[发明专利]一种消干扰全双工中继通信系统和全双工中继设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种消干扰全双工中继通信系统和全双工中继设备。

背景技术

由于中继系统可以扩展小区覆盖范围，降低功率消耗，近年来引起了广泛的重视。在蜂窝系统中，使用无线中继站可以扩大蜂窝小区覆盖范围，其成本远低于使用微蜂窝。早期的中继技术研究通常假设每个通信终端使用单根天线。因为多入多出(MIMO，multiple-input multiple-output)技术是下一代高速无线通信系统(B3G/4G)的关键技术，所以将MIMO和中继相结合，在不牺牲额外系统带宽情形下，多天线系统能显著提高信息传输速率和改善系统性能。

在全双工中继通信系统(Full Duplex Relay，FDR)中，源节点-中继节点和中继节点-目标节点使用相同的时隙，中继节点向目标节点发送前一时刻接收到的来自源节点的信息。在全双工中继通信系统中，因为在中继节点处传输和接收共享时间资源，所以存在回声信道。也就是说，中继节点向目的节点发送信号时，此信号可能被中继节点处的接收天线接收到，该信号称为回声信号，回声信号经历的无线信道称为回声信道。这将干扰源节点向中继节点发送信息。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种全双工中继通信系统，如何能够最大程度的消除回声干扰，提高系统通信质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种消干扰全双工中继通信系统和全双工中继设备，实现对回声干扰的消除，以提高系统通信质量。

为了解决上述问题，本发明公开了一种消干扰全双工中继通信系统，包括：

源节点单元，包括L根源节点天线，用于通过源节点天线向中继节点单元发送信号；

中继节点单元，包括M根中继节点天线和消干扰模块，用于通过中继节点天线接收源节点单元发送的信号，并通过消干扰模块对接收到的信号进行回声干扰消除，以及将回声干扰消除后信号发送至目标节点单元；

目标节点单元，包括N根目标节点天线，用于通过目标节点天线接收中继节点单元发送的信号；

其中，所述消干扰模块包括：

译码器，用于对接收到的信号进行译码，相应的译码矩阵为M×M阶的矩阵D；

预编码器，用于对译码后的信号进行编码，相应的编码矩阵为M×M阶的矩阵P；

所述译码矩阵D和编码矩阵P满足：D^HEP＝0；其中，E为中继节点单元中的回声信道矩阵。

进一步，所述矩阵P和矩阵D的取值为：

P＝β[v_r，jv_r，j]；D＝[u_r，ku_r，k]；

其中，j，k＝1，2，...，M且j≠k；β为功率归一化因子；v_r，j和u_r，k分别代表U_r和V_r的第k个列向量；U_r和V_r为E的单值分解因子。

进一步，所述编码矩阵P和译码矩阵D的组合对有M×M-1种。

优选的，所述编码矩阵P和译码矩阵D的组合对满足：

(P*,D*)=argmaxP,D(min[Cs,rCr,d]);]]>

其中，C_s，r表示源节点单元到中继节点单元信道链路的可获速率；

C_r，d表示中继节点单元到目标节点单元信道链路的可获速率。

优选的，每根中继节点天线同时接收和发送信号。