[发明专利]一种基于盲已知干扰消除的无线中继网络上行传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信与网络技术领域，具体涉及基于盲已知干扰消除的无线中继网络上行传输方法。

背景技术

未来的移动蜂窝通信系统因追求高传输速率与高网络容量而面临着频谱资源紧张的问题。在长期演进技术（long term evolution,LTE）规范版本第十版（Release10，也称为LTE-Advanced）、以及美国电子电气工程师协会（IEEE）802.16m协议中，由于支持无线中继节点与基站的混合组网以提高小区边缘或热点区域内的容量，进一步加剧了频谱资源稀缺的问题，因中继节点限于现有无线收发机的半双工特性，必须占用两份信道资源分别用于接收与转发，导致了额外的频谱损失。提高频谱效率的一个重要途径是通过调度不同节点在同信道上传输以提高系统的频率复用性能，但这种方式会给无线网络带来较严重的同频干扰问题，因此需要良好的干扰消除机制与之配合工作。在美国《电子与电器工程师协会通信领域选刊》（IEEE Journal on Selected Areas in Communications）中已可检索到的张胜利等人的《盲已知干扰消除》（Blind known interference cancellation[Early Access Articles]）一文中即提出了这样一种简单有效的干扰消除方法，称为盲已知干扰消除（blind known interference cancellation,BKIC），它在接收端已知干扰符号信息的条件下，直接通过接收端有限复杂度的信号处理，无需干扰信道状态信息即可较好地消除同频干扰，避免了测量与汇报干扰信道状态信息带来的额外信令开销以及由干扰信道状态估计及反馈误差引起的性能损失。然而，该《盲已知干扰消除》一文中并未讨论BKIC技术应用于无线中继网络将带来的影响，尤其是未挖掘BKIC作为一种新型物理层技术用于改进上层传输方式的潜力，而这恰恰正是该技术对未来移动通信网络而言的重要意义之一。

发明内容：

本发明的目的是提出一种基于盲已知干扰消除的无线中继网络上行传输方法，通过在基站引入BKIC处理使得调度同一小区内中继协作用户与非协作用户共享同一信道进行上行传输成为可能，从而克服现有中继传输方案频谱效率较低的缺陷，提高无线中继网络的容量。

本发明基于盲已知干扰消除的无线中继网络上行传输方法，包括：基站从位于中继节点业务覆盖范围内的用户（下面称为“第一类用户”）中随机选取一个用户（下面称为“第一用户”），并从位于基站高速业务覆盖范围内的用户（下面称为“第二类用户”）中随机选取一个用户（下面称为“第二用户”），为第一用户与第二用户的上行业务传输分配相同的频段；各节点设置三种传输模式以供在不同信道条件下使用，包括两时隙直接传输模式、两时隙中继-BKIC传输模式及三时隙中继-正交传输模式；其中：

所述两时隙直接传输模式为：第一用户与第二用户在正交的两个时隙内分别直接进行上行业务传输并由基站接收，而不借助中继节点转发，中继节点在两个时隙内均保持静默而不进行收发；

所述三时隙中继-正交传输模式为：第一用户在第一时隙内进行上行业务传输，在第二时隙内保持静默；中继节点在第一时隙内接收，并在第二时隙内将接收信号向基站转发，第二用户在第一、第二时隙内保持静默，在第三时隙内直接进行上行业务传输并由基站接收，而不借助中继节点转发；

基站收集第一用户与第二用户的上行端到端业务传输速率要求及它们与基站之间信道的瞬时状态信息，基站根据下述信道条件选择传输模式并设置相应的传输模式配置信令：

当第一用户与基站之间信道的瞬时状态对应的信道容量不低于第一用户的传输速率要求时，基站广播一个包含两个比特的两时隙直接传输模式配置信令“00”，第一用户、第二用户及中继节点收到两时隙直接传输模式配置信令“00”后进入两时隙直接传输模式；

当第一用户与基站之间信道的瞬时状态对应的信道容量低于第一用户的传输速率要求，且第二用户的上行发送信号在第一用户上行发送信号的干扰下能够被基站译码时，基站广播一个包含两个比特的两时隙BKIC-中继传输模式配置信令“01”，第一用户、第二用户及中继节点收到两时隙BKIC-中继传输模式配置信令“01”后进入两时隙BKIC-中继传输模式；

在其它任何情况下，基站广播一个包含两个比特的三时隙正交-中继传输模式配置信令“10”，第一用户、第二用户及中继节点收到三时隙正交-中继传输模式配置信令“10”后进入三时隙正交-中继传输模式；