分配功率段；
[0017] 功率调整模块，根据所述功率段的宽度值调整匹配信号的发送功率；
[0018] 多路信号加和模块，用于对所述功率调整模块调整后输出的多路信号进行加和处 理，产生多路信号的叠加信号。
[0019] 再一方面，本发明实施例还提供一种基站，包括一种多用户正交功分多址接入的 装置。
[0020] 与现有技术相比，本发明实施例具有W下优点：通过利用本发明实施例，在功率域 利用系统信息划分多个功率段，通过为多个用户接入的多路信号分配匹配的功率段实现了 正交功分多址接入，利用无线信道的广播特性使多个用户能够同时隙同频段接入系统，提 高了频谱资源的利用效率，突破了现有多址接入技术所能提供的网络容量。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实施例多用户正交功分多址接入的方法的流程图；
[0022] 图2为本发明实施例对多路发送信号进行功率段分配的示意图；
[0023] 图3为本发明实施例多用户功分复用的装置的结构图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明实施例提供一种多用户正交功分多址接入的方法，在功率域利用系统信息 划分多个功率段，通过为多个用户接入的多路信号分配匹配的功率段实现了正交功分多址 接入，利用无线信道的广播特性使多个用户能够同时隙同频段接入系统，提高了频谱资源 的利用效率，突破了现有多址接入技术所能提供的网络容量。为了使本发明的目的、技术方 案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 如图1所示，为本发明实施例提出的多用户正交功分多址接入的方法的流程图， 可W包括：
[0026] S101，根据系统信息在功率域划分出多个功率段；
[0027] 该系统信息可W包括；允许的最大发射功率、发射机所需要支持的覆盖范围、发射 机的调制方式、背景噪声信息、干扰信息和需要支持的多路信号接入数目；一般来说，系统 信息是一个变化值，不同的系统信息表示功率段的划分结果不同；所述功率段划分可W为： 通过计算使多个功率段中任意一功率段的宽度值大于等于其它所有划分宽度更窄的功率 段的宽度值之和。其中，所述功率段的宽度根据所述多路信号中每一路信号的调制方式和 误码率指标的需求确定；所述功率段的个数是根据所述系统信息确定。
[002引下面W-个简单系统为例，对功率划分的方法进行详细说明。
[0029] 假设系统允许的最大发送功率为S、信道带宽为B、背景噪声为N，系统需要支持四 路W上的信号同时接入，且在高斯信道下路径损耗H为1时每个功率段能够支持的香农信 道容量（化annon capacity)为 C。
[0030] 如图2所示，为本发明实施例把发送功率S划分出四个功率段支持四路信号接入， 功率段宽度依次为Si、S2、S3和S 4。其中，每个功率段宽度的具体计算方法可W为：
[0031] 本发明实施例利用香农公式，
[0032] c = b\〇g-,{] + -) (1.) 巧
[0033] 其中n、s、b和c分别表示噪声功率、接收信号功率、信道带宽和n、s、b对应的香农 信道容量，计算出 Si= (2c/B-i)n、S2= (2。心1)(化Si)、Ss= (2。心1)(化S1+S2)和 S4= (2。/ B-1) (P^J+Si+Sg + Sg)。
[0034] 类似地，对于多于四个功率段的划分情况，例如：需要M(M > 5)个功率段时，也有 多种划分M个功率段的划分方法。
[0035] S102,接收一个及多个用户上报的状态信息；
[0036] 该状态信息可W包括；信道状态信息，噪声信息和干扰信息；该多路信号信息可 W包括；用户所需传送的多路信号的路数，用户对每路信号的误码率要求和多路信号的调 制方式。一般来说，状态信息和多路信号信息是一个变化值。不同的状态信息和多路信号 信息表示要进行相应的功率段分配。
[0037] S103,根据所述的状态信息，为一个及多个用户的多路传送信号分配一个及多个 功率段；
[003引本发明实施例根据多个用户的状态信息计算需要功率段的个数，并根据所述计算 结果为多路信号分配发送功率段。
[0039] 根据多个用户的状态信息计算所述需要发送功率段的个数可W为；通过利用每个 用户的状态信息，在无功分复用假设下计算满足所述每路信号传输速率要求的发送功率； 用所述发送功率的计算结果除W所述已划分频率段中最窄功率段的宽度值获得功率比值； 通过对功率比值去小数位求整再加1获得所述每路信号所需要的功率段的个数。
[0040] 根据所述计算结果为多路信号分配发送功率段可W为；所述多个功率段按宽度从 窄到宽排序；根据所述用户上报的状态信息，按信号传播损耗从小到为多个用户的多路信 号排序；根据用户信号的传播损耗和所需功率段的个数，为传播损耗小的信号分配宽度窄 的功率段，为传播损耗高的信号分配宽度宽的功率段。
[0041] 下面W两个用户传输信号的功率段分配为例，对功率段分配的方法进行详细说 明。
[0042] 如图2所示，为本发明实施例对多路发送信号进行功率段分配的示意图。W