[发明专利]一种LTE双模中继网络的优化传输系统

权利要求书

1.一种LTE双模中继网络的优化传输系统，所述系统包括基站、用户和中继设备，所述基站和中继设备分别设置多根天线，所述基站包括通信制式确定单元、第一信道状态信息估计单元、传输容量计算单元、最终传输方案确定单元，以及数据传输单元；所述中继设备包括第二信道状态信息估计单元以及第一反馈单元，所述用户设备包括第三信道状态信息估计单元以及第二反馈单元。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述通信制式确定单元确定LTE双模中继网络的通信制式，若LTE双模中继网络的通信采用FDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的中继设备和用户分别接收来自于LTE双模中继网络中的基站发送的下行训练信号，并由第二信道状态信息估计单元和第三信道状态信息估计单元根据该训练信号分别估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过第一反馈单元和第二反馈单元经上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站；LTE双模中继网络中的用户接收来自于LTE双模中继网络中的中继设备发送的下行训练信号，并根据该训练信号估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站和中继设备；

若LTE双模中继网络的通信采用TDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的用户向LTE双模中继网络中的基站和中继设备发送上行训练信号，同时LTE双模中继网络中的中继设备向基站发送上行训练信号，所述第一信道状态信息估计单元根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备通过上行信道将链路的信道状态信息反馈给基站。

3.一种如权利要求2所述的系统，所述传输容量计算单元估计LTE双模中继网络不同通信传输类型时的传输容量，具体包括：

(1)若LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路和中继设备到用户的链路的下行信道状态信息分别估计出第一时隙的基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i^BR和基站到用户的链路的信噪比SNR_j^BU，其中i＝1、2、...、L₁，j＝1、2、...、L₂，L₁和L₂分别为基站到中继设备的链路和基站到用户的链路实际传输的数据串的数目，L₁和L₂的和小于或等于基站的发射天线数；中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比SNR_i^RU，其中i＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算得到基站到中继设备的链路的实际通信量R^BR和基站到用户的链路的实际通信量R^BU：

RBR=Σi=1L1log2(1+SNRiBR),RBU=Σj=1L2log2(1+SNRjBU),]]>

同样地，再计算出第二时隙的中继设备到用户的链路的传输容量：

CRU=Σi=1Nlog2(1+SNRiRU),]]>

根据上述第一时隙的通信量R^BR和R^BU，以及第二时隙的传输容量C^RU，计算得到LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案时的传输容量C_I为：C_I＝t₂C^RU，式中它由以下两个约束条件计算得到：t₁R^BR＝t₂C^RU；t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1，t₁为第一时隙的传输时间，t₂是第二时隙的传输时间。

(2)若LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路的下行信道状态信息估计出第一时隙下基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i^BR，其中i＝1、2、...、M，M为基站到中继设备的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备天线数目的较小的数，再根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息计算基站到用户的链路的信噪比，中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比其中j＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算第一时隙的基站到中继设备的链路的传输容量：

CBR=Σi=1Mlog2(1+SNRiBR),]]>

以及第二时隙的传输容量为：

CRU‾=Σj=1Nlog2(1+SNRjBU‾+SNRjRU),]]>

其中SNR(MS_x)表示LTE双模中继网络信号采用的调制方式为MS_x时的正确解调所需的信噪比；

根据第一时隙的传输容量和第二时隙的传输容量，计算得到LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案时的传输容量C_E为：

其中，它由以下两个约束条件计算得到：t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1；

(3)若LTE双模中继网络采用直接传输方案，基站根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息估计出基站到用户的链路的接收端信噪比，其中i＝1、2、...、L，L为基站到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备的天线数量中较小的数；

计算得到LTE双模中继网络的传输容量：

CDT=Σi=1Llog2(1+SNRiBU).]]>