[发明专利]全连接双向X中继信道中的联合传输方法

摘要

本发明公开了一种全连接双向X中继信道中的联合传输方法，考虑全连接双向X中继信道在4用户下的场景，现有算法忽略了用户间的直连链路，实际通信系统中由于无线电波的传输特性，用户之间的直连链路不可避免，因此浪费了部分资源。本发明同时应用用户间直连链路和用户中继之间链路，提出了一种全连接双向X中继信道中的联合传输方法。该方法通过时隙扩展，利用用户间链路传递期望交换的数据，利用用户中继间链路协助用户交换数据，从而在多个时隙内完成通信过程。本发明可以改善用户和中继的天线利用率并提升系统的自由度,与现有技术相比，在同等的天线配置下可以传输更多的数据流。

主权项

1.全连接双向X中继信道中的联合传输方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)计算用户天线数M和中继天线数N之比，如果则根据下式求解d,T₁,T₂其中，d(d≤M)为每时隙每个用户发送的数据流数目，T1为前向阶段个数，T2为后向阶段个数；步骤2)T1个前向阶段，每阶段4个时隙，每个时隙两个用户发送信号，一个用户和中继接收信号，另一个用户保持沉默，即不收发任何信号，具体过程如下：时隙1：用户1、2各发送d个符号给用户3，用户3和中继接收信号，用户4保持沉默；时隙2：用户1、2各发送d个符号给用户4，用户4和中继接收信号，用户3保持沉默；时隙3：用户3、4各发送d个符号给用户1，用户1和中继接收信号，用户2保持沉默；时隙4：用户3、4各发送d个符号给用户2，用户2和中继接收信号，用户1保持沉默，此时，一个阶段结束，此过程重复T1次；用户的天线数为M，每个时隙内接收用户得到了M个包含2d符号的线性方程，由于d≤M＜2d，即接收用户的天线数不足以独立解出2d符号，因此需要中继每时隙解出2d‑M个符号，并于后向阶段发给各用户，协助其解出所有的符号；步骤3)后向阶段，中继将前向阶段解出的符号进行网络编码并发送，除此之外，每时隙选出一个用户再发送M‑N个符号给接收用户，后向阶段共T2个，每个阶段4个时隙，每个时隙一个用户和中继发送信号，两个用户接收信号，一个用户保持沉默，具体过程如下：时隙1：中继发送N个网络编码符号，用户1、3接收，用户2再发送M‑N个符号给用户3，用户4保持沉默；时隙2：中继发送N个网络编码符号，用户2、3接收，用户4再发送M‑N个符号给用户2，用户1保持沉默；时隙3：中继发送N个网络编码符号，用户1、4接收，用户3再发送M‑N个符号给用户1，用户2保持沉默；时隙4：中继发送N个网络编码符号，用户2、4接收，用户1再发送M‑N个符号给用户4，用户3保持沉默；此过程重复T2次；接收用户收到来自中继的网络编码符号之后，首先利用自信息进行自干扰消除，然后将得到的独立符号代入前向阶段得到的线性方程中，解出所有期望信号，同时，接收用户还得到了另外一个用户发送的M‑N个符号，每个用户在每个前向阶段中接收2d个符号，每个后向阶段接收M‑N个符号，总共接收2dT1+T2(M‑N)个数据符号，那么每时隙每用户最大传输的数据流即实现的自由度为联合式(1)(2)，可得步骤4)如果则按照下列公式求解d,T₁,T₂其中Y表示中继解调的符号数；步骤5)前向阶段，具体过程和步骤2)相同；步骤6)后向阶段，每时隙只有中继发送，两个用户接收，剩下两个用户沉默，其余细节与步骤4)相同；此时，每个用户在每个前向阶段中接收2d个符号，后向阶段没有接收符号，总共接收2dT1个数据符号，那么每时隙每用户最大传输的数据流即实现的自由度为