[發明專利]一種利用協作通信提高用戶和基站間上行傳輸速率的方法

有效

• 申請號: 201610061062.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105682151B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 黃川;張經緯;梁青鵬;唐友喜
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W28/22
• 分類號: H04W28/22
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種利用協作通信提高用戶和基站間上行傳輸速率的方法，其特征在于：將任意兩個用戶端作為第一用戶端MU1和第二用戶端MU2，第一用戶端MU1和第二用戶端MU2根據協作通信條件與基站進行點對點的協作通信，其中，第一用戶端MU1以第一上行傳輸速率R1將自身產生的信號發送至第二用戶端MU2，第二用戶端MU2對其進行解碼，并以第二上行傳輸速率R2將解碼后信號與第二用戶端MU2自身產生的信號一起發送至基站，基站對接收到的信號進行反向譯碼，分別得到第一用戶端MU1和第二用戶端MU2每一個時刻自身產生的信號；

所述第二上行傳輸速率R2是根據第一上行傳輸速率R1，在第一用戶端MU1和第二用戶端MU2的傳輸速率可行域中確定的，其確定方式為：在可行域的邊緣曲 線上，設定多個分界點C，將可行域分為多個子區域，根據第一上行傳輸速率R1的值，在相應的子區域中匹配最優的第二上行傳輸速率R2，并確定第一用戶端MU1和第二用戶端MU2的傳輸功率。

2.根據權利要求1所述的一種利用協作通信提高用戶和基站間上行傳輸速率的方法，其特征在于：所述協作通信條件至少包括：第一用戶端MU1與第二用戶端MU2能相互接收并解析對方發出的信號，還包括單方協作通信條件和/或雙方協作通信條件；

所述單方協作通信條件至少包括以下多種情況中的一種或多種組合：

①當第一用戶端MU1的第一上行傳輸速率R1的值，屬于多個子區域中的第一個子區域時，第二用戶端MU2分配的傳輸功率α₂等于0，第一用戶端MU1協助第二用戶端MU2向基站傳輸信號，第二用戶端MU2不協助第一用戶端MU1向基站傳輸信號；

②當第一用戶端MU1的第一上行傳輸速率R1的值，屬于多個子區域中的最后一個子區域時，第一用戶端MU1分配的傳輸功率α₁等于0，第二用戶端MU2協助第一用戶端MU1向基站傳輸信號，第一用戶端MU1不協助第二用戶端MU2向基站傳輸信號；

所述雙方協作通信條件至少包括：第一用戶端MU1的第一上行傳輸速率R1的值，屬于多個子區域中的第一個子區域和最后一個子區域之外的其他子區域，還包括以下多種情況中的一種或多種組合：

①第一用戶端MU1對接收到的信號進行解碼時，第二用戶端MU2發送信號的第二上行傳輸速率R2大于多個分界點中最后一個分界點處所對應的第二上行傳輸速率，第一用戶端MU1和第二用戶端MU2能相互協助對方向基站傳輸信號；

②第二用戶端MU2對接收到的信號進行解碼時，第一用戶端MU1發送信號的第一上行傳輸速率R1大于多個分界點中第一個分界點處所對應的第一上行傳輸速率，第一用戶端MU1和第二用戶端MU2能相互協助對方向基站傳輸信號。

3.根據權利要求1所述的一種利用協作通信提高用戶和基站間上行傳輸速率的方法，其特征在于，所述第一用戶端MU1和第二用戶端MU2采用相同的傳輸協議，所述傳輸協議包括以下步驟：

S1，設定k＝1時表示第一用戶端MU1,k＝2時表示第二用戶端MU2，將整個時域分為N+1個時隙，在第i個時隙開始時，i∈[1,N+1]；

用戶端MU_k發送的信號表示如下：

式中，x_k,i表示用戶端MU_k在第i個時隙產生的信號，v_3-k,i-1表示從信號x_3-k,i-1中提取的特征信號，用戶端MU_k將其能量P_k的α_k分配給特征信號，將其剩余能量即1-α_k分配給信號x_k,i，α_k∈(0,1)；

與用戶端MU_k進行協作通信的用戶端MU_3-k發送的信號表示如下：

式中，x_3-k,i表示用戶端MU_3-k在第i個時隙產生的信號，v_k,i-1表示從信號x_k,i-1中提取的特征信號，用戶端MU_3-k將其能量p_3-k的α_3-k分配給特征信號，將其剩余能量即1-α_3-k分配給信號x_3-k,i，α_3-k∈(0,1)；

S2，在第i個時隙的最后，用戶端MU_k接收到的信號表示如下：

式中，h_3-k,k表示用戶端MU_3-k發出的信號至用戶端MU_k所發生的路徑損耗，n_k表示用戶端MU_k產生的噪聲，并設噪聲的能量為1；

S3，用戶端MU_k對接收到的信號進行解碼，并消除自干擾信號，得到有效信號：

用戶端MU_3-k對接收到的信號進行解碼，并消除自干擾信號，得到有效信號：

S4，用戶端MU_k計算出用戶端MU_3-k所發送的最后一個時隙的信號的特征信號v_3-k，N，并通過第N+1個時隙將特征信號v_3-k,N發送至基站；

用戶端MU_3-k計算出用戶端MU_k所發送的最后一個時隙的信號的特征信號v_k,N，并通過第N+1個時隙將特征信號v_k,N發送至基站；

S5，基站基于特征信號v_3-k,N/特征信號v_k,N對接收到的信號進行反向譯碼。