[发明专利]无线中继协同传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种无线中继协同传输方法及装置。

背景技术

随着无线通信的飞速发展，频谱资源极度短缺，能够大幅提高频谱利用效率的技术受到了越来越多的关注，如协同通信技术。如图3所示，中继距离基站较近，用户距离基站较远。由于有限的发射功率和带宽，以及随时间变化的信道质量，有时基站发送的信号不能直接被用户解码。作为该问题的一种解决方案，中继可以帮助基站转发数据给用户，即如果基站→用户之间的信道质量较差而基站→中继和中继→用户之间的信道质量较好，则基站可以通过基站→中继→用户的发送路径传输数据。用户可以对基站和中继发送来的信号进行合并解码。一种常见的中继协同通信方案为解码转发(DF,Decode-and-Forward)。解码转发(DF)传输方法是中继先对接收到的基站信号进行解码，并按照原来的编码方式或新的编码方式将编码后的再生符号信息转发给用户。用户对基站和中继发送来的信号进行合并解码。

解码转发传输方法中，中继采用半双工模式，将单位时间平均分成两个时隙：第一时隙中，基站采用广播模式发送数据给中继和用户；第二时隙中，中继将收到的信号进行解码并重新编码转发给用户，基站则保持静默。

业界现有的理论分析和仿真实验都证明，该DF解码转发传输方法并没有最大化的利用频谱资源和提高吞吐量，因此我们有必要对传统的DF解码转发传输方法进行改进，以更好的利用频谱资源和提高吞吐量。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无线中继协同传输方法及装置，解决了传统解码转发传输方法未能高效的利用频谱资源的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种无线中继协同传输方法，发射端的发送方法包括以下步骤：

S1、基站要发送的数据包括第一消息和第二消息，基站对第一消息和第二消息分别进行编码调制，得到第一信号和第二信号；

S2、在第一时隙中，基站广播第一信号，所述中继对第一信号进行解码，成功解码的一个或多个中继得到第一消息；

S3、在第二时隙中，基站发送第二信号；在第一时隙中成功解码得到第一消息的一个或多个中继将第一消息重新进行编码调制，并转发信号。

优选的，所述中继为单天线配置，采用半双工模式工作。

优选的，在步骤S3中，所述中继采用解码转发传输方法对第一信号进行转发。

优选的，在第二时隙中，所述基站发送的第二信号比所述成功解码的中继转发的第一信号要弱。

本发明还提供了一种无线中继协同传输方法，终端的接收方法包括以下步骤：

S4、在第一时隙中，终端接收并存储第一信号；

S5、在第二时隙中，终端接收并存储中继转发的信号与第二信号叠加后的信号；

S6、终端根据在两个时隙中接收到的信号对第一信号进行合并解码，得到第一消息；

S7、终端对所述第一消息进行编码调制，得到第一信号；

S8、终端从在第二时隙中接收到的叠加后的信号中减去所述第一信号，得到第二信号；

S9、终端对所述第二信号进行解码，得到第二消息。

本发明还提供了一种无线中继协同传输装置，发射端包含以下模块：

基站编码调制模块，基站要发送的数据包括第一消息和第二消息，基站对第一消息和第二消息分别进行编码调制，得到第一信号和第二信号；

第一时隙广播模块，在第一时隙中，基站广播第一信号，所述中继对第一信号进行解码，成功解码的一个或多个中继得到第一消息；

第二时隙发送模块，在第二时隙中，基站发送第二信号；在第一时隙中成功解码得到第一消息的一个或多个中继将第一消息重新进行编码调制，并转发信号。

优选的，所述中继为单天线配置，采用半双工模式工作。

本发明还提供了一种无线中继协同传输装置，其特征在于，终端包含以下模块：

第一时隙终端接收模块，在第一时隙中，终端接收并存储第一信号；

第二时隙终端接收模块，在第二时隙中，终端接收并存储中继转发的信号与第二信号叠加后的信号；

第一终端解调和解码模块，终端根据在两个时隙中接收到的信号对第一信号进行合并解码，得到第一消息；

终端编码调制模块，终端对所述第一消息进行编码调制，得到第一信号；

终端信号相减模块，终端从在第二时隙中接收到的叠加后的信号中减去所述第一信号，得到第二信号；