[发明专利]一种数据传输方法、系统及中继站

权利要求书

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

中继站接收第一移动终端通过第一基站上报的信道状态信息以及第二移动终端通过第二基站上报的信道状态信息；

中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的信道状态信息确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵；

中继站将确定的第一基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第一基站，而将第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵通知第二基站；

在第一时隙，中继站接收来自第一基站和第二基站的信号；以及

在第二时隙，中继站对所接收的信号进行处理，并将处理后的混合信号广播至第一移动终端和第二移动终端；其中，

第一移动终端和第二移动终端分别根据中继站确定的基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵对在第一时隙接收到的来自第一基站和第二基站的信号以及在第二时隙接收到的来自中继站的信号进行联合检测，解调得到自身所需的数据。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站对所接收的信号进行处理包括：中继站对所接收的信号进行放大转发处理。

3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继站根据第一移动终端和第二移动终端上报的确定第一基站和第二基站的预编码矩阵和中继站的处理矩阵包括：

A，对h₁₁进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第一基站预编码矩阵初始值P₁，对h₂₂进行SVD分解，将主右奇异向量设定为第二基站预编码矩阵初始值P₂，其中，h₁₁代表第一基站到第一移动终端的信道；h₂₂代表第二基站到第二移动终端的信道；；

B，根据如下公式确定中继站的处理矩阵P_r：

P_r＝unvec{P}

其中，P＝U(：，m)^*，U(：，m)^*代表U的第m列的共轭，U由H的SVD分解得到，H＝U·S·V^H，H是一个m行n列的矩阵，即P是H的最小奇异值对应的左奇异向量的共轭，H=[β(h2rP2⊗hr1T),(1-β)(h1rP1⊗hr2T)]T,]]>β=aa+b;(1-β)=ba+b,]]>a=[Rn1n1]kk+||h11P1||2·||hr1Prh2rP2||2+γ1·||hr1Prh1rP1||2·||h21P2||2,]]>b=[Rn2n2]kk+||h22P2||2·||hr2Prh1rP1||2+γ2·||hr2Prh2rP2||2·||h12P1||2,]]>T为矩阵转置操作，为Kronecker乘积，unvec为向量矩阵化运算，和是噪声方差矩阵Rn1n1=E(N1N1+)=δ200(1+||hr1Pr||2)δ2,]]>Rn2n2=E(N2N2H)=δ200(1+||Hr2Pr||2)δ2,]]>δ²为接收端噪声功率，[R]_kk表示矩阵第k行第k列上的元素，k代表第k个数据流，h₁₁和h₁₂分别代表第一基站到第一移动终端和第二移动终端的信道；h₂₁和h₂₂分别代表第二基站到第一移动终端和第二移动终端的信道；h_1r和h_2r分别代表第一基站和第二基站到中继站的信道；h_r1和h_r2分别代表中继站到第一移动终端和第二移动终端的信道；

C，根据如下公式确定第一基站和第二基站的预编码矩阵P₁、P₂：

Pk=(Σl=1Khlk+wl+wlhlk-1b((Σl≠kTr{Jl(k)}-Tr{Jk(l)})-Tr{wkRnknkwk+})I)-1hkk+wk+]]>

其中，K表示接收端的数目，是噪声方差矩阵，定义同上，+为矩阵的共轭转置操作，Tr为矩阵的求迹操作，b为第一基站和第二基站的最大发送功率。

D，判断所确定的中继站的处理矩阵P_r以及基站的预编码矩阵P₁、P₂是否收敛，如果是，则得到中继站的处理矩阵P_r以及基站的预编码矩阵P₁、P₂的最优解；否则，返回B。