專利名稱：基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)編碼方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，國際電信聯(lián)盟(ITU)對于新一代的寬帶無線通信系統(tǒng) IMT-Advanced提出了很高的通信要求，并且要支持很高的帶寬和頻率，因此導(dǎo)致基站的覆 蓋面積縮小了。因此，為了降低組網(wǎng)成本和擴(kuò)展小區(qū)覆蓋面，提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì) 量，中繼成為通信領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。
前期的關(guān)于中繼技術(shù)的研究是基于單向通信的，即在一個時隙中，中繼僅對于下 行鏈路(基站到用戶)或是上行鏈路(用戶到基站)的信息進(jìn)行傳輸，要使用這種傳輸方 法完成基站和用戶間的信息交互，需要4個時隙。其中第一個時隙由基站向中繼發(fā)送信息， 第二個時隙由中繼向用戶發(fā)送信息，第三個時隙用戶向中繼發(fā)送信息，第四個時隙中繼向 基站發(fā)送信息。中繼的引入使得原本需要2個時隙的信息交互變成了 4個時隙，降低了頻 譜效率。近年來基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的雙向中繼研究成為熱點(diǎn)，因?yàn)榛诰W(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的雙 向中繼能夠使得中繼輔助的通信系統(tǒng)能夠在兩個時隙內(nèi)完成上行鏈路和下行鏈路的傳輸。 第一個時隙，基站和用戶同時向中繼發(fā)送信息，中繼得到混疊信息后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼。第二個 時隙，中繼將處理好的信號進(jìn)行廣播，用戶和基站在接收到廣播信號后使用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù) 對自身信號部分進(jìn)行干擾抵消，然后可以從余下的信號中解調(diào)出自身需要的信號。因此， 在中繼系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，可以大幅提升頻譜效率，增加系統(tǒng)容量。而多天線系統(tǒng)可 以通過利用空間復(fù)用增益和空間分集增益，能夠在相同的帶寬下增強(qiáng)系統(tǒng)的傳輸容量或是 增加傳輸?shù)目煽啃裕切乱淮鸁o線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此將上述兩種技術(shù)結(jié)合的 多天線中繼系統(tǒng)，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，是 基站和用戶在發(fā)送信號之前依據(jù)現(xiàn)有的信道狀態(tài)對發(fā)送信號進(jìn)行預(yù)編碼，配合中繼使用的 網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，大幅減少了雙向通信的干擾，降低了誤碼率。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基站和用戶對各自的發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送，然后中繼對接收到的混疊信號進(jìn)行 網(wǎng)絡(luò)編碼后廣播給基站和用戶；具體包括如下步驟步驟(1. 1)基站使用預(yù)編碼矩陣Cs對發(fā)射信號s進(jìn)行預(yù)編碼處理，同時用戶使用預(yù)編碼矩陣Ctf對發(fā)射信號％進(jìn)行預(yù)編碼處理；步驟(1. 2)在第一個時隙，基站和用戶同時向中繼發(fā)送各自預(yù)編碼后的信息3 = Cs^和:％ = CuSu ,中繼接收到混疊信號F=HCjSZGCtrScf + Hi，其中H為基站到中繼的信道，G為用戶到中繼的信道，~為中繼處的接收噪聲；步驟(1. 3)中繼對混疊信號;τ使用矩陣WT進(jìn)行預(yù)編碼后形成廣播信號
權(quán)利要求
1.一種基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于基站和用戶 對各自的發(fā)射信號進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送，然后中繼對接收到的混疊信號進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼后廣播 給基站和用戶；具體包括如下步驟步驟(1 . 1 ) 基站使 用預(yù)編 碼矩陣Cs對發(fā)射信號S2進(jìn)行預(yù)編碼處理，同時用戶使用預(yù)編碼矩陣Ccr對發(fā)射信號Str進(jìn)行預(yù)編 碼處理；步驟(1.2)在第一個時隙，基站和用戶同時向中繼發(fā)送各自預(yù)編碼后的信息
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼 方法，其特征在于所述的步驟(1. 1)里的預(yù)編碼矩陣Ci和Ccr，步驟(1.3)中的中繼編碼矩陣W，以及步驟(1.6)中的譯碼矩陣Ds和Dtr的選取，選取的方法是在基站、用戶以及中繼滿足發(fā)射功率限制的條件下，尋找矩陣Cj Ctr W Dj Dtr使得系統(tǒng)的誤碼率最低，即最小化
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多天線預(yù)編碼的雙向中繼系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方法?；竞陀脩魧Ω髯缘陌l(fā)射信號進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送，然后中繼對接收到的混疊信號進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼后廣播給基站和用戶。這種基于雙向中繼的網(wǎng)絡(luò)編碼方法使用兩個時隙進(jìn)行傳輸?shù)谝粋€時隙基站和用戶同時將預(yù)編碼后的信號發(fā)送至中繼，第二個時隙中繼端將編碼好的信號廣播，基站和用戶收到信號后減去廣播信號中的自身信號部分，對余下的信號進(jìn)行解調(diào)從而獲得來自對方的信號。多天線預(yù)編碼技術(shù)的引入不但保留了雙向中繼的高容量的特點(diǎn)，并且減少了由于雙向傳輸帶來的干擾，從而降低了系統(tǒng)的誤碼率。
文檔編號H04L1/06GK102035629SQ20101061341
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張朝陽, 王瑋, 王超, 陳曉明 申請人:浙江大學(xué)