[發明專利]一種空分多址中繼傳輸方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 200910203270.1
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101908914A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 黃永明;楊綠溪;杜穎鋼
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;東南大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04L1/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及空分多址中繼傳輸方法、裝置及系統。

背景技術

在多天線無線通信系統中，采用空分多址接入(SDMA，Space?DivisionMultiple?Access)方式，可利用空間資源可以同時向多個用戶發送信息，相對傳統的時分多址接入(TDMA，Time?Division?Multiple?Access)，能大幅提高系統吞吐量。研究表明，通過臟紙編碼(DPC，Dirty?Paper?Coding)SDMA能獲得最優性能，但這種非線性方案由于復雜度太高而并不實用。目前復雜度相對較低的SDMA方案通常基于一些線性的多用戶預編碼技術，比如迫零(ZF，Zero-Forcing)多用戶預編碼技術、MMSE多用戶預編碼技術、基于廣義特征值的多用戶預編碼技術以及基于迭代的預編碼技術等。這些技術能獲得較優的性能，當它們與用戶調度技術聯合使用時，還能獲得廣播信道的多用戶分集。但是，上述方案的實現都需要接入點(AP，Access?Point)精確已知所有用戶的信道狀態信息(CSI，Channel?StateInformation)。在頻分雙工(FDD，Frequency?Division?Duplex)系統中，反饋所有用戶的CSI時開銷太大，因此很難實現。

基于有限反饋的SDMA技術是目前廣受關注的一個研究課題，基于反饋信息的內容，大致分為兩類：基于信道量化的SDMA和基于預編碼碼本的SDMA。相比而言，第二類SDMA技術總體上需要更少的反饋信息量，但需要設計高效的多用戶預編碼和調度的聯合方案。現有技術中提供的一種實現方案是，使用一個隨機酉矩陣作為預編碼矩陣，并選擇信道條件好的多個用戶實現SDMA。這種方案實現簡單，反饋開銷小，隨著用戶數目的不斷增長能達到理論上最優的容量增長率。但在稀疏網絡中，由于用戶較少且預編碼矩陣是隨機生成的，該方案中調度的多個并行用戶之間往往存在較強的干擾，因此，性能改善非常有限。

為了適應未來的移動通信系統，特別是高級國際移動通信IMT-Advanced的要求，傳統的蜂窩網絡需進行根本性的變革。在蜂窩網絡中引入中繼站以及相關的多跳傳輸技術目前被認為是最有效的網絡構架變革方法。如何在這種新型網絡構架下設計新型的多跳(如兩跳)SDMA方案目前還沒有得到很好的解決。

另外，需要指出的是，即使在單跳的有限反饋SDMA方案中，進行優化設計時，需要根據接入點天線數事先約束并行發送獨立數據流的數目，該數目通常等于接入點天線數。這種約束在用戶數目比較少的場景下往往會導致嚴重的用戶間干擾，從而明顯降低系統性能。

為了有效解決該問題，一種可行的方法是通過自適應地選擇并行數據流的數目以獲得用戶間干擾和復用增益之間的最優折中，但需要解決各個并行數據流的傳輸速率自適應選擇問題，與傳統的固定數據流數SDMA技術不同的是，由于并行發送流數的不確定性，為了使接入點獲得SDMA傳輸時各個用戶可支持的數據傳輸速率，通常每個用戶需要反饋多個SINR值，每個SINR值對應不同的并行數據流數情形，但這會導致反饋量的成倍增長，因此需要設計新的高效反饋機制來支持數據流數自適應SDMA算法。

發明內容

本發明實施例提供一種空分多址中繼傳輸方法、裝置及系統，通過一種新型的反饋機制在中繼站實現用戶調度和預編碼設計，并能對應用戶的精確自適應調制編碼，從而獲得優越的系統性能。

本發明實施例提供的一種空分多址中繼傳輸方法，包括：

接收各用戶發送的中繼站與各用戶之間信道的模值；

利用該模值和多天線信道的空間相關信息，按照并行用戶支持的和吞吐量最大的準則進行用戶調度并設計其預編碼矩陣；

將預編碼矩陣信息發送給被選中的用戶，接收所述被選中的用戶分別發送的各自支持的信干噪比SINR糾正量，該信干噪比SINR糾正量為被選中用戶分別根據其模值及接收到的預編碼矩陣信息計算得到；

根據所述被選中的用戶各自支持的信干噪比SINR糾正量調整各被選中用戶的編碼調制水平。

本發明實施例提供的一種空分多址系統中繼站，包括：

第一接收單元，接收各用戶發送的中繼站與各用戶之間的信道的模值；

選擇處理單元，利用該模值和多天線信道的空間相關信息，按照并行用戶支持的和吞吐量最大的準則進行用戶調度并設計其預編碼矩陣；

發送單元，將預編碼矩陣信息發送被選中用戶；

第二接收單元，接收所述被選中用戶分別發送的各自支持的信干噪比SINR糾正量，該信干噪比SINR糾正量為各用戶分別根據其模值及接收到的預編碼矩陣信息計算得到的；