[发明专利]一种用于蜂窝中继系统的全双工中继传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种用于蜂窝中继系统的全双工中继传输方法。

背景技术

在蜂窝移动通信系统中,当基站和移动终端距离较远时，由于传播路径损耗较大,移动终端发射功率会大幅增加,并且传输误码率会显著增加,从而导致较低的数据传输速率。通过在基站和移动终端中间部署中继站进行信号的转发,可以降低移动终端功率消耗，降低误码率。这种无线中继技术由于其较高的传输效率,在近年来得到了业界广泛关注。

图1给出了一个典型的蜂窝中继系统，其中基站BS在中继站RS的帮助下和K个移动终端MS₁,MS₂,...MS_K,进行双向通信。现有的方案中，普遍采用了这种半双工中继传输模式，图1所示，这种半双工中继模式需要2个时隙才能完成一次信息的传输，在第一个时隙，基站和所有K个移动终端同时发送信号给中继站，中继站接收信号；在第二个时隙，中继站将接收到的信号进行一定处理后转发给基站和移动终端。

全双工无线通信近年来得到了广泛的关注，与传统半双工通信相比，全双工终端可以在发送信号的同时接收信号，从而大大提高的信号传输的效率。不过由于全双工无线通信存在自干扰，所以目前现有的全双工技术方法仅局限地用在单用户单向中继系统和两用户双向中继系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在存在自干扰的情况下，能够用于蜂窝中继系统中的全双工中继传输方法，所述全双工中继传输方法能够使系统传输速率比传统半双工速率要高。

本发明所采用的技术方案是，一种用于蜂窝中继系统的全双工中继传输方法,蜂窝中继系统中基站BS部署N_B根天线，中继站BS部署N_R根天线，每个移动终端各部署一根天线，基站的发射功率为P_B，中继站发射功率为P_R，每个移动终端发射功率为P_U，所述全双工中继传输方法为：

(1)、在任意一个时隙n,n＝1,2...,基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...MS_K发送信号给中继站RS，中继站接收到来自基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...MS_K的叠加信号；

(2)、中继站在接收步骤(1)中的叠加信号的同时，中继站还对前一时隙接收到的叠加信号进行解码和重新编码后广播给基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...MS_K；

(3)、基站BS和K个移动终端MS₁,MS₂,...MS_K接收到步骤(2)中继站广播出来的信号，基站BS利用迫零均衡矩阵进行线性检测来估计K个移动终端的发送信号，并得到一个估计值，K个移动终端直接根据接收到的广播信号来估计基站的发送信号，得到一个估计值；

(4)、基站可以根据步骤(3)中得到估计值和自己的发送信号，采用异或运算来最终得到移动终端的发送信号，K个移动终端可以根据步骤(3)中得到估计值和自己的发送信号，采用异或运算来最终得到基站的发送信号。

步骤(1)中，基站需要发送K个数据给K个移动终端，定义基站需要发送给第k个移动终端的数据符号为S_B,k,k＝1,2,...,K,基站发送给K个移动终端的信号可以用K×1的数据符号向量来表示，即s_B(n)＝[s_B,1(n),...,s_B,K(n)]^T,则基站的发送信号可以表示为：x_B(n)＝F_Bs_B(n),其中F_B为基站的发射预编码矩阵，所采用如下的预编码矩阵为：其中I_K表示K×K的单位矩阵，表示K×(N_B-K)的零矩阵。