[发明专利]蜂窝网络中多中继参与的信息预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，具体是一种蜂窝网络中多中继参与的信息预处理方法。

背景技术

中继作为网络中引入的新的结点，将成为LTE-Advanced系统的关键技术。中继的作用主要体现在：扩大小区的覆盖范围，为小区中阴影衰落严重的地区以及覆盖的死角提供服务信号，提供热点地区的覆盖以及室内覆盖等，从而提高系统容量。同时中继设备的复杂度远低于基站，因此利用中继进行小区覆盖会使得网络建设成本降低。早期的中继只是简单的起到信号放大的作用，将接收到的信号不经任何处理直接放大并再次发送出去。这种方法的致命缺点在于因为无法区分有用信号和噪声信号，放大有用信号的同时也放大了噪声信号，对用户端产生了很强的干扰。随着LTE-Advanced对系统性能需求的提高，中继在网络中的功能越发强大，引入中继所达到的效果越发的明显。对于空间复用，LTE既支持开环方式的空间复用，又支持闭环方式的空间复用，即所谓的线性预编码技术。线性预编码操作的作用是将天线域的处理转换成波束域进行处理，在发射端利用已知的空间信道信息进行预处理操作，从而进一步提高用户和系统的吞吐量。

经过对现有技术文献的检索发现，CATT，ZTE等公司提出的“3GPP R1-071749.CATT，ZTE Precoding for EUTRA TDD”-3GPP TSG RAN WG1 Meeting #48bis(基于时分复用的演进通用地面无线接入的预编码)中，提出了两种不同的预编码方式，即非码本的预编码操作与基于码本的预编码操作。这两种方法都是在下行链路中使用预编码技术，旨在获取空间信道信息后降低误码率。但是这两种方法都没有考虑到中继在无线网络中的重要作用，因而无法应用到LTE-Advanced中；另外，基于码本的方法延时较长，无法胜任对于实时性要求较高的系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供一种蜂窝网络中多中继参与的信息预处理方法。本发明利用多中继在无线网络中的协同作用，实现了预编码效率的提升以及用户信息速率的提高，同时降低了系统时延，使系统满足实时性的要求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步，用户向基站发射探测导频信息，同时覆盖该用户的中继在途中监听。

第二步，接收到探测导频信息的中继进行信道估计处理，得到用户与中继间的信道状态信息；接收到探测导频信息的基站也进行信道估计处理，得到用户与基站间的信道状态信息。

所述的信道估计处理是最小二乘法，或者是最小均方误差法。

第三步，基站对原始数据信息进行预处理，得到基站预处理数据信息。

所述的预处理，是：利用现有技术中的奇异值求解方法或者是均匀信道分解方法得到预处理矩阵，然后将原始数据信息与预处理矩阵相乘得到预处理数据信息。

第四步，基站将基站预处理数据信息和专用导频发送给用户，同时基站将基站预处理数据信息通过广播的方式发送给中继，中继对接收到的信息进行预处理，得到中继预处理数据信息。

第五步，用户将接收到的基站预处理数据信息和中继预处理数据信息进行合并处理，得到原始数据信息。

所述的合并处理是现有技术中的选择合并方法，或者是现有技术中的最大比合并方法，或者是现有技术中的等增益合并方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、将中继这一关键技术引入到信息预处理操作，有效地增加了系统的通信容量，提高了用户的通信质量和系统容量；

2、基站向小区内各个中继进行广播，以达到传输数据的目的，可减少信令开销；

3、基站和中继的预编码方式都是基于非码本的预编码，这有效地减少了系统的延时，满足了实时系统的要求。

附图说明

图1是分别采用实施例1的方法和现有技术方法得到的信息率比较示意图；

图2是分别采用实施例2的方法和现有技术方法得到的信息率比较示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的方法进一步描述：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例包括以下步骤：

第一步，用户向基站发射探测导频信息，同时覆盖该用户的中继在途中监听。

所述的探测导频信息是一个特定的载波频率，其具备波的基本特征，有特定的相位和幅度。