专利名称：实现中继传输的方法及中继器、中继系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现中继传输的方法及中继器、中继系统。
背景技术：
无线通信网络始终需要考虑以最低成本的布局设计来支持盲点地区或热点地区 的通信，提供更好的覆盖率或系统吞吐率。基于中继端的多跳Relay (中继)通信方式，以 其灵活的布放和较低的成本为这类问题提供了很好的解决方案。在再生和非再生中继系统中，结合MIMO (Multi-Input Multi-Output，多输入多输 出)与Relay技术优点的MIMO Relay技术成为了下一代无线关键技术的研究热点。特别 在非再生中继系统中，更好地利用多天线的预编码技术以及功率分配还可以实现系统性能 的最佳提升。现有技术中存在一种基于容量最大化准则的对系统性能进行提升的方法，该方法 根据非再生中继系统中两跳链路的信道信息，联合设计发射端和中继端的预编码矩阵以及 功率分配参数；该方法能联合考虑发射端与中继端设计对系统性能的影响。在实现上述两跳中继系统的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题 增益较小的某些子信道上传输的信息流误码率较高，不能保证两跳中继系统的误码性能。
发明内容
本发明的实施例提供一种实现中继传输的方法及中继器、中继系统，用以降低两 跳中继系统中实现中继传输时的误码率。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种实现中继传输的方法，包括在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者 预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则确定所述发送端 的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，将所述接收端的译码矩阵G反馈给 接收端。一种中继器，包括确定单元，用于在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配 矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则 确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；反馈单元，用于将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将所述接收端的 译码矩阵G反馈给接收端。一种中继系统，包括发送端、中继端和接收端；其中，所述中继端，用于在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准 则确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；然后将 所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将所述接收端的译码矩阵G反馈给接收端；所述发送端，用于接收所述中继端反馈的所述预处理矩阵F，并利用所述预处理矩 阵F对需要发送的信号进行预处理；所述接收端，用于接收所述中继端反馈的所述译码矩阵G，并直接利用所述译码矩 阵G对接收到的信号进行译码。本发明实施例提供的实现中继传输的方法及中继器、中继系统，在中继系统的中 继端结合预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的预处理矩阵 初始值、及最小均方误差准则来确定发送端和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的译 码矩阵G，使得本发明实施例提供的实现中继传输的方法及中继器、中继系统不仅实现了基 于发射端、中继端和接收端的联合优化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小均方 误差准则的优化设计使两跳中继系统中实现中继传输时的误码率达到最小。
图1为本发明实施例中两跳非再生中继系统的示意图；图2为本发明实施例一提供的实现中继传输的方法流程图；图3为本发明实施例二提供的实现中继传输的方法流程图；图4为本发明实施例三提供的实现中继传输的方法流程图；图5为本发明实施例四提供的中继器的结构示意图；图6为本发明实施例五提供的中继器的结构示意图；图7为本发明实施例六提供的中继系统的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，为两跳非再生中继系统的示意图；其中，中继端可以进行基带信号处 理，但不进行译码处理。信号s经过发射端预处理矩阵F处理后，经过发射端与中继端之间 的中继链路信道(其信道信息为H1)到达中继端，中继端接收到的信号yK为yE = HiFs+ri!(1)信号yK经中继端预处理矩阵W处理后，经过中继端与接收端之间的接入链路信道 (其信道信息为H2)到达接收端，接收端接收到的信号y为y = H2W(H11Fs+n1)+n2(2)其中，ηι和n2分别为中继端和接收端的加性噪声，而且Ii1和Ii2的方差分别为σ,21和σ22.为了降低两跳中继系统中实现中继传输时的误码率，本发明的实施例提供了一种 实现中继传输的方法及中继器、中继系统。下面结合附图对本发明实施例提供的实现中继 传输的方法及中继器、中继系统进行详细描述。实施例一如图2所示，本发明实施例提供的实现中继传输的方法，包括以下步骤步骤201、在中继传输过程中，根据预先设定的发送端功率分配矩阵C^f的初始值ΦΡ1和中继端功率分配矩阵Φ 的初始值Φ 、或者预先设定的发送端预处理矩阵F的初始值&和中继端预处理矩阵W的初始值W1,以及最小均方误差准则确定所述发送端的预处理 矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G。在本发明实施例中，所述预处理矩阵为预编码矩阵和功率分配矩阵的乘积；其中， 所述预编码矩阵由中继系统的信道信息进行奇异值分解得到。所述中继系统的信道信息， 即两跳链路的信道信息H1和H2可以是由中继端通过信道估计的方法获取到，即由两跳中 继系统的发送端和接收端分别发送导频信号给中继端，然后由中继端根据发送端发送的导 频信号估计出发送端和中继端之间中继链路信道的信道信息H1，根据接收端发送的导频信 号估计出中继端和接收端之间接入链路信道的信道信息H2;当然，还可以是由接收端进行 信道估计，然后中继端直接从接收端获取到两跳链路的信道信息H1和Η2。在本发明实施例中，预先设定的发送端功率分配矩阵ΦΡ的初始值Φη和中继端 功率分配矩阵。 的初始值Φ 均为常量对角阵，即矩阵中对角线上的元素均为常数值，其 他元素均为0 ；预先设定的发送端的预处理矩阵F的初始值F1和中继端的预处理矩阵W的 初始值W1均为常量矩阵，即矩阵中的每个元素均为常数值。而且，所述预处理包括预编码 和功率分配；这里，将需要对信号进行的预编码操作和功率分配操作综合考虑，从而简化了 参数的设计过程，同时降低了引入误差的概率。步骤202、将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，将所述接收端的译码矩阵 G反馈给接收端。本发明实施例提供的实现中继传输的方法，在中继系统的中继端结合由中继端预 先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者由中继端预先设定的发送端和中继 端的预处理矩阵初始值，及最小均方误差准则来确定发送端的预处理矩阵F、中继端的预处 理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；本发明实施例提供的实现中继传输的方法不仅实现了基 于发射端、中继端和接收端的联合优化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小均方 误差准则的优化设计使两跳中继系统中实现中继传输时的误码率达到最小。实施例二 为了确保两跳中继系统的误码性能，本发明实施例提供了一种基于匪SE (Minimum Mean Square Error，最小均方误差)准则的联合设计方法，来设计发射端的预处理矩阵F、 中继端的预处理矩阵W以及接收端的译码矩阵G，使系统的均方误差达到最小。根据图1所示的两跳中继系统以及公式(2)中接收端接收到的信号，可以得到接 收端译码后的输出信号为 对应地，两跳中继系统的均方误差mse为 其中，Tr表示矩阵的求迹运算，Rs表示发射信号向量的方差阵。要使mse最小化，需要通过对预处理矩阵F和W以及译码矩阵G分别求导，并使之 归零来实现；具体如公式(5)所示 假设已知中继链路和接入链路的信道信息H1和H2，对H1和H2分别进行 SVD (Singular Value Decomposition，奇异值分解)分解得 设定矩阵F、W和G分别为 其中，V1, V2, U1*及U/为预编码相关矩阵；ΦΡ和Φ 分别为发射端和中继端的功 率分配矩阵，Φ<;为接收端的译码权重矩阵，且Φρ、Ow和Φ<;均为对角阵。将设定的矩阵F、W和G分别代入式(3)和⑷，并整理得到 结合公式(5)和(9)，可得 而且，通过公式(10)、(11)和(12)获得的Φ”(1\和Oe必须要满足发射端与中 继端的总功率Pbs与Pks的约束条件
L0066」 由上可知，上述公式(10)至(13)是确定Og的必要条件；也就是说，要 设计发射端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W以及接收端的译码矩阵G，必须要根据 上述公式(10)至(13)来实现，具体实现过程如下如图3所示，本发明实施例提供的实现中继传输的方法，具体包括以下步骤步骤301、接收发送端和接收端分别发送的导频信号，通过信道估计算法估计出两 跳链路的信道信息H1和Η2。为两跳中继系统设计理想的预处理矩阵，即预编码及功率分配矩阵，需要先估计 出两跳中继系统中中继链路的信道信息H1和接入链路的信道信息Η2。由于两跳中继系统 结构的特殊性，对两跳链路的信道信息进行估计需要通过发送两次导频信号来完成。参照图1所示的两跳非再生中继系统，如果发射端发送的导频信号为Stl，而且在不 进行任何预处理的情况下，中继端接收到的信号为y' =H1So+n1(14)由于在信道估计过程中，相对于已知的导频信号StlWy'也是已知的，因此可以由 中继端根据公式(14)推算出信道信息氏。进一步，接收端向中继端发送导频信号s0'，在不进行任何预处理的情况下，中继 端接收到的信号为y" =H2S' 。+n2(15)由于在信道估计过程中，相对于已知的导频信号St/的y"也是已知的，因此可以 由中继端根据公式(15)推算出信道信息H2。由于H1和H2都是由中继端独立估计得到的，相互之间不存在干扰，因此较现有技 术中由接收端对信道信息进行估计的算法更为准确且实现更为方便。除了本发明实施例中提供的在中继端进行信道估计得到两跳链路的信道信息H1 和H2之外，还可以是由接收端进行信道估计，然后中继端直接从接收端获取到两跳链路的 信道信息H1和H2。步骤302、设定发送端的预处理矩阵F的功率分配矩阵初始值Φη，以及中继端的 预处理矩阵W的功率分配矩阵初始值Φ 。预处理矩阵为预编码矩阵和功率分配矩阵的乘积；在本发明实施例中，发送端的 预处理矩阵F的功率分配矩阵初始值Φη、以及中继端的预处理矩阵W的功率分配矩阵初 始值Φ 都是根据等功率分配原则确定，当然还可以是根据现有技术中的其他功率分配原则来确定。步骤303、将设定的发送端和中继端的预处理矩阵F和W的功率分配矩阵初始值 φP1和Φ 代入公式(10)，计算得到接收端的译码矩阵G的译码权重矩阵初始值φ^。步骤304、以Φη、Φ 和Φ作为初始值，结合公式(10)、(11)及(12)，在公式 (13)的限制下对Φ”。 和Oe进行迭代，直至得到的ΦΡ1 、和。&满足条件I msek—mseH I < δ(16) 时，此时的ΦΡ1 、和Oa即为发送端预处理矩阵的功率分配矩阵ΦΡ、中继端 预处理矩阵的功率分配矩阵Φ 和接收端的译码权重矩阵Φ<；的最终值；其中，δ是预 先设定的门限值，可选为mseIWF/10，式中mseIWF为发送端和中继端采用逆灌水(Inverse Water-filling)算法获得的最小均方误差值。在本发明实施例中，对ΦΡ、。 和Oe进行迭代的具体过程为将Φ·、)和CDeari)代入公式(12)，计算得到；将Ocik^和ΦΡ1 代入公式(11)， 计算得到；将ΦΡ1 和代入公式(10)，计算得到；其中，k彡2 ；例如，在k = 2时，将Φ 和CDei代入公式(12)，计算得到ΦΡ2 ；将Oei和ΦΡ2 代入公式(11)，计算得到φ 2 ；将Op2和φ 2代入公式(10)，计算得到Og2 ；在k = 3、4、 5......时，依此类推。在本发明实施例中，在公式(13)的限制下对ΦΡ、(1\和Oe进行迭代，具体为将迭代过程中得到的Φρ·η、Φ η和0Gn(l彡η彡k)代入公式，判断公式(13)是否 成立；如果公式(13)成立，则继续进行Φ” 0 和Oe的迭代运算；如果公式(13)不成立，则返回步骤302，重新设定新的发送端预处理矩阵F的功率 分配矩阵初始值Φη和中继端预处理矩阵W的功率分配矩阵初始值Φ 。步骤305、将得到的0Fk、Offk和ΦΛ代入公式(7)计算得到F、W和G。步骤306、将计算得到的发送端预处理矩阵F反馈给发送端，将计算得到的接收端 译码矩阵G反馈给接收端。本发明实施例提供的实现中继传输的方法，由中继系统的中继端进行信道估计以 获取信道信息，较以往由接收端进行信道估计获取到的信道信息更准确而且实现也更方 便；在中继端结合两跳链路的信道信息以及由中继端设定的预处理矩阵的功率分配矩阵初 始值，并根据最小均方误差准则来确定发送端和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的 译码矩阵G ；本发明实施例提供的实现中继传输的方法不仅实现了基于发射端、中继端和 接收端的联合优化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小均方误差准则的优化设计 使两跳中继系统中实现中继传输时的误码率达到最小。实施例三除了可以利用中继系统发送端和中继端的功率分配矩阵初始值及公式(10)至 (12)来确定发送端预处理矩阵F、中继端预处理矩阵W和接收端译码矩阵G之外，还可以直 接利用发送端和中继端的预处理矩阵初始值来计算能得到发送端预处理矩阵F、中继端预 处理矩阵W和接收端译码矩阵G ；此时，需要现对公式(5)进行展开，得到
(19)如图4所示，本发明实施例提供的实现中继传输的方法，具体包括以下步骤步骤401、设定发送端的预处理矩阵F的初始值F1,以及中继端的预处理矩阵W的 初始值W1。在本发明实施例中，发送端的预处理矩阵F以公式(6)中获取到的V1作为初始值， 即F1 = V1 ；中继端的预处理矩阵W以公式(6)中获取到的V2和U1*的乘积作为初始值，即
W1 = V2U1*.步骤402、将设定的F1和W1代入公式(17)，计算得到接收端的译码矩阵G的初始 值G”步骤403、以Fp WdPGJt为初始值，结合公式(17)、(18)及(19)，在总功率条件 的限制下对Φ”。￥和Φ<；进行迭代，直至得到的Fk、Fk和Fk满足公式(16)的判断条件时 迭代完成，此时的Fk、Wk和Gk即为发送端预处理矩阵F、中继端预处理矩阵W和接收端的译 码矩阵G的最终值；其中，δ是预先设定的门限值，可选为mseIWF/10，式中mseIWF为发送端 和中继端采用逆灌水(Inverse Water-filling)算法获得的最小均方误差值。步骤404、将计算得到的发送端预处理矩阵F反馈给发送端，将计算得到的接收端 译码矩阵G反馈给接收端。本发明实施例提供的实现中继传输的方法，根据最小均方误差准则来确定发送端 和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的译码矩阵G ；不仅实现了基于发射端、中继端和 接收端的联合优化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小均方误差准则的优化设计 使两跳中继系统中实现中继传输时的误码率达到最小。就上述实施例二和实施例三比较而言，由于实施例二中应用的功率分配矩阵为对 角阵，其在进行矩阵运算的过程中计算起来比实施例三中的预处理矩阵要简便得多，因此， 实施例二所提供的方案为本发明实施例中的优选方案。实施例四如图5所示，本发明实施例提供的中继器，包括确定单元51和反馈单元52;其中，确定单元51，用于在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分 配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准 则确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；反馈单元52，用于将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将所述接收端 的译码矩阵G反馈给接收端。本发明实施例提供的中继系统的中继器，可以根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，及最小均方误 差准则确定发送端和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的译码矩阵G，不仅可以实现基 于发射端、中继端和接收端的系统联合优化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小 均方误差准则的优化设计使两跳中继系统中实现中继传输时的误码率达到最小。实施例五如图6所示，本发明实施例提供的中继器，包括确定单元61和反馈单元62;其中，确定单元61在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩 阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值，以及MMSE准则确定发 送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；然后，反馈单元62，用 于将确定单元61确定的发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将接收端的译码矩阵G反 馈给接收端；其中，预处理矩阵为预编码矩阵和功率分配矩阵的乘积；其中，所述预编码矩阵由 中继系统的信道信息进行奇异值分解得到。所述中继系统的信道信息，即两跳中继系统中 中继链路的信道信息H1和接入链路的信道信息H2可以由中继端直接通过信道估计来获得， 也可以由接收端通过信道估计获取后发送给中继端；在本发明实施例中，中继链路的信道 信息H1和接入链路的信道信息H2优选地由中继端来获取，这样可减小系统误差且实现更方 便。具体地，在利用预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值确定发送端的 预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G的时候，本发明实施例中的确 定单元61进一步包括迭代模块611，用于将发送端的功率分配矩阵初始值Φη和中继端的功率分配矩 阵初始值Φ 代入以下公式 并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设 门限值，得到发送端的功率分配矩阵Φρ、中继端的功率分配矩阵Φ 及接收端的译码权重 矩阵Oe;其中，mse为中继系统的均方误差，k彡2 ；上述预设门限值优选地设为mseIWF/10， 其中mseIWF为中继系统采用逆灌水算法获得的最小均方误差值。计算模块612，用于结合所述预编码矩阵，计算出所述发送端的预处理矩阵F、中 继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G。在利用预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值确定发送端的预处理 矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G的时候，上述迭代模块611，还用于将 发送端的预处理矩阵初始值F1和中继端的预处理矩阵初始值W1代入以下公式 并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设 门限值，得到发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W及接收端的译码矩阵G ；其中， mse为中继系统的均方误差，k ^ 2 ；此时，上述预设门限值同样优选地设为mseIWF/10 ；而且，在利用预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值确定发送端的预 处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G的情况下，不再需要计算模块 612。本发明实施例提供的中继系统的中继器，可以进行信道估计以获取信道信息，较 以往由接收端进行信道估计获取到的信道信息更准确而且实现也更方便；在中继端结合两 跳链路的信道信息以及由中继端设定的预处理矩阵的功率分配矩阵初始值，并根据最小均 方误差准则来确定发送端和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的译码矩阵G ；本发明 实施例提供的中继系统的中继器不仅可以实现基于发射端、中继端和接收端的系统联合优 化设计从而更好地提高系统性能，而且基于最小均方误差准则的优化设计使两跳中继系统 中实现中继传输时的误码率达到最小。实施例六如图7所示，本发明实施例提供的中继系统，包括发送端71、中继端72和接收端 73;其中，中继端72，用于在中继传输过程中，根据预先设定的所述发送端71和中继端72的 功率分配矩阵初始值、或者所述发送端71和中继端72的预处理矩阵初始值，以及最小均方 误差准则确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G， 然后将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端71，并将所述接收端的译码矩阵G反馈给 接收端73 ；所述发送端71，用于接收所述中继端72反馈的预处理矩阵F，并利用所述预处理 矩阵F对需要发送的信号进行预处理；所述接收端73，用于接收所述中继端72反馈的译码矩阵G，并直接利用所述译码 矩阵G对接收到的信号进行译码。本发明实施例提供的中继系统，可以在中继端进行信道估计以获取信道信息，较 以往由接收端进行信道估计获取到的信道信息更准确而且实现也更方便；在中继端结合两 跳链路的信道信息以及由中继端设定的预处理矩阵的功率分配矩阵初始值，并根据最小均 方误差准则来确定发送端和中继端的预处理矩阵F和W以及接收端的译码矩阵G ；本发明 实施例提供的中继系统不仅可以实现基于发射端、中继端和接收端的系统联合优化设计从 而更好地提高系统性能，而且基于最小均方误差准则的优化设计使两跳中继系统中实现中 继传输时的误码率达到最小。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种实现中继传输的方法，其特征在于，包括在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G；将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，将所述接收端的译码矩阵G反馈给接收端。
2.根据权利要求1所述的实现中继传输的方法，其特征在于，所述预处理矩阵为预编 码矩阵和功率分配矩阵的乘积；其中，所述预编码矩阵由中继系统的信道信息进行奇异值 分解得到。
3.根据权利要求2所述的实现中继传输的方法，其特征在于，所述根据预先设定的发 送端和中继端的功率分配矩阵初始值以及最小均方误差准则确定所述发送端的预处理矩 阵F、中继端的预处理矩阵W以及接收端的译码矩阵G，包括将发送端的功率分配矩阵初始值Φη和中继端的功率分配矩阵初始值Φ 代入以下公式Φσ = (Σ,2Σ22Φ^Φ^ +σ2χτ 2Φ2ψ+σ22γ L1L2OwOf ^w = (Σ^ Φ Φ +σ^Φ )'1 E1L2OgOf并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设门限 值，得到发送端的功率分配矩阵、中继端的功率分配矩阵Φ 及接收端的译码权重矩阵 Og ；其中，mse为中继系统的均方误差，k^2；结合所述预编码矩阵，计算出所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接 收端的译码矩阵G。
4.根据权利要求1所述的实现中继传输的方法，其特征在于，所述根据预先设定的发 送端和中继端的预处理矩阵初始值以及最小均方误差准则确定所述发送端的预处理矩阵 F、中继端的预处理矩阵W以及接收端的译码矩阵G，包括将发送端的预处理矩阵初始值F1和中继端的预处理矩阵初始值W1代入以下公式G = [H2WHxFF*HlW'Hl + σ^ H2WW* H; + σ22 )~1 F*H*W*H*2 W = (Ht2G^GH2 )_1 Ht2GtFtHl (HlFFfHtl + of/)-1 F = [HlWtHt2GtGH2WHx)"' H[W*HlG*并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设门限 值，得到发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W及接收端的译码矩阵G ；其中，mse 为中继系统的均方误差，2。
5.根据权利要求3或4所述的实现中继传输的方法，其特征在于，所述预设门限值为 mseIWF/10，其中Hiseiwp为中继系统采用逆灌水算法获得的最小均方误差值。
6.一种中继器，其特征在于，包括确定单元，用于在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则确定 所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G ；反馈单元，用于将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将所述接收端的译码 矩阵G反馈给接收端。
7.根据权利要求6所述的中继器，其特征在于，所述预处理矩阵为预编码矩阵和功率 分配矩阵的乘积；其中，所述预编码矩阵由中继系统的信道信息进行奇异值分解得到。
8.根据权利要求7所述的中继器，其特征在于，所述确定单元包括迭代模块，用于将发送端的功率分配矩阵初始值Φη和中继端的功率分配矩阵初始值 Φ 代入以下公式 并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设门限 值，得到发送端的功率分配矩阵、中继端的功率分配矩阵Φ 及接收端的译码权重矩阵 Og ；其中，mse为中继系统的均方误差，k^2；计算模块，用于结合所述预编码矩阵，计算出所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预 处理矩阵W和接收端的译码矩阵G。
9.根据权利要求6所述的中继器，其特征在于，所述确定单元包括迭代模块，用于将发送端的预处理矩阵初始值F1和中继端的预处理矩阵初始值W1代入 以下公式 并在总功率条件的约束下进行迭代，直至msek与Hiselri之间的绝对差值小于预设门限 值，得到发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W及接收端的译码矩阵G ；其中，mse 为中继系统的均方误差，2。
10.根据权利要求8或9所述的中继器，其特征在于，所述预设门限值为mseIWF/10，其 中Hiseiwp为中继系统采用逆灌水算法获得的最小均方误差值。
11.一种中继系统，包括发送端、中继端和接收端，其特征在于，所述中继端，用于在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩 阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则确 定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G，然后将所述 发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，并将所述接收端的译码矩阵G反馈给接收端；所述发送端，用于接收所述中继端反馈的所述预处理矩阵F，并利用所述预处理矩阵F 对需要发送的信号进行预处理；所述接收端，用于接收所述中继端反馈的所述译码矩阵G，并直接利用所述译码矩阵G对接收到的信号进行译码.
全文摘要
本发明实施例公开一种实现中继传输的方法及中继器、中继系统，涉及通信技术领域，用以降低两跳中继系统中实现中继传输时的误码率。本发明实施例提供的实现中继传输的方法，包括在中继传输过程中，根据预先设定的发送端和中继端的功率分配矩阵初始值或者预先设定的发送端和中继端的预处理矩阵初始值，以及最小均方误差准则确定所述发送端的预处理矩阵F、中继端的预处理矩阵W和接收端的译码矩阵G；将所述发送端的预处理矩阵F反馈给发送端，将所述接收端的译码矩阵G反馈给接收端。本发明实施例提供的实现中继传输的方法及中继器、中继系统适用于对误码性能要求较高的中继系统。
文档编号H04B7/04GK101848018SQ200910129159
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者蒋小奎, 龚政委 申请人:华为技术有限公司