專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)、中繼選擇方法、無(wú)線中繼設(shè)備和基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多中繼無(wú)線通信領(lǐng)域。具體涉及具有多 中繼的無(wú)線通信系統(tǒng)以及用于多中繼無(wú)線通信系統(tǒng)的中繼選擇方法、無(wú)線中繼設(shè)備和基站。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于處在不利位置(如小區(qū)邊緣)的用戶，由于與基站(下 文中，亦稱為源節(jié)點(diǎn))之間的信道容易受到噪聲及干擾的影響，因此用戶信號(hào)一般較差，通 話困難。對(duì)于處在不能和基站通信的一些區(qū)域的用戶，比如處在被高大建筑物遮擋等接收 不到基站信號(hào)處的用戶，則甚至與基站之間不能通信。如果在原有基站的基礎(chǔ)上增加一些 新的中繼，則可以增大天線的分布密度，拉近天線和用戶的距離，從而改善鏈路質(zhì)量，降低 用戶掉話率，提高系統(tǒng)的頻譜效率。在用戶和基站之間存在多個(gè)中繼時(shí)，還可以有效提高分 集增益，同時(shí)使得系統(tǒng)容量呈對(duì)數(shù)型增長(zhǎng)。因此，中繼技術(shù)的研究對(duì)新一代無(wú)線通信系統(tǒng)具 有重要意義。在中繼技術(shù)的研究中，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的不同，中繼可以分為非再生中繼和再生中 繼。非再生中繼是簡(jiǎn)單放大接收信號(hào)并將其發(fā)送給用戶。再生中繼是中繼設(shè)備對(duì)接收信號(hào) 進(jìn)行解碼并重新編碼之后發(fā)送給用戶。但是從實(shí)際系統(tǒng)角度出發(fā)，再生中繼實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較
尚ο長(zhǎng)久以來，對(duì)中繼系統(tǒng)的研究多集中在單用戶場(chǎng)景，即假設(shè)單個(gè)或者多個(gè)中繼節(jié) 點(diǎn)(下文中，也稱為中繼設(shè)備)協(xié)作基站與單個(gè)用戶進(jìn)行通信。直到最近，人們的注意力才 轉(zhuǎn)移到多用戶場(chǎng)景。多用戶與單用戶的區(qū)別主要在于在多用戶中繼系統(tǒng)中，多個(gè)用戶的數(shù) 據(jù)占用相同的時(shí)頻資源，因此相比于單用戶場(chǎng)景，多用戶中繼系統(tǒng)能夠有效提高頻譜效率， 給系統(tǒng)吞吐量帶來可觀的增益。同時(shí)，已有的研究證明，通過適當(dāng)?shù)陌l(fā)射信號(hào)形式和接收機(jī)設(shè)計(jì)，多天線技術(shù)可以 在不顯著增加無(wú)線通信系統(tǒng)成本的同時(shí)提高系統(tǒng)容量。但是由于受終端功耗、體積和復(fù)雜 度等因素的影響，用戶手機(jī)一般不能采用多天線。而基站側(cè)可以采用多天線，采用相對(duì)復(fù)雜 的算法等，提高用戶的接收信噪比。在采用中繼進(jìn)行協(xié)同通信的小區(qū)中，用戶與基站之間一般存在多個(gè)可用的中繼設(shè) 備，作為候選節(jié)點(diǎn)。如何從眾多的候選中繼節(jié)點(diǎn)中選擇最佳中繼設(shè)備，既可獲得分集增益， 又能夠減少系統(tǒng)復(fù)雜度，是中繼選擇需要研究的問題。為了保證無(wú)線通信系統(tǒng)的分集度，所 選擇的中繼設(shè)備的數(shù)量盡量不影響到用戶與基站之間信道的自由度。通常，在單用戶場(chǎng)景 下，選擇最優(yōu)的一個(gè)中繼為用戶服務(wù)，而在多用戶場(chǎng)景下，選擇多個(gè)中繼進(jìn)行服務(wù)。已有的中繼選擇方案大多關(guān)注單用戶場(chǎng)景。或者基于地理位置信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)信息、傳播路徑損耗信息等進(jìn)行中繼選擇，或者基于瞬時(shí)信道信息進(jìn)行中繼選擇。前者無(wú) 需傳輸實(shí)時(shí)信道信息和信令，對(duì)信道變化不敏感，選擇結(jié)果可以在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持 不變，后者正好相反。
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當(dāng)前，中繼節(jié)點(diǎn)向基站傳輸(即反饋)實(shí)時(shí)信道信息和信令?；靖鶕?jù)中繼設(shè)備所 反饋的信息窮舉計(jì)算每一種中繼選擇下的信道容量，從中選擇使得信道容量最大的一組中 繼節(jié)點(diǎn)。這種方式雖然可以選擇最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多缺點(diǎn)。例如， 基站要求中繼節(jié)點(diǎn)向其反饋實(shí)時(shí)信道信息，需要極大的信令開銷；再如，基站需要計(jì)算每一 種中繼選擇下的信道容量，帶來極大的計(jì)算復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出在保證系統(tǒng)容量的同時(shí)能夠極大地 降低網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷和計(jì)算復(fù)雜度的無(wú)線通信系統(tǒng)、中繼選擇方法、中繼設(shè)備和基站。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種中繼選擇方法。該中繼選擇方法包括 各待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri分別獲得信道矩陣Hi和信道矩陣Gi ；各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri 將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi映射為信道狀態(tài)值組Zi,使得與各所述待選無(wú)線中繼 設(shè)備Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好則所述信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和越大；各所述待選 無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道狀態(tài)值組Zi發(fā)送至基站；所述基站根據(jù)所接收到的各所述信道 狀態(tài)值組Zi來確定要選用的中繼設(shè)備。其中，各所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上 的數(shù)值，信道矩陣Hi表示所述基站與第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備之間的信道矩陣且H,, eC—^ ，以及G, =[G^-.,G^···,GLflJ^Gij為信道矩陣，表示第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備與第j個(gè)目的 節(jié)點(diǎn)之間信道的信道矩陣，且巧e C ，匸表示復(fù)數(shù)集合，K=i< = ME,l<= j<=MD,
Me為所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的數(shù)量，Md為所述目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，NEi為第i個(gè)所述待選無(wú)線 中繼設(shè)備的天線數(shù)量，Ns為所述基站的天線數(shù)量，Ndj為第j個(gè)所述目的節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)量， (· )τ表示矩陣的轉(zhuǎn)置，所述信道矩陣Gu和所述信道矩陣Hi的列矢量均為信道矢量。本發(fā)明還提供了一種無(wú)線中繼設(shè)備，該無(wú)線中繼設(shè)備包括接收單元，所述接收單 元從基站接收信道狀態(tài)反饋指示，該無(wú)線中繼設(shè)備還至少包括檢測(cè)單元，在所述接收單元 從所述基站接收到信道狀態(tài)反饋指示后，檢測(cè)所述無(wú)線中繼設(shè)備與所述基站之間信道的信 道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Hi,以及檢測(cè)所述無(wú)線中繼設(shè)備與各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的 信道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣^ ；映射單元，其將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi映射 為信道狀態(tài)值組Zi,使得與所述無(wú)線中繼設(shè)備相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好則所述信道狀態(tài) 值組Zi中各元素的和越大；發(fā)送單元，其將所述信道狀態(tài)值組Zi發(fā)送至所述基站。其中各 所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)值，信道矩陣Hi表示所述基站與第i個(gè)待選 無(wú)線中繼設(shè)備之間的信道矩陣且H, eC—S以及Gi =>〗,··_,G丨,…,GL1J ,Gij為信道矩陣，表 示第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備與第j個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道矩陣，且0!； ^ChM f表示復(fù) 數(shù)集合，1 < = i <=ME,1 <= j <=MD，Mk為所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的數(shù)量，Md為所述目 的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，NKi為第i個(gè)所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的天線數(shù)量，Ns為所述基站的天線數(shù)量， Ndj為第j個(gè)所述目的節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)量，(·)τ表示矩陣的轉(zhuǎn)置，所述信道矩陣Gu和所述信 道矩陣Hi的列矢量均為信道矢量。本發(fā)明還提供了一種基站，該基站至少包括檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述基站的服務(wù)區(qū) 內(nèi)的無(wú)線中繼設(shè)備，并確定待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri,以及發(fā)送單元，其向各所述待選無(wú)線中繼 設(shè)備Ri發(fā)送信道狀態(tài)反饋指示，該基站還包括接收單元，接收各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri發(fā)來的所述信道狀態(tài)值組Zi;確定單元，根據(jù)所接收到的各信道狀態(tài)值組Zi來確定要選用 的中繼設(shè)備，其中，各所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)值，1 <= i < =MrjMe 為待選無(wú)線中繼設(shè)備數(shù)量。本發(fā)明還提供了一種無(wú)線通信系統(tǒng)，該無(wú)線通信系統(tǒng)至少包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù) 本發(fā)明第二方面的無(wú)線中繼設(shè)備，以及根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的基站，其中，所述基站根 據(jù)本發(fā)明的任一項(xiàng)中繼選擇方法來確定要選用的無(wú)線中繼設(shè)備。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠提高無(wú)線通信系統(tǒng)的性價(jià)比。具體而言，本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例至少具有如下技術(shù)效果由于基站無(wú)需對(duì)大量信道狀態(tài)信息進(jìn)行處理，而只需通 過比較實(shí)數(shù)大小即可選擇要使用的中繼設(shè)備，因此可以大大降低基站(源節(jié)點(diǎn))計(jì)算復(fù)雜 度，降低基站成本；以及中繼設(shè)備通過將信道狀態(tài)信息映射為一個(gè)或多個(gè)數(shù)值后反饋給基 站，尤其是通過采用弗羅貝紐斯(Frobenius)范數(shù)來將信道狀態(tài)信息映射為一個(gè)或多個(gè)數(shù) 值并從中選擇最大的數(shù)值反饋給基站，反饋信息的數(shù)量級(jí)控制在O(Mk)(其中Mk是中繼節(jié) 點(diǎn)的數(shù)量)，相比傳統(tǒng)地將全部信道狀態(tài)信息反饋給基站，能夠大大減少系統(tǒng)的信令反饋開 銷。通過使用本發(fā)明的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法，能夠獲得與傳統(tǒng)的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法相比 擬的系統(tǒng)容量性能，具有很好的推廣應(yīng)用前景。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利 要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。雖然在下文中將結(jié)合一些示例性實(shí)施及使用方法來描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，并不旨在將本發(fā)明限制于這些實(shí)施例。反之，旨在覆蓋包含在所附的權(quán)利要求 書所定義的本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)的所有替代品、修正及等效物。


附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例適用的單源多中繼無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的例子。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法的例子。圖3是本發(fā)明一仿真實(shí)施例與現(xiàn)有方法的系統(tǒng)容量性能隨著平均信噪比變化的 比較示意圖。圖4是本發(fā)明一仿真實(shí)施例與現(xiàn)有方法的系統(tǒng)容量性能隨著源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn) 信道平均信噪比變化的比較示意圖。圖5是本發(fā)明一仿真實(shí)施例與現(xiàn)有方法的系統(tǒng)容量性能隨著中繼節(jié)點(diǎn)到目的節(jié) 點(diǎn)信道平均信噪比變化的比較示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)例子的結(jié)構(gòu)圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的源節(jié)點(diǎn)例子的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明 的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所適用的單源多中繼無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的例子。圖1中， S表示源節(jié)點(diǎn)、代，…,^!分別表示第1至第Mk個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，化…，Ad表示Md個(gè)目的節(jié)點(diǎn)。源 節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間沒有直傳鏈路，通過多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸信息。其中，源節(jié)點(diǎn) 可以為GSM或CDMA系統(tǒng)的基站、WCDMA的B節(jié)點(diǎn)或者LTE的eNode B節(jié)點(diǎn)等設(shè)備，中繼節(jié) 點(diǎn)可以為無(wú)線通信系統(tǒng)(例如，GSM, WCDMA, CDMA2000、LTE等)中的中繼站等設(shè)備，目的節(jié) 點(diǎn)可以為手機(jī)、智能終端、帶有無(wú)線通信功能的筆記本電腦、PDA、iPod(注冊(cè)商標(biāo))等設(shè)備。 注意，本發(fā)明所稱基站，如在未特殊指明專用于某一種通信協(xié)議的基站的情況下，則表示各 種無(wú)線通信系統(tǒng)中通過空中的無(wú)線傳輸與移動(dòng)終端相連的各種設(shè)備。但是，圖1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅為一個(gè)例子，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明白，本發(fā)明同樣適用 于多個(gè)源節(jié)點(diǎn)、源節(jié)點(diǎn)僅具有單根天線、中繼節(jié)點(diǎn)和/或目的節(jié)點(diǎn)具有多根或單根天線的 情況。為了便于說明，下面以圖1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為例子來說明本發(fā)明中繼選擇過程。第一實(shí)施例圖2是根據(jù)本發(fā)明的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法的例子。如圖2所示，首先進(jìn)入步驟S110，當(dāng)要與某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)D」(l <= j < = Md)連接 時(shí)，源節(jié)點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于基站)s通過信令傳輸，檢測(cè)該源節(jié)點(diǎn)S服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn) (以簡(jiǎn)稱為中繼節(jié)點(diǎn))，將所檢測(cè)到的所有中繼節(jié)點(diǎn)確定為待選中繼節(jié)點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于待選無(wú)線 中繼設(shè)備)，并通過信令向各待選中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道狀態(tài)反饋指示，以通知各待選中繼節(jié)點(diǎn) 反饋表示各自(即，各待選中繼節(jié)點(diǎn)自身)與該源節(jié)點(diǎn)S之間以及各自與目的節(jié)點(diǎn)A之間 的信道狀態(tài)信息。然后進(jìn)入步驟S120，各待選中繼節(jié)點(diǎn)氏(其中，1 <= i <=Me)接收到來自源節(jié) 點(diǎn)S的通知后，檢測(cè)各自(即，各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri自身)與源節(jié)點(diǎn)S之間信道的信道狀態(tài) 信息，以獲得信道矩陣Hi (1 < = i < = Mk)，以及檢測(cè)各自與各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道 狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Gi (1 <= i <=Me)0其中，信道矩陣HieC"^，NKi為第i個(gè)待 選無(wú)線中繼設(shè)備的天線數(shù)量，Ns為所述基站的天線數(shù)量，C表示復(fù)數(shù)集合，Hi表示基站與第 i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備之間的信道矩陣；以及，G, = [G^,..,GJ,-,GLd J , 1 <= j <=Md, Md 為目的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，信道矩陣Gff e C 、Nw為第j個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)量，Gij表示第i個(gè)待 選無(wú)線中繼設(shè)備與第j個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道矩陣，(·)Τ表示矩陣的轉(zhuǎn)置，6。.和氏 的列矢量均為信道矢量。此外，信道矢量的定義和獲取方式請(qǐng)參考中國(guó)《通信學(xué)報(bào)》2003年 08期“基于矢量平均的信道估計(jì)算法”、中國(guó)《電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)》2003年01期“二維RAKE接 收機(jī)中一種新的信道矢量估計(jì)算法”、中國(guó)《通信學(xué)報(bào)》2003年11期“基于約束最小二乘準(zhǔn) 則的信道矢量估計(jì)算法”、《東南大學(xué)學(xué)報(bào)》(英文版)2003年01期“二維RAKE接收機(jī)中一 種約束最小二乘信道矢量估計(jì)算法”(英文)即“Constrained least squares algorithm for channel vector estimation in 2-D RAKE receiver”等文章，這些文章的內(nèi)容通過引 用包含于此。
然后進(jìn)入步驟S130，各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri將各自在步驟S120中所獲得的信道矩陣 Hi和信道矩陣Gi分別映射為第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li,第一信道狀態(tài)值Ki 和第二信道狀態(tài)值Li均作為信道狀態(tài)值組Zi的元素，其中，第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道 狀態(tài)值Li均為正數(shù)并使得與各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好，則信道狀態(tài) 值組Zi中各元素的和越大，或者，與各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好，則第一 信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li的值越大。例如，可以通過求信道矩陣Hi和信道矩陣Gi的范數(shù)來實(shí)現(xiàn)該映射。具體地，各待 選中繼節(jié)點(diǎn)Ri計(jì)算各自與源節(jié)點(diǎn)S之間的信道矩陣Hi的范數(shù)，作為第一信道狀態(tài)值Ki,以 及計(jì)算各自與各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)A之間的信道矩陣Gi的范數(shù)，作為第二信道狀態(tài)值L”從而完 成從信道矩陣Hi和Gi到第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li的映射。又如，各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri從各自與源節(jié)點(diǎn)之間的信道矩陣Hi的各信道矢量分量 中，選擇信道矢量的范數(shù)值最大的一組信道矢量分量，并計(jì)算由所選擇的該組信道矢量分 量所構(gòu)成的矢量矩陣的范數(shù)或累加值，作為第一信道狀態(tài)值Ki,以及各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri從 各自與各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)A之間的信道矩陣Gi的各信道矢量分量中，選擇值最大的一組信道矢 量分量，并計(jì)算由所選擇的該組信道矢量分量的范數(shù)或累加值，作為第二信道狀態(tài)值Li，從 而完成從信道矩陣Hi和Gi到第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li的映射。又如，還可將信道矩陣Hi的各信道矢量分量中范數(shù)最大的一個(gè)或一個(gè)以上信道矢 量的范數(shù)直接作為第一信道狀態(tài)值Ki,以及將信道矩陣Gi的各信道矢量分量中范數(shù)最大的 一個(gè)或一個(gè)以上信道矢量的范數(shù)作為第二信道狀態(tài)值Li,從而完成從信道矩陣Hi和Gi到第 一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li的映射。注意在這種情況下，第一信道狀態(tài)值Ki和 第二信道狀態(tài)值Li實(shí)際分別為由一個(gè)以上數(shù)值構(gòu)成的數(shù)組。由此可見，從信道矩陣Hi和信道矩陣Gi分別到第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀 態(tài)值Li的映射方式多種多樣，只要能夠使得信道狀態(tài)越好則第一信道狀態(tài)值Ki和/或第二 信道狀態(tài)值的值Li越大即可。將通過映射獲得的第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li作為信道狀態(tài)值組Zi 的元素。接著進(jìn)入步驟S140，各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri將在步驟S130中所獲得的信道狀態(tài)值組 Zi反饋至源節(jié)點(diǎn)S。在步驟S150，源節(jié)點(diǎn)S接收各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri分別發(fā)來的信道狀態(tài)值組Zi,并根 據(jù)所接收到的各信道狀態(tài)值組Zi來確定要選用的中繼節(jié)點(diǎn)，作為選用中繼節(jié)點(diǎn)。例如，在第一信道狀態(tài)值Ki和/或第二信道狀態(tài)值Li分別為僅一個(gè)值時(shí)，從所有 待選中繼節(jié)點(diǎn)中，選擇min(第一信道狀態(tài)值Ki,第二信道狀態(tài)值Li)的值最大的一個(gè)或多個(gè) (例如，Msk個(gè)，1 <=MSK<=MK)待選中繼節(jié)點(diǎn)作為選用中繼節(jié)點(diǎn)，以通過選用中繼節(jié)點(diǎn)來 轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。再如，從所有待選中繼節(jié)點(diǎn)中，選擇第一信道狀態(tài)值Ki與第二信道狀態(tài)值Li的 和(K^Li)最大的Msk個(gè)(1 <=Mse<=Me)待選中繼節(jié)點(diǎn)作為選用中繼節(jié)點(diǎn)，以通過選用 中繼節(jié)點(diǎn)來轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。再如，第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li還可以分別為由一個(gè)或一個(gè)以上 的數(shù)值構(gòu)成的數(shù)組，此時(shí)，可將第一信道狀態(tài)值Ki中各個(gè)值的和記為Ki'，以及各第二信道 狀態(tài)值Li中各個(gè)值的和記為L(zhǎng)i'，然后從所有待選中繼節(jié)點(diǎn)中，選擇min(第一信道狀態(tài)值Ki'，第二信道狀態(tài)值Li')的值最大的Msk個(gè)(1 <= Ns <= Me)待選中繼節(jié)點(diǎn)作為選用 中繼節(jié)點(diǎn)，以通過選用中繼節(jié)點(diǎn)來轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。在這種情況下，各信道狀態(tài)值組Zi可包括第 一信道狀態(tài)值Ki中的各個(gè)值和第二信道狀態(tài)值Li中的各個(gè)值。由于在步驟S130中，使得“與各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好，則 信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和越大，或者，與各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越 好，則第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li的值越大”，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā) 明的上述例示可明白根據(jù)所接收到的信道狀態(tài)值組確定選用中繼節(jié)點(diǎn)的具體算法多種多 樣，并不限于上述例子。進(jìn)入步驟S160，源節(jié)點(diǎn)S通過信令通知各選用中繼節(jié)點(diǎn)，以通知該中繼節(jié)點(diǎn)已被 選用。接著進(jìn)入步驟S170，各選用中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)同源節(jié)點(diǎn)S進(jìn)行信號(hào)傳輸。具體地，各選用中繼節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)S反饋各自與源節(jié)點(diǎn)S之間的全部信道狀態(tài)信 息以及各自與目的節(jié)點(diǎn)A之間信道的全部信道狀態(tài)信息。至此，確定了選用中繼節(jié)點(diǎn)且獲得了選用中繼節(jié)點(diǎn)的信道狀態(tài)信息，因此，中繼選 擇過程結(jié)束。下面是對(duì)確定了選用中繼節(jié)點(diǎn)后的一些處理的說明。中繼選擇過程結(jié)束后，源節(jié)點(diǎn)S發(fā)送信號(hào)，并且使用選用中繼節(jié)點(diǎn)來協(xié)同轉(zhuǎn)發(fā)。在步驟S160之后，各未被選中的中繼節(jié)點(diǎn)繼續(xù)保持待命狀態(tài)。按照設(shè)定的時(shí)間周期，各中繼節(jié)點(diǎn)&·_·，、可循環(huán)執(zhí)行上述步驟S120至S140。即 中繼節(jié)點(diǎn)代，…，代…可定期更新反饋信道狀態(tài)信息，以便進(jìn)行下一次中繼選擇。以下舉例說明本實(shí)施例的接收信號(hào)及系統(tǒng)信道容量效果。不失一般性地，以如下情況為例源節(jié)點(diǎn)配備Ns根天線，中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)均配備單根天線，源節(jié)點(diǎn)和各中繼節(jié) 點(diǎn)發(fā)射功率分別為Es和Ek ；源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的信道為準(zhǔn)靜態(tài)信道，在兩跳傳輸 階段保持不變；H =[H，…，Hf,…,HlijJ ,表示源節(jié)點(diǎn)與各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道， 0 = >1，一力,_，"力&]，表示中繼節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的信道；信道噪聲可為加性白高斯噪聲；則第一階段，源節(jié)點(diǎn)S要發(fā)射給目的節(jié)點(diǎn)的信號(hào)為S，經(jīng)過預(yù)編碼矩陣F，實(shí)際發(fā)射給 各中繼節(jié)點(diǎn)的信號(hào)為χ = α Fs其中α表示S端的功率歸一化系數(shù)
2 Es其中Il · Il表示矩陣的Frobenius范數(shù);在信號(hào)傳輸過程中，源節(jié)點(diǎn)采用破零預(yù)編碼對(duì)待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。即預(yù)編碼矩陣為F = (GH)+其中(_)f表示矩陣的偽逆。各中繼節(jié)點(diǎn)的接收信號(hào)可以表示為yE = Ηχ+ηΕ = α HFs+nE其中％表示各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的接收噪聲；第二階段，每個(gè)被選中的中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行功率歸一化之后，向所有目的 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。假設(shè)中繼節(jié)點(diǎn)RiG = 1，...，Me)的轉(zhuǎn)發(fā)系數(shù)為β i，則轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)可以表示 為xE = ByE其中B = diag([A,-,^J)" 'fwt^各目的節(jié)點(diǎn)的接收信號(hào)可以表示為yD = GxE+nD = α GBHFs+GBnE+nD其中nD表示各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的接收噪聲，中繼節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)的接收噪聲均服從獨(dú) 立同高斯分布，方差為4和4 ,不失一般性地，假設(shè)4 =σΙ=Γ,根據(jù)仙農(nóng)公式，建立系統(tǒng)信道容量(以C表示)相關(guān)的效應(yīng)函數(shù)
MdC = ^log2 (Uyl)
k=\其中Yi 表示第 i(i = 1，2，...Md)個(gè)數(shù)據(jù)流的 SINR(Signal-to_Interference and Noise Ratio)；系統(tǒng)配置為Ns = 2, Me = 4, Md = 2為例，從中選擇兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)同傳輸；以及，通過求G ( ，i)和H(i，)的弗羅貝紐斯(Frobenius)范數(shù)來實(shí)現(xiàn)從各自在 步驟S120中所獲得各個(gè)信道矩陣Gi和Hi到信道狀態(tài)值組的映射。據(jù)此，發(fā)明人根據(jù)在上述示例情況下，針對(duì)采用本實(shí)施例的中繼選擇方法的通信 系統(tǒng)進(jìn)行了不同仿真條件下的性能試驗(yàn)和評(píng)估。選擇兩種方案作為對(duì)比，包括不進(jìn)行中繼選擇的方案，即系統(tǒng)配置為Ms = 2, Me = 2，Md = 2(以下簡(jiǎn)稱基本法)；以及窮舉任意中繼節(jié)點(diǎn)組合得到的最優(yōu)值(以下簡(jiǎn)稱窮舉 法)。對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)分布在不同位置的情況進(jìn)行仿真。評(píng)估采用的指標(biāo)為系統(tǒng)信道容量。評(píng) 估結(jié)果如圖3、圖4和圖5所示。圖3、圖4和圖5分別給出了源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)信道的平均信噪比Psk等于中繼 節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)信道平均信噪比P K11變化、P SE恒定且P ED變化、以及P ED恒定且P SE變 化這三種情況下的系統(tǒng)信道容量?？梢钥吹讲捎帽景l(fā)明的中繼選擇方法得到的系統(tǒng)信道容 量變化趨勢(shì)與窮舉法得到的系統(tǒng)信道容量一致，都隨著P SK和/或P KD的增加而增加，并且 本發(fā)明的中繼選擇方法得到的系統(tǒng)信道容量比基本法大得多。第二實(shí)施例接著將再參考圖2中所示的流程圖說明本發(fā)明第二實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法大體上可以與第一實(shí)施例中所述的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法相同，因此，將省略對(duì)與第一實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法相同的步驟的說明。下面 將僅對(duì)與第一實(shí)施例不同的步驟進(jìn)行說明。本實(shí)施例的步驟S130，還比較第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li,并將其中 較小者作為信道狀態(tài)值Ki。也就是說，在本實(shí)施例中，中繼節(jié)點(diǎn)Ri僅將各自的第一信道狀 態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li中的較小者作為信道狀態(tài)值組Zi的元素，并將信道狀態(tài)值組 Zi發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)S，以進(jìn)一步減少系統(tǒng)的信令反饋開銷。與第一實(shí)施例類似，通過映射使得 各待選中繼節(jié)點(diǎn)Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好，則第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li 的值越大，亦即，信道狀態(tài)值組Zi的元素的值越大。本實(shí)施例的步驟S130的其它方面與第 一實(shí)施例的步驟S130相同或類似，在此不再贅述。本實(shí)施例中的步驟S150與第一實(shí)施例中S150基本相同，S卩，源節(jié)點(diǎn)S接收各中繼 節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)來的信道狀態(tài)值組，并根據(jù)所接收到的信道狀態(tài)值組來確定要選用的中繼節(jié)點(diǎn)， 作為選用中繼節(jié)點(diǎn)。略有不同的是，本實(shí)施例中，由于與各待選中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道狀態(tài)值 組僅包括一個(gè)數(shù)值，因此源節(jié)點(diǎn)S針對(duì)與各待選中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一個(gè)數(shù)值來確定選用中繼 節(jié)點(diǎn)，而在第一實(shí)施例中，與各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道狀態(tài)值組包括第一信道狀態(tài)值Ki和 第二信道狀態(tài)值Li,因此源節(jié)點(diǎn)S針對(duì)與各待選中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一信道狀態(tài)值Ki和第二 信道狀態(tài)值Li來確定選用中繼節(jié)點(diǎn)。第三實(shí)施例參考圖1和圖6說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)線中繼設(shè)備R(下文中，也稱為中 繼節(jié)點(diǎn)R)。根據(jù)本實(shí)施例的無(wú)線中繼設(shè)備與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。如圖1和6所示，無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R包括接收單元610。接收單元610通過信令傳輸 從源節(jié)點(diǎn)S接收信道狀態(tài)反饋指示，該信道狀態(tài)反饋指示用來通知無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R反饋表 示其與源節(jié)點(diǎn)S之間以及與目的節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信息。無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R還包括檢測(cè)單元620，檢測(cè)單元620與接收單元610連接，并在接 收單元610接收到來自源節(jié)點(diǎn)S的信道狀態(tài)反饋指示后，檢測(cè)無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R與源節(jié)點(diǎn)S 之間信道的信道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Hi (1 < = i < = Mk)，以及檢測(cè)各自與各個(gè)目的 節(jié)點(diǎn)之間信道的信道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Gi (1 <= i <=MK)。無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R的 檢測(cè)單元620的操作與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例中的步驟S120相對(duì)應(yīng)，在此不再贅述。無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R還包括映射單元630。映射單元630與檢測(cè)單元620連接，并在檢 測(cè)單元620獲得信道矩陣Hi和信道矩陣Gi后，將檢測(cè)單元620所獲得的信道矩陣Hi和信道 矩陣Gi分別映射為第一信道狀態(tài)值Ki和第二信道狀態(tài)值Li,均作為信道狀態(tài)值組的元素。 映射單元630的操作與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例中的步驟S130相對(duì)應(yīng)，在此不再贅述。無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R還包括發(fā)送單元640。發(fā)送單元640與映射單元630相連接，并在 映射單元630獲得信道狀態(tài)值組后，將映射單元630所獲得的信道狀態(tài)值組反饋至源節(jié)點(diǎn) S。第四實(shí)施例參考圖1和7說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的基站S( S卩，源節(jié)點(diǎn)S)。源節(jié)點(diǎn)S是本 發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R的通信對(duì)端，換而言之，源節(jié)點(diǎn)S與無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)R是相 對(duì)應(yīng)的設(shè)備。如圖7所示，源節(jié)點(diǎn)S包括檢測(cè)單元710。檢測(cè)單元710檢測(cè)源節(jié)點(diǎn)S服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有中繼節(jié)點(diǎn)，并確定待選中繼節(jié)點(diǎn)。確定待選中繼節(jié)點(diǎn)的方法詳見第一實(shí)施例，再次不再 展開說明。源節(jié)點(diǎn)S還包括發(fā)送單元720，發(fā)送單元720與檢測(cè)單元710連接。在檢測(cè)單元 710確定待選中繼節(jié)點(diǎn)后，通過信令向各待選中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道狀態(tài)反饋指示，以通知各待 選中繼節(jié)點(diǎn)反饋表示各自(即，各待選中繼節(jié)點(diǎn)自身)與該源節(jié)點(diǎn)S之間以及各自與各目 的節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信息。源節(jié)點(diǎn)S還包括接收單元730，接收單元730可與發(fā)送單元720連接。接收單元730 在發(fā)送單元720向各待選中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道狀態(tài)反饋指示后，接收各待選中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)來的 信道狀態(tài)值組，其中，信道狀態(tài)值組可包括一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)值。此外，接收單元730也可 不與發(fā)送單元720連接，而是設(shè)計(jì)為可隨時(shí)接收各待選中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)來的信道狀態(tài)值組。源節(jié)點(diǎn)S還包括確定單元740。確定單元740與接收單元730連接，并根據(jù)接收單 元730所接收到的信道狀態(tài)值組來確定要選用的中繼節(jié)點(diǎn)，作為選用中繼節(jié)點(diǎn)。確定單元 740的操作與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例中的步驟S150相對(duì)應(yīng)，在此不再贅述。第五實(shí)施例本發(fā)明第五實(shí)施例提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)。本實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，源節(jié)點(diǎn)采用根據(jù)本發(fā)明第四實(shí) 施例的基站s(即，源節(jié)點(diǎn)S)，中繼節(jié)點(diǎn)采用根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)線中繼設(shè)備R。此 外，本系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法來 選擇中繼節(jié)點(diǎn)。其它實(shí)施例在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，源節(jié)點(diǎn)S可將檢測(cè)到的所有中繼節(jié)點(diǎn)作為待選中 繼節(jié)點(diǎn)。但是，也可將檢測(cè)到的部分中繼節(jié)點(diǎn)作為待選中繼節(jié)點(diǎn)。例如，可將源節(jié)點(diǎn)S設(shè) 置為在圖2或圖3的奇次循環(huán)中將檢測(cè)到的部分中繼節(jié)點(diǎn)作為待選中繼節(jié)點(diǎn)，而在圖2或 圖3的偶次循環(huán)中，源節(jié)點(diǎn)S可從檢測(cè)到的中繼節(jié)點(diǎn)中去除在前一次循環(huán)的步驟S160中的 Hiin(KijLi)的值最小的一組中繼節(jié)點(diǎn)，并將經(jīng)去除后剩余的中繼節(jié)點(diǎn)作為待選中繼節(jié)點(diǎn)。可 見，待選中繼節(jié)點(diǎn)可以為源節(jié)點(diǎn)S檢測(cè)到的部分中繼節(jié)點(diǎn)，也可以為全部中繼節(jié)點(diǎn)。雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采 用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本 發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化， 但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種中繼選擇方法，其特征在于，包括各待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri分別獲得信道矩陣Hi和信道矩陣Gi；各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi映射為信道狀態(tài)值組Zi，使得與各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好則所述信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和越大；各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道狀態(tài)值組Zi發(fā)送至基站；所述基站根據(jù)所接收到的各所述信道狀態(tài)值組Zi來確定要選用的中繼設(shè)備，其中，各所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)值，信道矩陣Hi表示所述基站與第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備之間的信道矩陣且，以及Gij為信道矩陣，表示第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備與第j個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道矩陣，且，表示復(fù)數(shù)集合，1＜＝i＜＝MR，1＜＝j(luò)＜＝MD，MR為所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的數(shù)量，MD為所述目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，NRi為第i個(gè)所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的天線數(shù)量，NS為所述基站的天線數(shù)量，NDj為第j個(gè)所述目的節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)量，(·)T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，所述信道矩陣Gij和所述信道矩陣Hi的列矢量均為信道矢量。FSA00000271756100011.tif,FSA00000271756100012.tif,FSA00000271756100013.tif,FSA00000271756100014.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼選擇方法，其特征在于，各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將信道矩陣Hi和信道矩陣Gi分別映射為第一信道狀態(tài)值 Ki和第二信道狀態(tài)值Li，且將所述第一信道狀態(tài)值Ki和所述第二信道狀態(tài)值Li中的較小值 作為所述信道狀態(tài)值組Zi的元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼選擇方法，其特征在于，各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi分別映射為所述第 一信道狀態(tài)值Ki和所述第二信道狀態(tài)值Li,且將所述第一信道狀態(tài)值Ki和所述第二信道狀 態(tài)值Li均作為所述信道狀態(tài)值組Zi的元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中繼選擇方法，其特征在于，各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備計(jì)算所述信道矩陣Gi的范數(shù)和所述信道矩陣印的范數(shù)，分別 作為所述第一信道狀態(tài)值Ki和所述第二信道狀態(tài)值L”
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中繼選擇方法，其特征在于，所述基站根據(jù)各所述信道狀態(tài)值組Zi,選擇所述信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和最大的 一個(gè)或多個(gè)所述待選無(wú)線中繼設(shè)備作為所述要選用的無(wú)線中繼設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中繼選擇方法，其特征在于，所述基站根據(jù)各所述信道狀態(tài)值組Zi,選擇所述第一信道狀態(tài)值Ki與所述第二信道狀 態(tài)值Li中的較小值最大的一個(gè)或多個(gè)所述待選無(wú)線中繼設(shè)備作為所述要選用的無(wú)線中繼 設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼選擇方法，其特征在于各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備是所述基站的服務(wù)區(qū)內(nèi)所有或部分的無(wú)線中繼設(shè)備。
8.一種無(wú)線中繼設(shè)備，包括接收單元，所述接收單元從基站接收信道狀態(tài)反饋指示，其 特征在于，所述無(wú)線中繼設(shè)備還至少包括檢測(cè)單元，其在所述接收單元從所述基站接收到信道狀態(tài)反饋指示后，檢測(cè)所述無(wú)線中繼設(shè)備與所述基站之間信道的信道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Hi,以及檢測(cè)所述無(wú)線中 繼設(shè)備與各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道狀態(tài)信息，以獲得信道矩陣Gi ；映射單元，其將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi映射為信道狀態(tài)值組Zi,使得與所 述無(wú)線中繼設(shè)備相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好則所述信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和越大； 發(fā)送單元，其將所述信道狀態(tài)值組Zi發(fā)送至所述基站， 其中，各所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)值，信道矩陣Hi表示所述基站與第i 個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備之間的信道矩陣且H,. eO、以及G, =[G；,…，g,…,GLfl了，Gij為信道矩陣，表示第i個(gè)待選無(wú)線中繼設(shè)備與第j個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間信道的信道矩陣，且SCn^，c 表示復(fù)數(shù)集合，1 < = i <=ME,1 <= j <=MD，Mk為所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的數(shù)量，Md為 所述目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，NEi為第i個(gè)所述待選無(wú)線中繼設(shè)備的天線數(shù)量，Ns為所述基站的天 線數(shù)量，Nw為第j個(gè)所述目的節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)量，(·)τ表示矩陣的轉(zhuǎn)置，所述信道矩陣Gij和 所述信道矩陣Hi的列矢量均為信道矢量。
9.一種基站，至少包括檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述基站的服務(wù)區(qū)內(nèi)的無(wú)線中繼設(shè)備，并確定待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri,以及發(fā)送單元，其向各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri發(fā)送信道狀態(tài)反饋指示， 其特征在于，所述基站還包括接收單元，接收各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri發(fā)來的所述信道狀態(tài)值組Zi ； 確定單元，根據(jù)所接收到的各信道狀態(tài)值組Zi來確定要選用的中繼設(shè)備， 其中，各所述信道狀態(tài)值組Zi包括一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)值，1 <= i < = MK，MK為待選無(wú)線中 繼設(shè)備數(shù)量。
10.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，至少包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線中繼設(shè)備，以及根據(jù)權(quán)利要求9所述的基站，其中，所述基站根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的中繼選擇方法來確定要選用的無(wú)線中繼 設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)線通信系統(tǒng)、中繼選擇方法、無(wú)線中繼設(shè)備和基站。該中繼選擇方法包括各待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri分別獲得信道矩陣Hi和信道矩陣Gi；各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道矩陣Hi和所述信道矩陣Gi映射為信道狀態(tài)值組Zi，使得與各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri相關(guān)聯(lián)信道的信道狀態(tài)越好則所述信道狀態(tài)值組Zi中各元素的和越大；各所述待選無(wú)線中繼設(shè)備Ri將所述信道狀態(tài)值組Zi發(fā)送至基站；所述基站根據(jù)所接收到的各所述信道狀態(tài)值組Zi來確定要選用的中繼設(shè)備，其中，i大于等于1小于等于待選無(wú)線中繼設(shè)備的數(shù)量。相比傳統(tǒng)地將全部信道狀態(tài)信息反饋給基站，本發(fā)明能夠大大減少系統(tǒng)的信令反饋開銷。
文檔編號(hào)H04W40/22GK101951660SQ20101028296
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者吳斌, 周玉梅, 曠婧華, 王文博, 王方向, 龍航 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué);中國(guó)科學(xué)院微電子研究所