[发明专利]多天线系统基于网络编码的基站与用户联合传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于多天线系统的基于网络编码的基站与用户联合传输方法，属于无线传输的技术领域。

背景技术

无线频谱作为一种有限的资源，决定了移动通信系统传输的吞吐量，已经成为制约无线传输性能提升的瓶颈。随着移动终端用户数量的爆炸式增长和新型无线多媒体业务的蓬勃发展，无线频谱资源紧张的问题日益突出。为了提高传输性能和提升频谱效率，缓解无线频谱资源紧张，下一代移动蜂窝通信系统使用了多天线技术。但是，传统的多天线技术只能通过增加天线配置来提升频谱效率，过高阶的多天线配置将会引起严重的干扰问题，从而给移动蜂窝通信系统的组网带来严重困难。

网络编码技术的提出，为解决上述问题提供了一个可行的解决方案。通过在中继节点对不同的信息进行联合处理，网络编码能够在理论上达到无线网络的传输容量的上限。将网络编码引入多天线系统，合理地设计相应的传输方案，能够有效地提高移动蜂窝系统的频谱效率，提高通信网络的吞吐量。

但是，网络编码技术在移动通信系统中的应用仍然存在诸多挑战。由于网络编码信息中引入了自干扰信息，使得无线网络编码传输的可靠性较低。同时，目前的网络编码传输方案均要求参与网络编码的信息采用相同或相近的调制编码方式，这使得网络编码传输受制于“木桶原则”，无法保证自身性能的增益。

发明内容

有鉴于此，针对目前移动蜂窝系统无线资源紧张和网络编码传输存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于多天线系统中基于网络编码的基站与用户联合传输方法，提高移动蜂窝系统传输的频谱效率，并通过预编码提高网络编码传输可靠性，同时支持用户和基站自由选择调制编码方式，提高使用灵活性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多天线系统基于网络编码的基站与用户联合传输方法，其特征在于：基站将其广播信息与接收到的每个用户的发送信息分别进行网络编码后，再发送传输，实现基站与用户的联合传输；每个用户先利用其自身发送信息对其接收到的自身发送信息与基站广播信息的网络编码进行解码，得到基站广播信息；然后利用该基站广播信息对其他用户的发送信息与基站广播信息的网络编码信息进行解码，得到其他用户的发送信息，以保证用户解码的正确性；所述方法包括下列操作步骤：

（1）每个用户分别对其发送信息进行预编码后，同时向基站发送各自的预编码信息；

（2）基站对接收到的来自所有用户的预编码信息进行接收检测，得到每个用户的发送信息；

（3）基站将其自身广播信息与每个用户的发送信息分别进行网络编码，再对这些网络编码信息进行预编码后，作为基站的发送信息向所有用户广播；

（4）每个用户对接收到的基站发送信息进行接收检测，得到基站广播信息与每个用户发送信息的网络编码信息后；对其自身发送信息与基站广播信息的网络编码进行解码，得到基站的广播信息；再利用该基站广播信息对其他用户的发送信息与基站的广播信息的网络编码信息进行解码，得到其他用户的发送信息。

本发明多天线系统中基于网络编码的基站与用户联合传输方法是基站对基站广播信息与接收到的每个用户的发送信息分别进行网络编码后传输，实现用户与基站的联合传输，并由用户首先利用其自身发送信息对其自身发送信息与基站广播信息的网络编码进行解码，得到基站广播信息后，再利用该基站广播信息对其他用户发送信息与基站广播信息的网络编码信息进行解码，得到其他用户的发送信息，保证了用户解码的正确性，本发明方法的优点是：

通过基站处对基站广播信息与其接收到的每个用户发送信息分别进行网络编码，实现用户与基站两种信息的联合传输，节约无线资源，提升频谱效率，切实解决了移动蜂窝通信系统频谱效率低的问题。同时，通过对基站和每个用户的发送信息进行预编码，保证了本发明方法的传输可靠性。另外，支持用户和基站自由选择调制编码方式，使用灵活、且操作步骤简单，实现容易、方便。

附图说明

图1是本发明多天线系统基于网络编码的基站与用户联合传输方法的系统架构示意图。

图2是本发明多天线系统基于网络编码的基站与用户联合传输方法的操作步骤流程图。

图3（a）、（b）分别是利用正交资源分别对基站和用户信息进行传输的传统方法帧结构示意图和本发明基站与用户联合传输方法的帧结构示意图。

图4是本发明基站与用户联合传输方法与利用正交资源分别对基站和用户信息进行传输的传统方法的两种信噪比频谱效率曲线比较示意图。

具体实施方式