[发明专利]一种基于虚拟MIMO系统的协作传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更为具体地讲，涉及到一种基于虚拟MIMO系统的协作传输方法。

背景技术

作为下一代通信系统的关键技术，MIMO(多输入多输出)技术能够提供更好的空间分集增益和更高的系统容量，已成为无线通信技术领域的研究热点。

然而，MIMO技术要求在移动终端上布置多天线，且天线间距离至少大于四分之一工作波长，因此，难以适应移动终端日益小型化的发展趋势，于是，基于协作通信的虚拟MIMO技术引起了人们的关注。

在虚拟MIMO系统中，具有单天线的通信节点通过聚簇形成虚拟多天线阵列(VAA，Virtual Antenna Array)，联合向下游VAA小区的各节点发送数据。然而，虚拟MIMO系统的通信节点是分布式的，接收端的各节点仅能获得所有发送端天线到本节点天线间的信道参数，要得到簇内其他节点的信道参数形成信道矩阵，其难度和代价都是很大的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有中基于MIMO系统的协作传输方法的不足，提出一种传输效率更高、传输可靠性更强的基于MIMO系统的协作传输方法。

为实现上述发明目的，本发明的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m发出信道测量信息，下游簇C_j的节点k测量信道，得到上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m到下游簇C_j的节点k的各信道状态；下游簇C_j节点k根据各信道状态，将各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点，得到下游簇C_j节点k对上游簇C_j-1节点的优化资源分配方案P_k；同时，下游簇C_j的其他节点也进行节点k一样的信道测量和资源优化，得到各自节点的优化资源分配方案；这样得到下游簇C_j各节点的优化资源分配方案P₁，…，P_k，…，P_n；

在本步骤中，m是上游簇C_j-1参与数据传输的节点数，n为下游簇C_j参与数据传输的节点数；

(2)、根据下游簇C_j节点k的优化资源分配方案P_k，得到各信道分配节点到下游簇C_j节点k的一组信道状态S_k，根据该组信道状态S_k，计算出下游簇C_j节点k的竞争因子α_k；同理，得到下游簇C_j的其他节点的竞争因子；这样得到下游簇C_j各节点的α₁，…，α_k，…，α_n竞争因子；

(3)、下游簇C_j节点广播各自的竞争因子，由下游簇C_j的仲裁节点接收，并依据竞争因子，选出下游簇C_j节点中的最佳接收节点；

(4)、下游簇C_j的最佳接收节点向上游簇C_j-1广播其优化资源分配方案，并通知上游簇C_j-1节点联合向下游簇C_j发送数据；上游簇C_j-1根据最佳接收节点的优化资源分配方案将各信道分配给上游簇C_j-1各个节点，形成虚拟MISO系统，并联合向下游簇C_j发送含有校验信息的数据；

(5)、下游簇C_j的最佳接收节点接收上游簇C_j-1发送的数据并进行校验，若正确接收则向上游回复确认消息，若出错则向上游簇C_j-1发送数据重传消息，直到正确接收数据；

(6)、下游簇C_j的最佳接收节点在簇内广播数据，下游簇C_j其他节点接收后，经过校验，若正确则簇内共享传输完成，若有节点报错，则由最佳接收节点重新广播数据，直到簇内节点都正确接收数据。