[发明专利]基于分层调制技术的无线中继混合协同传输方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于分层调制技术的无线中继混合协同传输方法及系统，涉及无线通信技术领域。该方法包括：一组中继设备接收第一基站发送的第一信号和第二基站在同频带上同时发送的第二信号；一组中继设备中L个中继设备采用解码转发方式将第一信号发送聚合基站，N‑L个中继设备采用放大转发方式将第一信号和所述第二信号的叠加信号发送聚合基站；聚合基站接收一组中继传输的信号，并对其进行串行干扰消除和合并解码。该方法通过分层调制技术将解码转发及放大转发两种协同转发方案结合在一起，使得在传统解码转发方案中无用的、未能成功解码的信号也能通过放大转发的方式为数据传输提供帮助，从而最大化提高基站与聚合基站之间的数据吞吐量。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于分层调制技术的无线中继混合协同传输方法及系统。

背景技术

随着智能手机的普及和移动多媒体技术的迅速发展，基站如宏蜂窝基站、smallcell基站(pico基站、femto基站)和WiFi AP等设备可能接收到来自多个用户的海量数据信息，而在很多情况下数据源基站与核心网之间并没有有线光纤互连，而是要通过无线设备进行数据传输，例如在临时搭建的热点场所如体育场、剧场等中，small cell基站接收到用户的海量数据后，需要通过无线回程链路将用户的海量数据传输给聚合基站，从而进一步通过聚合基站所连接的有线光纤将用户数据传输给核心网。由于源基站到聚合基站的无线回程链路的信道容量有限，频谱资源极度短缺，因此，如何利用现有的无线通信技术如协同通信、分层调制、广播组播等来有效提高源基站到聚合基站的无线回程链路的信道容量，从而将源基站侧的海量用户数据迅速传送到核心网，成为我们迫切需要解决的问题。

现有的多中继协同传输方案并没有最大化的利用频谱资源，以最优单中继协同转发为例，通常选择源节点→中继i和中继i→目标节点两跳中的较差信道增益构成集合并从中选择最大值，选择该最大值所对应的中继为协作中继，即选中中继的下标为(假设系统中共有N个中继可能参与协同转发)。在最优单中继协同转发方案中，只有单个中继参与协同转发和提供帮助，该方案只有较好的多用户分集增益而没有组播增益，因此该方案并没有最高效的利用频谱资源；另外，多中继协同通信的另一个常用传输方案是源节点选择所有中继参与协同转发，源节点的发射速率将受限于其与第一跳的最差信道中继间的信道容量，该方案只有较好的组播增益而没有多用户分集增益，因此该方案也没有最高效的利用频谱资源。现有的多中继协同转发方案要么都采用解码转发，要么都采用放大转发，要么自适应的分时采用两种常见协同转发方案中的一种，而很少见到不同部分的协同中继同时采用解码转发和放大转发的，更没有利用分层调制技术将这两种协同转发方案结合在一起以最大化的提高传输链路的信道容量。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于分层调制技术的无线中继混合协同传输方法及系统，实现了提高数据吞吐量的目的。

第一方面，本发明提供一种基于分层调制技术的无线中继混合协同传输方法，该方法包括：

一组中继设备接收第一基站发送的第一信号和第二基站在同频带上同时发送的第二信号；

所述一组中继设备中的L个中继设备采用解码转发方式将所述第一信号发送聚合基站，所述一组中继设备中的N-L个中继设备采用放大转发方式将所述第一信号和所述第二信号的叠加信号发送聚合基站，所述L个中继设备与第一基站的距离小于L个中继设备与第二基站的距离；

所述聚合基站接收所述一组中继传输的信号，并对所述一组中继传输的信号进行串行干扰消除和合并解码。

可选的，所述一组中继为N个中继，第一信号为X₁，第二信号为X₂，

L个中继设备接收的信号为X₁，在解码时将信号X₂视为干扰；