[发明专利]一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法

说明书

本发明公开了一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，包括：源节点向中继节点发送信息，中继节点对所接收的信息进行解码，根据目的节点反馈的信道状态信息对解码后的信息进行预编码，最大化目标节点的接收信噪比，并计算预编码信道传输容量；目的节点进行信道估计获取信道状态信息，将信道状态信息量化后反馈给中继节点，并计算反馈信道传输容量；将预编码信道传输容量和反馈信道传输容量之定义为有效容量，以最大化有效容量为目标，寻求最佳的反馈信道量化比特，将预编码后的信息转发到目的节点。本发明通过寻求最佳的信道反馈量化比特，显著提高了无线中继传输的有效容量。

技术领域

本发明涉及一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

在无线通信系统中，协作中继技术具有低成本、扩大覆盖范围的作用，可以有效提高通信系统的可靠性和传输速率。使用中继技术必须要进行中继预编码，中继预编码可以有效提高通信系统的信道容量，而使用中继预编码需要获取信道状态信息，信道状态信息的精确度越高，所获得的信道容量越大，但是，在现有的获取方式下，在得到信道状态信息精确度的同时，必然会因为反馈开销过大而占用较多的频带资源，对频带资源提出了更高的要求。在无线通信中，频带资源一直是极其稀缺的资源，因此如何在占用频带资源有限的情况下，获取更高精度的信道状态信息，以便在中继传输过程中，得到更加准确的多中继的权值分配，减少对资源的浪费，成为当下亟待解决的问题之一。

传输状态信息的准确获取对通信过程至关重要。发送端要获取信道状态信息，需要接收端通过反馈信道将信道状态信息的量化值反馈给发送端，对于量化的精度就提出了要求。但是，随着量化精度的提高，反馈的开销也越大，占用的频带资源越多，对系统造成了一定的负担。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，解决现有技术中中继传输过程反馈开销大、占用频带资源多的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，包括如下步骤：

源节点向中继节点发送信息，中继节点对所接收的信息进行解码，根据目的节点反馈的信道状态信息对解码后的信息进行预编码，最大化目标节点的接收信噪比，并计算预编码信道传输容量；

目的节点进行信道估计获取信道状态信息，将信道状态信息量化后反馈给中继节点，并计算反馈信道传输容量；

将预编码信道传输容量和反馈信道传输容量之定义为有效容量，以最大化有效容量为目标，寻求最佳的反馈信道量化比特，将预编码后的信息转发到目的节点。

所述预编码的具体方法如下：

设中继协同通信系统共有M个中继节点，D_n代表在第n个成功解码的中继节点集合，|D_n|代表集合D_n中的中继节点个数，权值向量为w＝[w₁,w₂,w₃,Λ,w_|Dn|]^T，w_k表示第k个中继节点的权值，k＝1,2,3,Λ,|D_n|，权值向量w，满足||w||＝1；

计算目标节点所估计到的第i个中继信道状态信息量化实际值h_id：

式中：为信道状态信息量化值；h_ie为信道状态信息量化误差；

计算目的节点收到的信号的表达式：