[发明专利]一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法

说明书

本发明公开了一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，包括：计算中继节点对应两个源节点的信干噪比，并从中选出最小的信干噪比作为中继节点的有效信干噪比；筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点；计算得到两个源节点基于不同天线配置模式的信干噪比，然后筛选出两个源节点与最优中继节点对应不同天线配置模式的信干噪比的最大值；将上述信干噪比最大值对应的天线配置模式设定为最优天线配置模式。所述面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法基于最优中继与最优天线配置模式的联合选择，实现了通信系统链路性能的优化，提高了通信系统的可达速率和频谱效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法。

背景技术

无线通信业务量的爆炸式增长与频谱资源短缺之间的外在矛盾，驱动着无线通信理论与技术的内在变革，传统的无线通信系统多工作在传统的半双工模式下，一般分为时分双工(TDD)和频分双工(FDD)两种工作模式，这两种工作模式分别将时域和频域资源划分为相互独立的正交资源，以此来隔离收发信号，进而避免信号的相互干扰。TDD是指通信系统收发端使用相同频率在不同时间段交替发送信号的双工模式；FDD是指系统收发端使用不同频段同时发送信号的双工模式。然而这两种相对固定的时频资源分配方式在无线通信业务量剧增的形势下其劣势性已显露无疑，因此提升FDD与TDD的频谱效率，并消除其对频谱资源使用和管理方式的差异性，已成为未来移动通信技术革新的目标之一。而基于自干扰抑制理论和技术的全双工技术成为实现这一目标的潜在解决方案，全双工技术是指在相同的时间和频率资源上同时接收和发送信号。从设备层面，全双工的核心问题是本地设备发射的同时同频信号(即自干扰)如何在本地接收机中进行有效抑制，目前已形成空域、射频域、数字域联合的自干扰抑制路线，在一定程度上对自干扰产生了较好的抑制作用。另外，在无线通信场景中，中继作为网络物理层的连接设备，主要功能是通过对信号的重新发送和转发来扩大网络传输的距离，可极大提高系统覆盖范围、提升系统效率，因而被广泛应用于协作通信系统中。

针对全双工中继系统，一般可分为单向通信方式和双向通信方式。全双工单向通信中，同一时隙内一个或多个半双工节点在全双工中继的协作转发下向一个或多个半双工目的节点转发消息，而双向中继通信方案相当于在同一个物理信道中支持了两个单向信道，实现了更高的系统速率。因此，全双工双向中继系统可弥补单向中继系统频谱低下的缺点，提高系统吞吐量，其为高效数据通信提供了一种有效的技术手段，因而得到学术界和产业界的高度重视。对于多中继的全双工双向中继系统，链路选择是一种可极大地提升系统性能的有效手段。但是，现有的全双工双向中继系统的链路选择技术方案中，各个节点处可通过一根收发共享式天线或者预定义收发功能的两根分离式天线的模式实现信号的同时同频收发，使得天线选择技术仅局限于天线数量的选择，不仅无法充分发挥链路选择技术的优势性，选择的灵活性降低，而且当从源节点到中继接收天线或从中继发送天线到目的节点的信道链路陷入深度衰落时，将会严重影响系统性能。

因此，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：现有全双工双向中继系统中的链路性能和频谱效率有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，能够优化系统中的链路性能和可达速率，进而提高系统的频谱效率。

基于上述目的本发明提供的一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，包括：

在全双工双向中继系统中，基于不同中继节点，计算得到每个中继节点分别对应两个源节点的信干噪比，并且从这两个信干噪比中选出最小的信干噪比作为每个中继节点对应源节点的有效信干噪比；其中，所述全双工双向中继系统中包括两个源节点以及多个用于信号转发的中继节点且两个源节点之间只通过一个中继进行信号转发；所述两个源节点分别为第一源节点和第二源节点；