[發明專利]無線中繼回程鏈路的自適應協同傳輸方法

有效

• 申請號: 201110280979.9
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102438246A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 段慧真;崔扎根
• 申請（專利權）人: 北京富國鴻信科技有限公司
• 主分類號: H04W16/02
• 分類號: H04W16/02;H04W72/04;H04B7/15
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 夏憲富

技術領域

本發明涉及一種無線中繼通信的傳輸方法，確切地說，涉及一種基于網絡編碼的無線中繼回程鏈路的自適應協同傳輸方法，屬于寬帶無線通信中的無線中繼傳輸的技術領域。

背景技術

未來移動通信系統將致力于能夠在任何時間與任何地點，任何人都能夠與任何物之間實現便捷通信，并在全網覆蓋范圍內，為盡可能多的用戶提供高速的數據業務，并減少用戶的傳輸時延；而這無疑會對現有的通信技術和網絡架構帶來巨大的挑戰。因此，必須在現有的網絡架構和通信方案的基礎上，引入新的先進通信技術，進一步提高無線通信系統的傳輸速率，以適應未來移動通信的發展要求。因此，下一代寬帶蜂窩移動通信系統(IMT-Advanced)將傳統的無線中繼技術融合到現有的蜂窩網絡中，在提高邊緣小區通信質量的同時，還可以增大小區覆蓋范圍和盲區覆蓋。

作為一種經濟有效的、高效的通信解決方案，無線蜂窩通信與中繼傳輸技術的結合是未來無線通信的一種發展趨勢。最近幾年，中繼傳輸技術被引入到蜂窩網中。在IMT-Advanced系統中，LTE-Advanced和IEEE?802.16m系統中都使用了無線中繼技術。傳統的無線中繼技術的概念最初起源于Ad?hoc網絡中，在Ad?hoc網絡中，距離超過天線覆蓋范圍的節點之間的通信是由這兩個節點之間的其他節點承擔中繼協作傳輸，也就是通過中繼完成一次通信過程。

引入到蜂窩網的中繼傳輸技術是傳統的單向中繼傳輸技術，即目前LTE-Advanced系統中的Type?I和Type?II，或者IEEE?802.16m中的非透明和透明中繼，其基本思想是通過中繼將用戶發送給基站的信號進行處理后，再轉發給基站，反之亦然。當然一個小區中可以同時部署多個中繼。引入Type?I或者非透明單向中繼后，原來的盲點區域可以通過部署中繼進行覆蓋，保證這些區域能夠收接到中繼轉發的、來自于基站的數據。但是，這種類型的單向中繼在提高邊緣用戶性能的同時，也在浪費著系統的一些寶貴資源。例如，在兩跳的單向中繼中，傳輸給中繼的信號需要2個資源塊。因此，傳統的Type?I或者非透明單向中繼主要用于擴展覆蓋范圍，其無法有效提高系統的頻譜效率。

為了更進一步提高系統的容量，在3GPP和IEEE標準組織中，分別提出了Type?II和透明中繼，用于一些熱點區域進行容量增強，以保證這部分區域的高速傳輸要求。但是，因這類中繼對同步傳輸的要求較高，而且對資源分配的集中管理和控制難度也比較大，所以，在實際系統的應用和標準協議中的標準化中，工作難度都比較艱巨。

在實際通信系統中，引入中繼后的蜂窩移動通信系統的傳輸鏈路可以分為下述三種：(1)直傳鏈路：用戶和基站直接通信的傳輸鏈路；(2)中繼接入鏈路：用戶和中繼通信的鏈路；(3)回程鏈路：中繼把用戶的信息轉發給基站的鏈路。通常把直傳鏈路和中繼接入鏈路合稱為接入鏈路。在上行鏈路傳輸過程中，基站需要把資源分成兩部分：一部分用于接入鏈路傳輸，另一部分用于回程鏈路傳輸。為了保證引入中繼后，對系統頻譜效率的影響盡量地小，應該盡可能地減少用于回程鏈路傳輸的資源塊。

因此，如何減少回程鏈路傳輸所占用的資源，一直是目前學術界和產業界都很關注的熱點問題。但是，在很長一段時間內，受到傳統路由器只能是存儲轉發模式的觀念的限制，始終無法尋找到有效的解決辦法。

針對無線中繼系統的網絡編碼傳輸方案，目前業界已經有了一些研究成果。但是，幾乎所有的研究成果都沒有考慮到和目前的IMT-Advanced系統的特征相結合，即在實際系統協議中，分配給接入鏈路和回程鏈路的資源都是固定的，網絡編碼的使用需要根據回程鏈路的資源開銷自適應確定。同時，基站需要聯合直傳信息和網絡編碼處理后的混合信息，把目標信號恢復出來，此時會增加接收端的復雜度，同時由于多徑傳輸和同步等各種因素，會提高傳輸的誤碼率。所以，在實際的IMT-Advanced系統采用網絡編碼，還需要綜合考慮回程鏈路的負載、解碼的誤碼率、網絡編碼用戶信道狀態等信息。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是根據回程鏈路的負載和用戶的信道狀態等信息，提供一種基于網絡編碼的無線中繼回程鏈路的自適應協同傳輸方法，以解決IMT-Advanced系統回程鏈路資源的受限問題，從而確保無線中繼不僅能夠擴展覆蓋范圍，還能減少和避免因引入中繼而造成的頻譜效率的降低。