[发明专利]用于具有波束成型的双向中继的系统和方法

说明书

交叉引用

本申请要求2011年4月15日提交的第13/088,055号美国非临时申请案的在先申请优先权，该非临时申请案以引用方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及数字通信，尤其涉及一种用于具有波束成型的双向中继的系统和方法。

背景技术

中继节点（RN），或者简言之，中继站（relay），被视为一种改善基站的覆盖、群组移动性、临时网络部署、小区边缘吞吐量和/或在新的区域提供覆盖的工具。RN经由施主小区（还称为施主增强节点B（施主eNB或D-eNB）），通过D-eNB捐赠的网络资源，无线连接至无线通信网络。

一般来说，可有多种不同类型的RN，包括放大转发RN，其中RN接收传输，然后在对所接收到的传输不进行任何解调和/或解码的情况下，再发送所接收到的传输。RN可在不同的频带或不同的时间间隔内接收和发送所述传输，以减少自身干扰。放大转发RN可对所接收到的传输进行放大和/或附加信号处理，以帮助提高通信系统性能。另一种类型的RN为译码转发RN。此种RN接收传输、解调并解码、重新编码并重新调制（可能使用不同的调制和编码方案），然后发送。

另一适用于放大转发或译码转发RN的概念是双向RN。在双向RN中，通常没有上行和/或下行传输的概念。相反，可存在多个传输阶段。例如，可存在第一传输阶段（本文中称为多址接入阶段（MA）），其中eNB和用户设备（UE）等与双向RN耦合的通信设备同时进行发送，和第二传输阶段（本文中称为广播阶段（BC）），其中双向RN播送信号至与该双向RN耦合的eNB和UE。

信息论表明双向RN可提供优于传统的单向RN（例如，放大转发RN和译码转发RN）的链路效率，从而改善通信系统的整体性能，其中传统的单向RN仍然使用上行和下行传输的概念。

发明内容

这些技术优点大体上由本发明的示例实施例实现，本发明的示例实施例提供一种用于具有波束成型的双向中继的系统和方法。

根据本发明的一项示例实施例，提供一种用于中继站操作的方法。该方法包括估计中继站和与该中继站耦合的通信设备的子集之间的通信信道。该估计是基于通信设备的子集中的通信设备所进行的传输。该方法还包括存储一部分所述传输，并且使用预编码矩阵来预编码传输，该传输包括存储的一部分传输的至少一个子集的组合。所述预编码矩阵基于通信信道的估计。该方法进一步包括将预编码后的传输发送至通信设备的子集。

根据本发明的另一项示例实施例，提供一种用于中继站操作的方法。该方法包括发送传输参数至与中继站耦合的通信设备子集，接收来自该通信设备子集中通信设备的预编码向量，根据预编码向量确定预编码矩阵，向与中继站耦合的通信设备提供预编码矩阵，储存一部分来自通信设备子集的传输，以及发送包含至少结合了所储存部分传输子集的传输。该传输用预编码矩阵进行了预编码。

根据本发明的另一个示例实施例，提供一种中继站。该中继站包括信道估计单元、存储器、与所述信道估计单元耦合的预编码器系数单元、与所述预编码器系数单元和存储器耦合的预编码器以及与所述预编码器耦合的发射器。该信道估计单元估计中继站和与该中继站耦合的通信设备子集之间的通信信道。该估计基于通信设备所进行的传输。存储器储存一部分来自通信设备的传输，预编码器系数单元基于通信信道的估计来确定预编码矩阵，预编码器预编码所存储的一部分传输的子集以传输至通信设备的子集，且发射器发送预编码后的所存储的一部分传输的子集。

根据本发明的另一项示例实施例，提供一种用于中继站操作的方法。该方法包括在第一间隔内从耦合至中继站的通信设备子集中的第一类型通信设备处接收传输、估计中继站和传输至该中继站的第一类型通信设备子集之间的通信信道、在第二间隔内从耦合至中继站的通信设备子集中的任意类型通信设备处接收传输、在第二间隔内估计中继站和传输至该中继站的任意类型通信设备子集之间的通信信道，以及存储来自任意类型通信设备的一部分传输。

根据本发明的另一项示例实施例，提供了一种用于通信设备操作的方法。该方法包括从中继站接收传输参数、基于传输参数确定预编码向量、将预编码向量发送至该中继站、将第一传输发送至该中继站以及从该中继站接收第二传输。第二传输包括在中继站接收的一部分传输的至少一个子集的预编码后的组合，且该传输由与中继站耦合的通信设备的子集发送至该中继站。