[发明专利]无线中继回程链路的自适应协同传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线中继通信的传输方法，确切地说，涉及一种基于网络编码的无线中继回程链路的自适应协同传输方法，属于宽带无线通信中的无线中继传输的技术领域。

背景技术

未来移动通信系统将致力于能够在任何时间与任何地点，任何人都能够与任何物之间实现便捷通信，并在全网覆盖范围内，为尽可能多的用户提供高速的数据业务，并减少用户的传输时延；而这无疑会对现有的通信技术和网络架构带来巨大的挑战。因此，必须在现有的网络架构和通信方案的基础上，引入新的先进通信技术，进一步提高无线通信系统的传输速率，以适应未来移动通信的发展要求。因此，下一代宽带蜂窝移动通信系统(IMT-Advanced)将传统的无线中继技术融合到现有的蜂窝网络中，在提高边缘小区通信质量的同时，还可以增大小区覆盖范围和盲区覆盖。

作为一种经济有效的、高效的通信解决方案，无线蜂窝通信与中继传输技术的结合是未来无线通信的一种发展趋势。最近几年，中继传输技术被引入到蜂窝网中。在IMT-Advanced系统中，LTE-Advanced和IEEE 802.16m系统中都使用了无线中继技术。传统的无线中继技术的概念最初起源于Ad hoc网络中，在Ad hoc网络中，距离超过天线覆盖范围的节点之间的通信是由这两个节点之间的其他节点承担中继协作传输，也就是通过中继完成一次通信过程。

引入到蜂窝网的中继传输技术是传统的单向中继传输技术，即目前LTE-Advanced系统中的Type I和Type II，或者IEEE 802.16m中的非透明和透明中继，其基本思想是通过中继将用户发送给基站的信号进行处理后，再转发给基站，反之亦然。当然一个小区中可以同时部署多个中继。引入Type I或者非透明单向中继后，原来的盲点区域可以通过部署中继进行覆盖，保证这些区域能够收接到中继转发的、来自于基站的数据。但是，这种类型的单向中继在提高边缘用户性能的同时，也在浪费着系统的一些宝贵资源。例如，在两跳的单向中继中，传输给中继的信号需要2个资源块。因此，传统的Type I或者非透明单向中继主要用于扩展覆盖范围，其无法有效提高系统的频谱效率。

为了更进一步提高系统的容量，在3GPP和IEEE标准组织中，分别提出了Type II和透明中继，用于一些热点区域进行容量增强，以保证这部分区域的高速传输要求。但是，因这类中继对同步传输的要求较高，而且对资源分配的集中管理和控制难度也比较大，所以，在实际系统的应用和标准协议中的标准化中，工作难度都比较艰巨。

在实际通信系统中，引入中继后的蜂窝移动通信系统的传输链路可以分为下述三种：(1)直传链路：用户和基站直接通信的传输链路；(2)中继接入链路：用户和中继通信的链路；(3)回程链路：中继把用户的信息转发给基站的链路。通常把直传链路和中继接入链路合称为接入链路。在上行链路传输过程中，基站需要把资源分成两部分：一部分用于接入链路传输，另一部分用于回程链路传输。为了保证引入中继后，对系统频谱效率的影响尽量地小，应该尽可能地减少用于回程链路传输的资源块。

因此，如何减少回程链路传输所占用的资源，一直是目前学术界和产业界都很关注的热点问题。但是，在很长一段时间内，受到传统路由器只能是存储转发模式的观念的限制，始终无法寻找到有效的解决办法。

针对无线中继系统的网络编码传输方案，目前业界已经有了一些研究成果。但是，几乎所有的研究成果都没有考虑到和目前的IMT-Advanced系统的特征相结合，即在实际系统协议中，分配给接入链路和回程链路的资源都是固定的，网络编码的使用需要根据回程链路的资源开销自适应确定。同时，基站需要联合直传信息和网络编码处理后的混合信息，把目标信号恢复出来，此时会增加接收端的复杂度，同时由于多径传输和同步等各种因素，会提高传输的误码率。所以，在实际的IMT-Advanced系统采用网络编码，还需要综合考虑回程链路的负载、解码的误码率、网络编码用户信道状态等信息。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是根据回程链路的负载和用户的信道状态等信息，提供一种基于网络编码的无线中继回程链路的自适应协同传输方法，以解决IMT-Advanced系统回程链路资源的受限问题，从而确保无线中继不仅能够扩展覆盖范围，还能减少和避免因引入中继而造成的频谱效率的降低。