[發明專利]雙向中繼系統中基于天線和用戶聯合選擇的信息傳輸方法

有效

• 申請號: 201310429808.7
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103441787A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李靖;錢夏斌;葛建華;孫玉展;王勇;宮豐奎
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L25/03
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種雙向中繼系統中基于天線和用戶聯合選擇的信息傳輸方法。

背景技術

雙向中繼傳輸是一個極有前途的信息傳輸技術，在不增加發射功率和帶寬的前提下，它可以有效的提高中繼傳輸的頻譜效率，被廣泛應用于中繼系統和ad-hoc網絡等，時分廣播（TDBC）雙向傳輸是在模擬網絡編碼（ANC）的基礎上，通過增加一個時隙，來利用兩個端節點之間的直連信道，通過犧牲頻譜效率獲得系統的通信質量，近年來，學術界針對不同的場景，提出了各種中繼，天線和用戶選擇的算法；

JangY.-U等人在“Performanceanalysisofuserselectionfor?multiusertwo-wayamplify-and-forwardrelay”（IEEECommun.Lett.,vol.14,no.11,pp.1086-1088,Nov.2010）中提出了ANC協議下的多用戶雙向中繼通信系統模型，通過在多個候選用戶中選擇最佳用戶獲得多用戶分集增益。FanL.等人在“Impactofchannelestimationerror?onfixed-gaintwo-wayrelaynetworkwithuser/antennaselection”（TransactionsonEmergingTelecommunicationsTechnologies,2012）中結合實際情況考慮了基站配置多天線，中繼和用戶配置單天線的系統模型，分析了信道誤差對天線和用戶選擇的影響。在基站多天線，中繼和多用戶都配置單天線場景下，現有文獻只考慮了ANC協議，還沒有相關的文獻對相同場景下采用TDBC協議做過研究。TDBC協議完成每次通信需要三個時隙，比ANC協議多一個時隙，但是它利用了端節點之間的直傳鏈路，提高了端到端通信的質量。

傳統的天線和用戶選擇的算法需要計算端到端的信噪比，計算量大，計算復雜。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種雙向中繼系統中基于天線和用戶聯合選擇的信息傳輸方法，旨在解決傳統的天線和用戶選擇的算法需要計算端到端的信噪比，計算量大，計算復雜的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種基于天線和用戶聯合選擇的信息傳輸方法，該基于天線和用戶聯合選擇信息傳輸的方法包括以下步驟：

基站根據現有的某種信道估計方法，獲得各信道狀態信息；

基站取第一跳和第二跳信道增益的平方值分別乘上適當的系數，再加上對應的直連信道的增益的平方值，根據和的大小，聯合選取最優的天線和用戶對，并廣播用戶編號；

在協作通信的第一時隙內，基站廣播信號，中繼和用戶接收；

在協作通信的第二時隙內，用戶廣播信號，中繼和基站接收；

在協作通信的第三時隙內，中繼放大一、二時隙接收的信號，合并后廣播，基站和用戶接收；

基站和用戶對接收的信號自干擾消除，分別按最大比合并方法合并信號，并用最大似然檢測得到發送信號。

進一步，該多用戶雙向中繼系統中基于天線和用戶聯合選擇的信息傳輸方法的具體步驟為：

第一步，基站根據現有的某種信道估計方法，獲得基站、中繼和用戶任意節點之間的信道信息，基站第i根天線與中繼的信道，基站第i根天線的信道與用戶j和中繼與用戶j的信道分別記為f_i，h_ij和g_j；

第二步，基站取第一跳和第二跳信道增益的平方值，分別乘上適當的系數α和β，記基站聯合選擇最佳的天線和用戶，

基站廣播一個標識信號，用戶接收到此信號，除用戶j^*在以下步驟中工作外，其他用戶不工作；

第三步，在協作通信的第一時隙內，基站的第i^*根天線廣播信息x₁，中繼和用戶j^*接收到的信號分別為y_R(1)和

第四步，在協作通信的第二時隙內，用戶j^*廣播信息x₂，中繼和基站第i^*根天線接收到的信號分別為y_R(2)和