专利名称：一种基于有限反馈预编码的协作中继传输方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域的中继技术，尤其涉及一种基于有限反馈预编码的协作中继传输方法和系统。
背景技术：
为了适应移动通信的发展需求，国际电信联盟(ITU，International Telecommunication Union)于2005年定义了新一代移动通信系统，即高级国际移动通 f|f (IMT-Advanced, International Mobile Telecommunication)系统，探索下一代移动通信网新型构架将是进一步研究的核心问题。在低成本条件下，由于中继可以有效增强系统的传输效率、扩大小区覆盖、抑制小区间干扰等，因此无线中继技术已经成为下一代无线通信系统构架中的一种具有广阔应用前景的实现方案，并已被确认为IMT-Advanced 关键增强技术之一；目前美国电气和电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802. 16m、第三代合作伙伴计划(3GPP, 3rd Generation Partnership Project) 1 级长期演进(LTE-Advanced, Long Term Evolution-Advanced) 标准组织对中继技术的研究正进行得如火如荼。如在LTE-Advanced系统中引入中继可以改善高数据率的覆盖、组移动能力、临时网络配置和小区边缘吞吐量，并能在新区域提供覆
至
ΓΤΠ ο在基于无线中继的蜂窝系统上行链路中，中继需要接收多个用户的信息，并按一定方式处理后转发给基站；基站通过合并来自用户端和中继端的数据，恢复出用户端发送的数据并使用户获得协作增益。现有研究表明，当所有终端均配置单天线时，在中继端采用网络编码技术，如基于比特级异或O(OR)运算的网络编码和基于符号级重叠调制的网络编码，可在使用户获得协作增益的同时节省转发资源。然而在实际场景下，中继和基站通常可以配置多副天线，如何在中继和基站进行多用户信号处理以获得协作增益，现有技术中还没有相关解决方案。此外，在协作中继系统中，如何利用有限反馈信道进行发射端的优化设计也是近年来的研究热点。针对单源多中继场景，以最大化接收信噪比为目标，目前已提出利用部分信道状态信息(CSI,Channel State Information)的一种中继端预编码和基站端解码的联合优化机制；针对单源单/多中继场景，目前已提出利用部分CSI的一种中继端的预编码机制，可以提高系统的成对错误概率性能。然而，如何针对特定的协作中继场景，利用有限反馈信道进行发射端优化，仍有待研究。现有的中继网络模型如
图1所示，在该网络中包括用户U1和U2，以及中继站R和基站D。其中，中继站和基站均配置多副天线，中继站分布在一定区域内以协助无线终端与基站之间的通信。为了充分利用多天线中继带来的额外信道自由度，协作传输过程占用三个时隙， 如图2所示，时隙1和时隙2是广播阶段，U1和U2分别广播各自的数据S1和S2，中继站和基站处于接收模式；在时隙3，中继站利用基站反馈回的预编码矩阵P对两用户的数据估值进行预处理后转发，目的端对来自用户端和中继站的数据信号进行合并，以获得协作分集增益。其中，Φ ( ·)表示中继站采用的信号预处理方法。在数据广播阶段，假定中继站R可采取一定方式来判断能否正确接收仏和队的信号，那么存在如下4种中继场景一、中继站R能正确接收仏和队的信号；二、中继站R只能正确接收仏的信号；三、中继站R只能正确接收U2的信号；四、中继站R不能正确接收U1和 U2的信号。规定场景一下P= (Pij)2x2，其余场景下P= I2x2，I2x2表示2X2的单位矩阵。仅考虑用户在单个符号间隔内发送的数据。假设U1在时隙1的单个符号间隔内发送Sl，U2在时隙2的相应间隔发送&，经过协作传输，基站在3个时隙接收的信号分别为
权利要求
1.一种基于有限反馈预编码的协作中继传输方法，其特征在于，该方法包括基站和中继站接收来自多个用户的信号；所述中继站判断接收的信号是否正确，并将接收正确的信号通过预编码或非预编码的方式转发给所述基站，不转发接收不正确的信号；所述基站将接收到的来自用户直接发送的信号，与来自所述中继站针对同一用户转发的信号进行合并判决，估计出所述用户的信号；将来自用户直接发送的、且所述中继站没有进行转发的信号进行直接判决，估计出所述用户的信号。
2.根据权利要求1所述基于有限反馈预编码的协作中继传输方法，其特征在于，所述中继站判断接收的信号是否正确，具体为所述中继站对接收的来自用户的信号进行循环冗余(CRC)校验，判断所接收的信号是否正确；或者，所述中继站将接收的来自用户的信号的信噪比与预设门限进行比较，如果所述信号的信噪比不低于所述预设门限，则判断所述信号接收正确；否则，判断所述信号接收不正确。
3.根据权利要求1或2所述基于有限反馈预编码的协作中继传输方法，其特征在于， 所述将接收正确的信号通过预编码或非预编码的方式转发给基站，不转发接收不正确的信号，具体为所述中继站在判断来自多个用户的信号都接收正确时，将所述信号进行预编码处理后转发给所述基站；在既有接收正确的信号，也有接收不正确的信号时，对接收正确的信号通过非预编码的方式转发给所述基站，对接收不正确的信号不进行转发；在所述信号全部接收不正确时，都不进行转发。
4.根据权利要求3所述基于有限反馈预编码的协作中继传输方法，其特征在于，所述预编码处理的预编码矩阵由所述基站通过发送给中继站的码本指示信息来指定，所述码本指示信息中包括预编码矩阵生成参数k、或者预编码矩阵生成参数k在预编码矩阵生成参数集合中的索引；相应的，所述中继站根据所述预编码矩阵生成参数k，通过下式生成预编码矩阵P 其中，所述预编码矩阵生成参数k由所述基站通过测量到中继站之间的信道传输矩阵 H= [hld h2d]，并按照下式获得: 其中，，H, /H, P=IfeId2J +H2-I, (·)Η表示信道矢量的共轭转置， I · 11表示信道矢量的模值，ι · ι表示复数的模值。
5.一种基于有限反馈预编码的协作中继传输系统，其特征在于，该系统包括基站和中继站，其中，所述中继站，用于接收来自多个用户的信号，判断接收的信号是否正确，并将接收正确的信号通过预编码或非预编码的方式转发给所述基站，不转发接收不正确的信号；所述基站，用于接收来自多个用户的信号，将接收到的来自用户直接发送的信号，与来自所述中继站针对同一用户转发的信号进行合并判决，估计出所述用户的信号；将来自用户直接发送的、且所述中继站没有进行转发的信号进行直接判决，估计出所述用户的信号。
6.根据权利要求5所述基于有限反馈预编码的协作中继传输系统，其特征在于，所述中继站进一步用于，对接收的来自用户的信号进行CRC校验，判断所接收的信号是否正确。
7.根据权利要求5所述基于有限反馈预编码的协作中继传输系统，其特征在于，所述中继站进一步用于，将接收的来自用户的信号的信噪比与预设门限进行比较，在所述信号的信噪比不低于所述预设门限时，判断所述信号接收正确；在所述信号的信噪比低于所述预设门限时，判断所述信号接收不正确。
8.根据权利要求5、6或7所述基于有限反馈预编码的协作中继传输系统，其特征在于， 所述中继站进一步用于，在判断来自多个用户的信号都接收正确时，将所述信号进行预编码处理后转发给所述基站；在既有接收正确的信号，也有接收不正确的信号时，对接收正确的信号通过非预编码的方式转发给所述基站，对接收不正确的信号不进行转发；在所述信号全部接收不正确时，都不进行转发。
9.根据权利要求8所述基于有限反馈预编码的协作中继传输系统，其特征在于，所述基站进一步用于，通过发送给中继站的码本指示信息来指定所述预编码处理的预编码矩阵，所述码本指示信息中包括预编码矩阵生成参数k、或者预编码矩阵生成参数k在预编码矩阵生成参数集合中的索引；相应的，所述中继站进一步用于，所述预编码矩阵生成参数k，通过下式生成预编码矩阵P:
全文摘要
本发明公开了一种基于有限反馈预编码的协作中继传输方法和系统，方法包括基站和中继站接收来自多个用户的信号；中继站判断接收的信号是否正确，并将接收正确的信号通过预编码或非预编码的方式转发给基站，不转发接收不正确的信号；基站将接收到的来自用户直接发送的信号，与来自中继站针对同一用户转发的信号进行合并判决，估计出用户的信号；将来自用户直接发送的、且中继站没有进行转发的信号进行直接判决，估计出用户的信号。通过本发明，能够提高中继系统的转发效率，改善中继系统的误码性能。
文档编号H04L1/06GK102340380SQ20101023520
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者吴栓栓, 姜静, 杨瑾, 梁枫, 毕峰, 袁明 申请人:中兴通讯股份有限公司