[发明专利]用协同中继节点在异构无线网络中实现协同传输的方法

权利要求书

1.一种用协同中继节点在异构无线网络中实现异构协同传输的方法，其特征在于：设置一个或多个协同中继节点，每个协同中继节点有两套天线模块；基站为每个需要中继的目标用户终端分别优化选择适宜的异构协同中继节点集合，并为每个终端的下行和上行链路选择确定数量合适的天线，以便获得自适应的分集和复用增益；再综合考虑上行链路和下行链路的传输特性，合理设置每根天线的发射功率，保证第一跳链路和第二跳链路的传输性能均衡，从而优化系统的整体性能。

2.根据权利要求1所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：所述协同中继节点的两套天线模块能够同时通信，其中用于第一跳链路的第一套天线模块设有多根天线，以便与基站形成多根发射天线和多根接收天线的MIMO阵列；而为第二跳链路服务的第二套天线模块只有1根天线，要选择多个中继节点与目标用户终端进行协同分集或虚拟MIMO的复用通信。

3.根据权利要求2所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：所述协同中继节点的第一套天线模块中被选择与基站通信的天线数量R_A要小于或等于基站的天线数S_A，即R_A≤S_A。

4.根据权利要求1所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：在优化选择适宜的异构协同中继节点集合时，基站要对目标用户终端的类型及其天线数量、第一跳链路和第二跳链路的信道状况及其采用的通信技术和传输性能进行综合评定；也就是根据用户的接入请求，由基站统一调度、选择每个终端的异构协同中继节点集合、各个协同中继节点的天线数量和每根天线的发射功率。

5.根据权利要求4所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：对于不同的目标用户终端，基站统一调度、选择每个终端适宜的异构协同中继节点集合、各个协同中继节点的天线数量和每根天线的发射功率的操作包括下列步骤：

(1)为每个终端确定异构协同中继节点集合：适宜的异构协同中继节点取决于该终端第二跳链路的上行和下行链路的传输状况，如果下行链路选择的中继节点集合为D_R1，上行链路优化的中继节点集合为D_R2，则优化后确定的中继节点是该两个集合的并集的最小子集，即Min{D_R1∪D_R2}，以便藉由该最小子集能够同时满足上下行链路的传输要求，并使所选择的中继节点数量最少；

(2)根据已确定的异构协同中继节点集合，为每个终端的下行链路和上行链路分别就基站端和异构协同中继节点的第一套天线模块端选择数量合适的天线：对于下行链路，在每个异构中继节点上选择的天线数量至少是第二跳链路的传输速率r_D2与第一套天线模块为单天线时的传输速率r_D1之商r_D2/r_D1的整数；对于上行链路，它们的天线数量至少是第二跳链路的传输速率r_U2与第一套天线模块为单天线时的传输速率r_U1之商r_U2/r_U1的整数；

(3)为每个终端的上行和下行的每跳链路中的每根天线分别设置适宜的发射功率，以减少整个系统的干扰和保证终端用户的服务质量：对包括第一跳链路和第二跳链路的下行传输的初始发射功率采用固定发射功率；并根据远近不同对包括第一跳链路和第二跳链路的上行传输的初始发射功率采用开环功率控制方法；而在传输链路建立好后，再采用信道质量指示CQI的周期性反馈对包括第一跳链路和第二跳链路的上下行传输的发射功率进行闭环功率调整。

6.根据权利要求5所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，为了获得协同分集增益，在第一跳和第二跳链路的发射端使用分布式空时编码STBC或其他协同分集编码；为了获得协同复用增益，在第一跳和第二跳链路的发射端使用水平或者垂直分层空时编码BLAST。

7.根据权利要求4所述的实现异构协同传输的方法，其特征在于：终端配置的天线是单根或多根时，它所获得的分集和复用增益是不同的；基站进行集中调度时，要根据目标用户终端的天线配置，自适应采用分集和复用策略。