[发明专利]基于统计概率选择的混合双工中继实现方法

说明书

本发明提供了一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据系统特性预判，获取系统参数；步骤2：根据系统参数，选择相应工作模式；其中，所述系统为单向译码转发全双工中继系统。本发明提供的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法着重于最大化系统的吞吐量，提出了一种针对单向全双工/半双工混合中继系统，基于统计概率的最优中继机制。本发明提供的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法通过采用混合双工机制，消除全双工中继系统中残留自干扰带来的影响，最大化系统的传输速率。在每个工作时隙内，中继依据一定的概率选择系统的工作模式。

技术领域

本发明涉及一种方法，具体地，涉及一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法。

背景技术

同时同频全双工技术(Co-time Co-frequency Full Duplex，CCFD)是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作，使得通信双方在上、下行可以在相同时间使用相同的频率，突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD) 模式，是通信节点实现双向通信的关键之一。目前我们已知的通信系统均工作在半双工(Half Duplex)状态，即上行链路和下行链路工作在不同的频段或者不同的时段，例如，时分双工系统(TimeDivision Duplex，TDD)和频分双工系统(Frequency Division Duplex，FDD)。与半双工相比，全双工技术拥有两倍于对应半双工系统的频谱效率，从而显著提高系统吞吐量和容量，因此成为5G潜在的关键技术之一。并且到了广泛的关注与研究。但是，同时同频全双工技术的应用仍在面临不小的挑战。采用同时同频全双工无线系统，所有同时同频发射节点对于非目标接收节点都是干扰源，同时同频发射机的发射信号会对本地接收机产生强自干扰，因此同时同频全双工系统的应用关键在于干扰的有效消除。

尽管目前存在一定的手段能够消除全双工的自干扰，但是残留自干扰(RSI)仍然普遍地出现在许多系统中，以致于对于部分自干扰消除能力薄弱的系统产生强烈的残留自干扰，严重影响了系统的性能。实际上，某些极端情况下，残留自干扰导致的性能退化，甚至会大大掩盖全双工技术所带来的频谱利用效率的增益。换言之，在许多场景下，完全采用全双工模式工作的系统，实际上并不能够达到理想的两倍频谱利用率。但是，在合适的时刻切换到半双工模式，能够提高中继系统的性能。因此，对于混合双工模式，由于其能够在全双工与半双工模式间进行切换，实际上具备在有效地克服全双工引入的自干扰对系统性能的影响的同时，极大地提高频谱利用效率。那么，提出适用于混合中继的工作模式策略显得迫在眉睫。

如图1所示，申请号为201610778493.0、公开号为CN106357377A的专利文献公开了一种基于瞬时信道容量的全双工，半双工自适应切换技术。系统首先根据估计到的信道链路系数，自干扰强度，噪声水平和发射功率等系统参数计算全双工模式下的和半双工模式下的系统瞬时信道容量。比较两种模式下的瞬时信道容量，然后选取容量较大的模式工作。从而获得充分利用全双工和半双工模式，提升系统容量。此专利文献的具体步骤如下：

1)系统根据现有的信道估计技术获取信道状态信息，h_SR，h_SD，h_RD，h_LI以及残留自干扰的强度和噪声的方差σ_R，σ_D。用户节点S采用控制信道向中继节点发送自己的系统参数发射功率P_S。

2)中继节点根据获取到的参数计算信道的信噪比其中γ_LI表示经过干扰消除以后的残留自干扰信道信噪比。

3)根据以上参数计算出源节点到中继节点链路的信干噪比

4)接着，我们可以得到全双工模式下放大转发协议和译码转发协议的从源节点到目的节点的信干噪比

5)同理，可以计算出半双工模式下利用直传链路的信干噪比，