[发明专利]一种基于译码转发策略的多天线中继波束成形方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信网络技术领域，涉及无线协作中继传输，特别涉及一种基于译码转发策略的多天线中继波束成形方法。

背景技术

中继技术因其可以扩大无线网络的覆盖范围，提高信息传输速率，受到了广泛的关注。在LTE-Advanced等4G移动通信技术中也将选用中继技术作为系统性能提升的重要手段。待选的中继策略主要的有三大类：第一类是译码转发的中继策略，在这种中继策略中，中继节点准确译码，然后转发出去；第二类是放大转发中继策略，在这种中继策略中，中继节点只放大接收到的信号，然后转发；第三类是估计转发中继策略，在这种中继策略中，中继对接受到的信号先做估计，再转发。

在中继技术得到广泛关注的同时，多天线技术也是下一代无线通信网的核心技术。多天线技术一方面可以提高系统的容量，另一方面也可以提高系统分集增益以增强可靠性。在多天线技中，既可以使用空时编码的方法，也可以使用波束成形的方法。

将中继技术和多天线波束成形技术结合，能够设计最优的波束成形矢量，提高传输效率和可靠性，节约发射功率。但是，目前还没有将中继技术和多天线波束成形技术结合起来的研究。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于译码转发策略的多天线中继波束成形方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于译码转发策略的多天线中继波束成形方法，其包括如下步骤：

S1：在第一时隙，求取信源节点S的波束成形矢量，并使信源节点S向中继节点R和目的节点D同时发送信号s₁，中继节点R和目的节点D同时接收信号s₁；

S2：在第二时隙，中继节点R接收信号s₁并译码，重新将信息编码成信号s₂并发送给目的节点D。

本发明提出了在第一时隙时信源节点的波束成形矢量的设计，实现了传输效率最大化、信道中断概率最小化。

在本发明的一种优选实施例中，求取信源节点S的波束成形矢量的方法为：在信源节点S处对增益矩阵H实行奇异值分解，增益矩阵H={H_ij}_N×N为信源节点S到中继节点R的信道增益矩阵，令H=UΛV^H，其中，U和V都是酉矩阵，Λ是一个N×N的对角矩阵，其中，N为正整数，

其中，，λ₁≥λ₂≥…≥λ_N≥0按降序排列，令矩阵V的列向量分别为V=(v₁,v₂,…,v_N)，信源节点S的波束成形矢量为：

w_s=Vw=v₁w₁+v₂w₂++v_Nw_N，

其中，w=(w₁,w₂,…,w_N)^t，取复角，有：

∠w1=θ-∠h1tv1+2k1π]]>