[發明專利]基于空時分組碼的OFDM中繼協作通信系統中繼選擇方法

有效

• 申請號: 201410196032.3
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104052689B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 崔苗;張欣;劉振海;楊濤;趙晨;周景榮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第七研究所
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L5/00;H04L27/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明涉及通信領域，更具體地，涉及一種基于Alamouti空時分組碼的OFDM中繼協作通信系統中繼選擇方法，適應于AF、DF或AF/DF混合中繼協作方式。

背景技術

OFDM中繼協作通信系統中繼選擇需要解決兩個問題：判斷什么時候采用協作傳輸和選擇哪個中繼參與傳輸。為了判斷什么時候采用協作傳輸，需要判斷直達鏈路是否滿足傳輸要求，比如直達鏈路的信道增益；為了選擇哪個中繼參與傳輸，需要判斷每條中繼鏈路是否達到協作的要求，比如中繼鏈路的信道增益。

申請號為201010559788.1的專利申請“迭代增強型放大轉發協作通信方法”具體公開了一種采用迭代式的轉發協作方式進行中繼選擇，該中繼選擇只適用于AF轉發方式，由于協作節點需要按時間順序進行重復轉發，因此當需要參與的中繼節點較多時需要較長的協作轉發傳輸時間(與協作節點個數相關)；該申請的目的節點采用最大比合并(MRC)方式進行信號合并，具有較長的處理時延。

申請號為201010595233.2的專利申請“協作節點選擇方法、協作通信方法和系統”公開的方案是根據中斷概率從眾多中繼節點中選出最優的中繼個數，以此動態選擇合適數量的中繼節點；雖然有理論上的最優，但是協議二并沒有針對具體的中繼系統，導致其實用性不夠。

申請號為200910167636.4的專利申請“一種空時編碼協作中繼選擇與功率分配聯合方案”，其方案只針對廣義上的空時編碼，并沒有針對實際的空時編碼實現；而且并沒有考慮具體的轉發方式(如AF或DF等)。由于并沒有針對具體的轉發方式和空時編碼方式，導致其實用性也不夠。

申請號為201110273378.5的專利申請“基于網絡編碼的多接入中繼信道中的單中繼選擇方法”，其方案針對是基于網絡編碼的2個源節點的多中繼系統的單中繼選擇。

發明內容

本發明提出一種基于Alamouti碼的OFDM中繼協作通信系統中繼選擇方法，該中繼選擇方法自適應AF、DF或AF/DF混合轉發方式。

本發明的技術方案為：

一種基于Alamouti碼的OFDM中繼協作通信系統中繼選擇方法，該系統屬于多中繼協作無線傳輸系統，由源節點、中繼節點和目標節點組成；每個節點配置單個天線，均采用帶循環前綴的正交頻分復用CP-OFDM的多載波調制/解調方式；幀結構包含前綴、訓練序列和數據序列三個部分；是基于Alamouti碼的OFDM中繼協作通信系統自適應AF、DF或AF/DF混合中繼選擇方法，包括以下步驟：

S1.源節點廣播數據傳輸幀，目的節點解碼來自源節點第一階段的數據傳輸幀，判斷直達鏈路是否滿足傳輸要求，并告知源節點和中繼節點是否需要協作；

S2.在需要協作的前提下，目的節點廣播中繼選擇幀，中繼節點估計中繼節點至目的節點信道；同時基于來自源節點的數據傳輸幀，中繼節點估計出源節點至中繼節點信道，計算判決量；

在需要協作的前提下，目的節點廣播中繼選擇幀，中繼節點估計中繼節點至目的節點信道；同時基于來自源節點的數據傳輸幀，中繼節點完成信道譯碼；對于能正確譯碼的中繼節點，計算判決量；

S3.當中繼節點的判決量大于預設的門限值T_{RelaySelection}時，該中繼節點則有機會參與協作，告知目的節點；

S4.目的節點告知源節點所采取何種傳輸模式，并告知所有有機會參與協作的中繼節點是否在第二個階段參與協作以及空時分組碼的編碼方式。

在具體中，對于AF中繼選擇，中繼系統各節點的具體實現方式：

S11.源節點廣播數據傳輸幀，目的節點解碼來自源節點第一階段的數據傳輸幀，并判斷直達鏈路是否滿足傳輸要求，然后通過兩個比特信息告知源節點和中繼節點是否需要協作；

S12.在需要協作的前提下，目的節點廣播中繼選擇幀，中繼節點估計中繼節點至目的節點信道(表示中繼節點m到目的節點d的時域多徑信道參數)；同時基于來自源節點的數據傳輸幀，中繼節點估計出源節點至中繼節點信道(表示源節點到中繼節點m的時域多徑信道參數)，計算判決量(表示中繼節點m自身鏈路的信道信息計算判決量，n表示子載波位置，和分別代表中繼節點m到目的節點，源節點到中繼節點m的第n個子載波的頻域信道增益；為噪聲方差；；

S13.當中繼節點的判決量大于預設的門限值T_{RelaySelection}時，該中繼有機會參與協作，并以一個比特信號告知目的節點；