[发明专利]用于无线通信的中继辅助数据传输的用户分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于无线通信的中继辅助数据传输的用户分类方法，属于无线数据传输技术领域。

背景技术

在无线环境中存在路径损耗和阴影衰落，会严重衰减信号的强度，影响系统的性能。利用中继站可以有效的对抗无线信道中的大尺度衰落，扩大基站的覆盖范围。特别是在阴影衰落较为严重的区域，使用中继站可以为这些区域内的用户提供可靠的信号传输。另一方面，多输入多输出通过在发端和收端放置多根天线，通过各种空间信号处理技术能够极大地提高通信系统的频谱利用率、降低数据传输的误码率。在蜂窝网络中，若在基站端设置多根天线，则基站能够通过空分复用的方式在同一时隙和同一频点上支持多个用户的信号传输。将多输入多输出技术和中继站相结合可以进一步提高系统的性能。考虑蜂窝网络中的小区下行数据传输，假设基站架设多根天线，并且系统用一个多天线中继站辅助数据传输。这样系统中的每个用户都能够看到两条通信链路，其中一条链路是基站和用户之间的直通链路，另一条链路是基站通过中继站向用户传输数据的中继链路。由于无线信道中存在大尺度衰落，用户的直通链路或者中继链路都可能因大尺度衰落而导致其不适合数据传输，因此所有的用户都通过直通链路进行数据传输，或者所有的用户都通过中继链路进行数据传输都会造成系统性能的损失。

发明内容

本发明的目的是提出用于无线通信的中继辅助数据传输的用户分类方法，克服已有技术的缺点，以充分发挥中继站的作用，使得系统能够有效地对抗信道中的大尺度衰落，系统的和速率得以提升。

本发明提出的用于无线通信的中继辅助数据传输的用户分类方法，共有三种不同的方案，第一种方案包括以下步骤：

(1-1)建立初始用户集合：设通信系统中的第k个用户，在接收数据时直通链路的大尺度衰落为μ_0k，基站与中继站之间的大尺度衰落为μ₁，若μ_0k≥μ₁，则将第k个用户置于初始直通用户集合中，若μ_0k＜μ₁，则将第k个用户置于初始中继用户集合中，遍历通信系统中的所有用户，对每个用户都进行上述操作，得到初始直通用户集合和初始中继用户集合；

(1-2)分别依次将上述初始中继用户集合中的每一个用户放到直通用户集合中，若通信系统的和速率提高，则将该用户置于直通用户集合中，若通信系统的和速率不变或降低，则将该用户保留在中继用户集合中，从而得到直通用户集合和中继用户集合。

本发明方法中的第二种方案为：设通信系统中的第k个用户，在接收数据时直通链路的大尺度衰落为μ_0k，基站与中继站之间的大尺度衰落为μ₁，中继站与用户之间的大尺度衰落为μ_2k，用μ_0k作为直通链路的度量，用μ₁和μ_2k的调和平均2μ₁μ_2k/(μ₁+μ_2k)作为中继链路的度量，若μ_0k≥2μ₁μ_2k/(μ₁+μ_2k)，则将第k个用户置于直通用户集合中，若μ_0k＜2μ₁μ_2k/(μ₁+μ_2k)，则将第k个用户置于中继用户集合中，遍历通信系统中的所有用户，对每个用户都进行上述操作，得到直通用户集合和中继用户集合。

本发明方法中的第三种方案包括以下步骤：