[发明专利]一种空分多址中继传输方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及空分多址中继传输方法、装置及系统。

背景技术

在多天线无线通信系统中，采用空分多址接入(SDMA，Space DivisionMultiple Access)方式，可利用空间资源可以同时向多个用户发送信息，相对传统的时分多址接入(TDMA，Time Division Multiple Access)，能大幅提高系统吞吐量。研究表明，通过脏纸编码(DPC，Dirty Paper Coding)SDMA能获得最优性能，但这种非线性方案由于复杂度太高而并不实用。目前复杂度相对较低的SDMA方案通常基于一些线性的多用户预编码技术，比如迫零(ZF，Zero-Forcing)多用户预编码技术、MMSE多用户预编码技术、基于广义特征值的多用户预编码技术以及基于迭代的预编码技术等。这些技术能获得较优的性能，当它们与用户调度技术联合使用时，还能获得广播信道的多用户分集。但是，上述方案的实现都需要接入点(AP，Access Point)精确已知所有用户的信道状态信息(CSI，Channel StateInformation)。在频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统中，反馈所有用户的CSI时开销太大，因此很难实现。

基于有限反馈的SDMA技术是目前广受关注的一个研究课题，基于反馈信息的内容，大致分为两类：基于信道量化的SDMA和基于预编码码本的SDMA。相比而言，第二类SDMA技术总体上需要更少的反馈信息量，但需要设计高效的多用户预编码和调度的联合方案。现有技术中提供的一种实现方案是，使用一个随机酉矩阵作为预编码矩阵，并选择信道条件好的多个用户实现SDMA。这种方案实现简单，反馈开销小，随着用户数目的不断增长能达到理论上最优的容量增长率。但在稀疏网络中，由于用户较少且预编码矩阵是随机生成的，该方案中调度的多个并行用户之间往往存在较强的干扰，因此，性能改善非常有限。

为了适应未来的移动通信系统，特别是高级国际移动通信IMT-Advanced的要求，传统的蜂窝网络需进行根本性的变革。在蜂窝网络中引入中继站以及相关的多跳传输技术目前被认为是最有效的网络构架变革方法。如何在这种新型网络构架下设计新型的多跳(如两跳)SDMA方案目前还没有得到很好的解决。

另外，需要指出的是，即使在单跳的有限反馈SDMA方案中，进行优化设计时，需要根据接入点天线数事先约束并行发送独立数据流的数目，该数目通常等于接入点天线数。这种约束在用户数目比较少的场景下往往会导致严重的用户间干扰，从而明显降低系统性能。

为了有效解决该问题，一种可行的方法是通过自适应地选择并行数据流的数目以获得用户间干扰和复用增益之间的最优折中，但需要解决各个并行数据流的传输速率自适应选择问题，与传统的固定数据流数SDMA技术不同的是，由于并行发送流数的不确定性，为了使接入点获得SDMA传输时各个用户可支持的数据传输速率，通常每个用户需要反馈多个SINR值，每个SINR值对应不同的并行数据流数情形，但这会导致反馈量的成倍增长，因此需要设计新的高效反馈机制来支持数据流数自适应SDMA算法。

发明内容

本发明实施例提供一种空分多址中继传输方法、装置及系统，通过一种新型的反馈机制在中继站实现用户调度和预编码设计，并能对应用户的精确自适应调制编码，从而获得优越的系统性能。

本发明实施例提供的一种空分多址中继传输方法，包括：

接收各用户发送的中继站与各用户之间信道的模值；

利用该模值和多天线信道的空间相关信息，按照并行用户支持的和吞吐量最大的准则进行用户调度并设计其预编码矩阵；

将预编码矩阵信息发送给被选中的用户，接收所述被选中的用户分别发送的各自支持的信干噪比SINR纠正量，该信干噪比SINR纠正量为被选中用户分别根据其模值及接收到的预编码矩阵信息计算得到；

根据所述被选中的用户各自支持的信干噪比SINR纠正量调整各被选中用户的编码调制水平。

本发明实施例提供的一种空分多址系统中继站，包括：

第一接收单元，接收各用户发送的中继站与各用户之间的信道的模值；

选择处理单元，利用该模值和多天线信道的空间相关信息，按照并行用户支持的和吞吐量最大的准则进行用户调度并设计其预编码矩阵；

发送单元，将预编码矩阵信息发送被选中用户；

第二接收单元，接收所述被选中用户分别发送的各自支持的信干噪比SINR纠正量，该信干噪比SINR纠正量为各用户分别根据其模值及接收到的预编码矩阵信息计算得到的；