[发明专利]基于联合波束赋形的协同传输方法

权利要求书

1.一种基于联合波束赋形的协同传输方法，包括步骤如下：

(1)全向信道估计

系统中各发送节点采用基于训练序列的信道估计技术获取该发送节点到接收节点之间的全向信道状态信息，依据各发送节点到接收节点之间的全向信道状态信息，通信系统通过自适应中继选择方法，选择一组发送节点作为协同中继节点，构成虚拟MIMO系统；

(2)产生定向波束

各协同中继节点利用其与接收节点之间的全向信道状态信息，采用阵列天线波束赋形方法，产生指向接收节点的定向波束，协同中继节点与接收节点之间的全向信道转化为定向信道；

(3)定向信道估计

协同中继节点采用基于训练序列的信道估计技术对步骤(2)产生的定向信道进行估计，得到定向信道状态信息；

(4)交换信息

4a)各协同中继节点将自己发送的数据和各协同中继节点与接收节点之间的定向信道状态信息传送给其它协同中继节点；

4b)各协同中继节点接收其它协同中继节点传送的数据和其它协同中继节点与接收节点之间的定向信道状态信息；

(5)产生虚拟波束

采用MIMO预编码技术，各协同中继节点产生自身的预编码矩阵，通信系统得到中继节点与接收节点之间一组独立正交的空间虚拟波束。

(6)传输数据

各协同中继节点将自身的预编码矩阵对发送的数据加权，通过阵列天线传送加权后的数据给接收节点；

(7)收端解码

接收节点将协同中继节点发送的数据接收并解码，恢复出原始数据信息。

2.根据权利要求1所述的基于联合波束赋形的协同传输方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)中所述的基于训练序列的信道估计方法可采用基于最小二乘LS或最小均方误差MMSE信道估计方法。

3.根据权利要求1所述的基于联合波束赋形的协同传输方法，其特征在于，步骤(1)中所述的自适应中继选择方法是：首先初始化中继节点集合，然后从中继节点集合中选择信噪比最大的中继节点并从中继节点集合中减去该信噪比最大的中继节点，最后根据合并后的输出信噪比γ判断中继选择是否结束，若γ≥γ_th，中继选择结束，若γ＜γ_th，则继续从中继节点集合中选择中继节点，其中γ_th为门限值，该门限值根据传输业务类型而设定。

4.根据权利要求1所述的基于联合波束赋形的协同传输方法，其特征在于，步骤(2)中所述的阵列天线波束赋形方法采用特征波束成形方法和基于波达方向估计的波束成形方法。

5.根据权利要求1所述的基于联合波束赋形的协同传输方法，其特征在于，所述步骤(4)交换的信息包括协同中继节点发送的数据和协同中继节点与接收节点之间的定向信道状态信息。

6.根据权利要求1所述的基于联合波束赋形的协同传输方法，其特征在于，所述步骤(5)中的MIMO预编码技术采用奇异值分解方法和几何均值分解方法。