无线中继回程链路的自适应协同传输方法

摘要

一种无线中继回程链路的自适应协同传输方法，当多个用户通过无线中继接入基站，如果回程链路的资源占用超过预定门限值，中继对部分直传用户信息和部分转发用户信息进行网络编码处理后，采用单一无线资源发送给基站，以便在增加中继服务的目标用户数量的同时，减少回程链路的资源占用，提高无线中继系统传输性能；基站还对采用网络编码处理的用户进行集中调度，对接收到的网络编码混合信息联同来自用户的直传信息一起进行检测恢复，不需增加额外的系统开销且获得分集增益。该方法解决了新一代宽带移动通信系统回程链路资源受限问题，确保无线中继不仅能够扩展覆盖范围，还能减少因引入中继而造成的频谱效率降低。

主权项

1.一种无线中继回程链路的自适应协同传输方法，其特征在于：当多个用户通过无线中继接入基站，如果回程链路的资源占用超过预定门限值时，中继对接收到的部分直传用户信息和部分转发用户信息进行网络编码处理，并采用单一无线资源发送给基站，以便在增加中继服务用户数量的同时，减少所占用的回程链路资源，提高无线中继系统传输的整体性能；基站还对采用网络编码处理的用户进行集中调度，对接收到的网络编码混合信息联同来自用户的直传信息一起进行检测恢复，不需增加额外的系统开销就能提高接收分集增益；该方法包括下列操作步骤：（1）在上行链路传输的每个资源调度周期，基站根据需要调度的用户数量、用户的信道状态和所需资源三种信息，统计基站覆盖区域内每个中继传输无线回程链路所需的资源块PRB数量，设置每个中继所需的PRB数n_i及其当前可用的PRB数N_i，并计算直接解码转发时每个中继传输的无线回程链路的负载其中自然数下标i为中继序号；然后，判决每个中继传输的无线回程链路的负载η_i是否超过预设的负载门限值η_th，若是，即η_i>η_th，则第i个中继触发网络编码操作，执行步骤（2）；否则，即η_i≤η_th，则第i个中继不触发网络编码操作，仍然采用传统中继传输方法进行资源分配和调度；（2）基站判决需要触发网络编码操作的中继区域内的未调度的激活用户，估算未调度的激活用户的传输速率，并将同时处于基站和中继两者覆盖区域的激活用户按照承载业务的传输速率从大到小进行优先级排序，选择优先级最高的用户作为主调度用户；并分别从只位于中继覆盖区域内或同时处于基站和中继两者覆盖区域的未调度的激活用户中选择与主调度用户传输速率最相近的用户作为主调度用户的配对用户，同时为主调度用户和配对用户分配相应合适的资源块，用来进行用户和中继间的通信；（3）中继对接收到的、来自主调度用户和配对用户的两者信息进行网络编码操作，即比特信息进行异或处理或符号叠加，并使用分配的资源块传输网络编码后的信息给基站，其传输速率采用两者速率的最小值；基站接收来自中继转发的网络编码混合信息后，结合已经接收到的主调度用户的直传信息或主调度用户与配对用户两者的直传信息进行联合检测，分别恢复主调度用户和配对用户的信息；（4）基站评估第i个中继下的主调度用户及其配对用户采用网络编码处理后中继所需的PRB数n’_i，并计算节省的回程链路负载再判断其无线回程链路负载η与其节省的回程链路负载η'之差是否小于预设的负载门限值η_th，即判断（η-η′）<η_th是否成立；若是，则退出网络编码的调度配对操作，所有剩余未调度的用户都采用传统中继传输调度方法分配资源；否则，执行后续步骤（5）；（5）基站判断是否所有激活的需要调度的用户都已经执行了网络编码选择的配对操作，若是，则退出网络编码的选择配对操作，对激活的剩余未调度用户采用传统中继传输调度方法分配中继到基站的无线资源；否则，返回执行步骤（2）。