[发明专利]多输入多输出中继系统的协作传输方法、节点及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多输入多输出中继系统的协作传输方法、节点及系统。

背景技术

中继技术通过在发节点和收节点附近部署若干个中继节点来提高无线链路的传输速率及传输可靠性，并且可以增加系统的覆盖范围和鲁棒性。该技术通过充分利用无线信道的广播特性，在不增加系统复杂度的情况下不仅降低了终端节点的功耗、带宽、还可以明显提高系统的频谱效率、吞吐率、以及容量。中继技术在无线传感器网络、无线Ad Hoc网、无线Mesh网、以及蜂窝网等系统中有着广泛的应用前景，并将成为下一代无线通信系统融合多种异构网络的关键技术。在中继系统中，比较常见的中继协议有放大转发(AF)协议和译码转发(DF)。其中，AF协议的中继节点不用译码，只需对接收信号进行放大转发即可。而DF协议的中继节点需要对接收信号进行译码和重新编码。为了避免错误传播，中继节点译码后需要对数据进行循环冗余校验校验。如果校验成功，则该中继参加协作传输，否则不参加。

Alamouti提出了两天线正交空时分组码(OSTBC)的编译码方法。随后，Tarokn等人在Alamouti工作的基础之上，提出了OSTBC的设计准则。研究结论显示，OSTBC不但可以获得全分集增益而且可以实现最小复杂度译码，即单符号的ML译码。同时证明，如果发送信号采用实星座调制，可设计出任意发射天线数目的速率为1的OSTBC。但如果发送信号采用复星座调制时，只有两天线的OSTBC的速率可达1，即Alamouti STBC。不过速率为1/2的OSTBC，对于任意数目的天线都存在。

为了解决OSTBC采用复星座调制时传输速率比较低的问题。Jafarkhani提出了准正交空时分组码(QOSTBC)。由于QOSTBC只要求编码矩阵满足准正交特性，因此我们可以设计出任意发射天线数目的速率为1的QOSTBC。这种QOSTBC虽然获得了全速率传输，但只能获得全分集增益且译码无法实现单符号的ML译码。于是将星座旋转应用到QOSTBC的编码中，提出的这种QOSTBC可以获得全分集增益。另外，针对QOSTBC译码复杂度比较高的问题，提出了QOSTBC译码的简化算法。

最近，现有技术中提出将OSTBC应用到中继协作传输中。在慢衰落信道中，多个单天线的通信节点组成分布式的MIMO系统通过OSTBC来获取空间分集增益。指出如果协作传输的终端节点都使用多个发送或接收天线，那么通信系统的性能可以得到进一步的提升。因此，有必要对多天线的中继协作传输系统进行研究，通常将其称为MIMO中继系统。

现有的关于MIMO中继系统的协作传输方法中，并不对采用DF协作传输和直接传输进行优选判决，无法确保采用的传输方式能获得的传输速率更大。

发明内容

为了解决现有技术中无法确保采用的传输方式能获得的传输速率更大问题，本发明提供了一种多输入多输出中继系统的协作传输方法、节点及系统。

本发明实施例提供的一种多输入多输出中继系统的协作传输方法，包括：源节点根据采用直接传输方式传输的等效信道质量参数值，和采用译码转发传输方式传输的等效信道质量参数值的比较结果，判断传输时所采用的传输方式；

若采用直接传输方式传输的等效信道质量参数值大于采用译码转发传输方式传输的等效信道质量参数值，源节点则采用直接传输方式传输，否则采用译码转发传输方式传输。

本发明实施例还提供了一种多输入多输出中继系统的协作传输源节点，包括：

判断模块，用于根据采用直接传输方式传输的等效信道质量参数值，和采用译码转发传输方式传输的等效信道质量参数值的比较结果，判断传输时所采用的传输方式；

传输模块，用于若采用直接传输方式传输的等效信道质量参数值大于采用译码转发传输方式传输的等效信道质量参数值，则采用直接传输方式传输，否则采用译码转发传输方式传输。

本发明实施例还提供了一种多输入多输出中继系统的协作传输系统，包括：

上述的源节点，用于将需要传输的原始信号进行两维星座旋转准正交空时编码，并发送给目的节点，将需要传输的原始信号进行两维星座旋转准正交空时编码，并同时向中继节点和目的节点发送；

中继节点，用于对接收到的来自源节点的信号进行两维星座旋转准正交空时译码，并且对空时译码后的信号再进行两维星座旋转准正交空时编码后向目的节点发送。

由于本发明实施例提供的方案，由于采用直接传输方式传输的等效信道质量参数值，和采用译码转发传输方式传输的等效信道质量参数值的比较结果，判断传输时所采用的传输方式，确保采用的传输方式能获得的传输速率更大。

附图说明