专利名称：一种数据传输方法、系统及中继站的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝移动通信技术，特别涉及蜂窝移动通信系统中的数据传输方法、系统及中继站。
背景技术：
在当前的蜂窝移动通信系统中，用户所能获得的数据速率很大程度上取决于用户所处的位置。例如，处于小区边缘的小区边缘用户的数据速率将远远低于处于小区中心的小区中心用户的数据速率。因此，如何提高小区边缘用户的数据速率是新一代蜂窝移动通信系统需要解决的问题。从信号在无线环境中的传播特性可知，距离基站较远的用户所接收到的信号，在经过空间损耗后，其强度势必会减弱，其数据速率就会降低。在这种情况下，如果通过增加基站对边缘用户的发送功率来克服信号强度的损耗，就会导致该基站对相邻小区干扰的增加，从而导致相邻小区边缘用户的数据速率。因此，要想提高小区边缘用户的数据速率，根本上是要解决小区间的干扰问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种数据传输方法及中继站，可以有效地消除小区间的干扰，提高小区边缘用户的数据速率。
本发明实施例提供的数据传输方法包括:中继站接收第一移动终端通过第一基站上报的信道状态信息以及第二移动终端通过第二基站上报的信道状态信息；中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵；中继站将确定的第一基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第一基站，而将第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第二基站；在第一时隙，中继站接收来自第一基站和第二基站的信号；以及在第二时隙，中继站对所接收的信号进行处理，并将处理后的混合信号广播至第一移动终端和第二移动终端；其中，第一移动终端和第二移动终端分别根据中继站确定的基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵对在第一时隙接收到的来自第一基站和第二基站的信号以及在第二时隙接收到的来自中继站的信号进行联合检测，解调得到自身所需的数据。其中，中继站对所接收的信号进行处理包括:中继站对所接收的信号进行放大转发处理。此时，中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵包括:A，对hn进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第一基站预编码矩阵初始值P1，对h22进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第二基站预编码矩阵初始值P2，其中，hn代表第一基站到第一移动终端的信道；h22代表第二基站到第二移动终端的信道；；B，根据如下公式确定中继站的处理矩阵已:Pr = unvec {P}
其中，P = u(:，m)*, U(:，m)*代表U的第m列的共轭，U由H的SVD分解得到，H = U.S.VH，H是一个m行η列的矩阵，即P是H的最小奇异值对应的左奇异向量的共轭，H,
权利要求
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括: 中继站接收第一移动终端通过第一基站上报的信道状态信息以及第二移动终端通过第二基站上报的信道状态信息； 中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵； 中继站将确定的第一基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第一基站，而将第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第二基站； 在第一时隙，中继站接收来自第一基站和第二基站的信号；以及在第二时隙，中继站对所接收的信号进行处理，并将处理后的混合信号广播至第一移动终端和弟_■移动终端；其中， 第一移动终端和第二移动终端分别根据中继站确定的基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵对在第一时隙接收到的来自第一基站和第二基站的信号以及在第二时隙接收到的来自中继站的信号进行联合检测，解调得到自身所需的数据。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站对所接收的信号进行处理包括:中继站对所接收的信号进行放大转发处理。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵包括: A，对hn进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第一基站预编码矩阵初始值P1，对h22进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第二基站预编码矩阵初始值P2，其中，hn代表第一基站到第一移动终端的信道；h22代表 第二基站到第二移动终端的信道；； B，根据如下公式确定中继站的处理矩阵已:Pr = unvec {P} 其中，P = U(:，m)*, U(:，πιΓ代表U的第m列的共轭，U由H的SVD分解得到，H = U.S.VH，H是一个m行η列的矩阵，即P是H的最小奇异值对应的左奇异向量的共轭，H = [p(hlrp2 hrlTu\-β)(ΚΡ' Κ2τ) ,β = ^ L α = [Rnini L + Il ^ Il2-1l h^rKA Il2 +rr Il ΚΑΚΡ.1l2-1l Κ Il2，δ = L+ 11Il2.1IM3AZIl2+X2-1IM3AZII2.IlV^ll2, T 为矩阵转置操作， 为Kronecker乘积，unvec为向量矩阵化运算，和Κ2η2是噪声方差矩阵I七(1+||/Jj2>f]，Kn2= EiN2N2h)= (1+||//》κ，δ 2为接收端噪声功率，[R]kk表示矩阵第k行第k列上的元素，k代表第k个数据流，hn和h12分别代表第一基站到第一移动终端和第二移动终端的信道；h21和h22分别代表第二基站到第一移动终端和第二移动终端的信道和h&分别代表第一基站和第二基站到中继站的信道怂和U分别代表中继站到第一移动终端和第二移动终端的信道= ^ -1十2 ,Jll
4.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵包括: 对等效信道矩阵进行SVD分解，得到的主右奇异向量作为第一基站的预编码矩阵P1 ;对片22进行SVD分解，得到的主右奇异向量作为第二基站的预编码矩阵己；并根据如下公式确定中继站的处理矩阵^:Pr = unvec {P} 其中，P = U(:，m)*, U(:，πιΓ代表U的第m列的共轭，U由H的SVD分解得到，H = U.S.VH，H是一个m行η列的矩阵，即P是H的最小奇异值对应的左奇异向量的共轭，
5.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站对所接收的信号进行处理包括:中继站对所接收的信号先进行检测再做转发处理。
6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵包括:在预编码矩阵的搜索范围内搜索满足如下公式的第一基站和第二基站的预编码矩阵P1^ P2和中继站的处理矩阵Prl、Pr2:
7.根据权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述预编码矩阵的搜索范围包括: 第一基站预编码矩阵P1的搜索范围是hn进行SVD分解后的右奇异矩阵V的第一列以及h12进行SVD分解后的右奇异矩阵V的最后一列； 第二基站预编码矩阵P2的搜索范围是h22进行SVD分解后的右奇异矩阵V的第一列以及h21进行SVD分解后的右奇异矩阵V的最后一列； 中继站处理矩阵Prt的搜索范围是进行SVD分解后的右奇异矩阵V的第一列以及hr2进行SVD分解后的右奇异矩阵V的最后一列；以及 中继站处理矩阵Prt的搜索范围是匕2进行SVD分解后的右奇异矩阵V的第一列以及hrl进行SVD分解后的右奇异矩阵V的最后一列。
8.—种中继站，其特征在于，包括: 信道状态信息接收单元，用于从第`一基站接收第一移动终端上报的信道状态信息，从第二基站接收第二移动终端上报的信道状态信息； 矩阵确定单元，用于根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵以及中继站的处理矩阵； 矩阵通知单元，用于将确定的第一基站和第二基站的预编码矩阵以及中继站的处理矩阵分别通知给第一基站和第二基站；以及 转发单元，用于根据中继站的处理矩阵对所接收的来自第一基站和第二基站的混合信号进行处理，并将处理后的信号发送至第一移动终端和第二移动终端。
9.一种数据传输系统，包括: 相邻的第一基站和第二基站、放置于第一基站和第二基站之间的中继站、位于第一基站覆盖范围内的第一移动终端以及位于第二基站覆盖范围内的第二移动终端；其中， 第一移动终端将自身的信道状态指示信息上报给第一基站BSl，第二移动终端将自身的信道状态信息上报给第二基站； 第一基站和第二基站分别将第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息通知中继站； 中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵，并将确定的第一基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第一基站，而将第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第二基站；第一基站将自身的预编码矩阵以及中继站处理矩阵通知第一移动终端，第二基站将自身的预编码矩阵以及中继站处理矩阵通知第二移动终端； 在第一时隙，第一基站根据自身的预编码矩阵对待发送至第一移动终端的数据进行预编码，并将经预编码后的数据发送至中继站和第一移动终端和第二移动终端，第二基站根据自身的预编码矩阵对待发送至第二移动终端的数据进行预编码，并将经预编码后的数据发送至中继站和第一移动终端和第二移动终端； 在第二时隙，中继站根据自身的处理矩阵对所接收的来自第一基站和第二基站的混合信号进行处理，并将处理后的混合信号广播至第一移动终端和第二移动终端；以及 第一移动终端和第二移动终端分别根据基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵对在第一时隙和第二 时隙内接收到的混合信号进行联合检测，解调得到自身所需的数据。
全文摘要
本发明提供了一种数据传输方法，包括中继站接收第一移动终端通过第一基站上报的信道状态信息以及第二移动终端通过第二基站上报的信道状态信息；根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵；将确定的第一基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第一基站，而将第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第二基站；以及在第一时隙，接收来自第一基站和第二基站的信号；在第二时隙，中继站对所接收的信号进行处理，并将处理后的混合信号同时广播至第一移动终端和第二移动终端。本发明还提供了实现该方法的中继站和数据传输系统。通过本发明可以有效降低小区间干扰，提高移动终端的数据速率。
文档编号H04B7/14GK103249057SQ201210023780
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者王晓利, 张永生 申请人:株式会社Ntt都科摩