一种基于全双工多中继系统的通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全双工多中继系统的通信方法，属于无线协作通信技术领域。本发明专利技术在信源和信宿之间部署多个全双工中继节点对信源信号进行接收并解码，从能够正确解码的中继节点中选择一个最优中继节点将已解码的信源信号转发给信宿；同时，信源发送一个新的信号。由于工作于全双工模式，最优中继节点会受到环路自干扰影响；而其余中继节点会受到中继间干扰影响，鉴于此，本发明专利技术设计了相应的干扰消除技术并分析了在不同剩余环路自干扰强度下的系统性能。本发明专利技术通过实验仿真分析结果显示，在正常传输速率和信噪比情况下，本发明专利技术具有信号中断概率低，系统的频谱效率高，系统鲁棒性强的综合表现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线协作通信
，具体涉及一种基于全双工多中继系统的通信方法。
技术介绍
在传统的半双工协作通信系统中，通过在信源和信宿之间部署单个或者多个半双工中继节点帮助转发信源信息，能够提高无线传输的可靠性，以及扩大无线通信系统的覆盖范围。但是由于半双工中继节点不能同时接收和转发信息，即只有在转发完上一时隙接收的信号之后才能接收新信号，所以传输一个信源信号需要占用两个时隙，造成了严重的频谱资源浪费。为了在充分利用协作中继技术优势的同时提升其频谱效率，本专利技术人曾经申请过一项专利：一种基于半双工多径协作系统的虚拟全双工中继传输方法，申请号：CN201510160390.3，通过在信源和信宿之间加入多个半双工中继节点建立多径中继信道，在所有能够成功解码源信号的半双工中继节点中，通过相应算法选择一个信道条件最好的半双工中继节点对解码后的信号进行转发，同时，信源产生新的信号，并将其传输给剩余的半双工中继节点。这样，在每一个时隙，信源都能够传输一个新信号，而无需等到上一时隙的信号被中继转发，从而实现了虚拟的全双工中继传输。但是另一方面，其中半双工中继节点没有利用先验信息来消除中继间干扰，并且每个时隙并不是所有的中继节点都能够接收新的信源信号，因此该方案虽然提升了传统半双工中继系统的频谱效率，却无法充分利用多中继节点的分集增益提升系统的鲁棒性。
技术实现思路
针对以上提到的半双工中继通信系统中存在的缺陷，本专利技术提供了一种基于全双工多中继系统的通信方法，其目的在于在信源和信宿之间部署多个全双工中继节点对信源信号进行接收解码，并从能解码的中继节点中选择一个最优中继节点将解码后的信号转发给信宿，同时我们设计了相应的干扰消除技术消除产生的的不同类型的信号干扰，并分析了在不同剩余干扰强度下的系统性能，由此解决现有技术中系统频谱利用率低，鲁棒性不足等技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种双工多中继系统的通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：在时隙t＝1，信源S产生信号x(t)并以固定数据速率R0传输给N个中继节点Ri，中继节点Ri对信源信号x(t)进行解码，其中Ri，步骤2：所有中继节点都无法正确解码信号x(t),则执行步骤5；至少有一个中继节点成功解码信号x(t)，则执行步骤3，并将能解码信号x(t)的中继节点归入集合步骤3：在时隙t+1，t＝{1,2,…本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于全双工多中继系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在时隙t＝1，信源产生信号x(t),t＝1并以固定数据速率R0传输给N个中继节点Ri，中继节点Ri对信号x(t),t＝1进行解码，其中步骤2：所有中继节点都无法正确解码信号x(t),t＝{1,2,...L},则执行步骤5；至少有一个中继节点成功解码信号x(t),t＝{1,2,...L}，则执行步骤3，并将能解码信号x(t),t＝{1,2,...L}的中继节点归入集合步骤3：在时隙t+1，t＝{1,2,…L}，从集合中选择一个具有最优中继‑信宿信道质量的中继节点Rb，将已解码的信源信号x(t),t＝{1,2,...L}转发给信宿，完成信号x(t),t＝{1,2,...L}的传输；同时信源产生一个新信号x(t+1)，t＝{1,2,…L‑1}并以固定数据速率R0传输给所有中继节点，在时隙t+1，t＝{1,2,…L}，信宿、中继节点Rb与剩余N‑1个中继节点分别接收到信号yd(t+1)，yb(t+1)，yi(t+1)；步骤4：基于N个中继节点在t时隙的解码结果，将N个中继节点分为三类：最优中继节点Rb；除最优中继节点Rb之外的在所述时隙t成功解码所述信号x(t)的中继节点在所述时隙t未能解码所述信号x(t)的中继节点在时隙t+1，t＝{1,2,…L}，信宿和这三类中继节点分别对接收到的信号进行解码：信宿直接解码中继节点Rb转发来的信号x(t),t＝{1,2,...L}；最优中继节点Rb消除其传输信号x(t),t＝{1,2,...L}对其接收信号x(t+1),t＝{1,2,…L‑1}造成的干扰；中继节点利用其在时隙t的已解码信号x(t),t＝{1,2,...L}作为先验信息，消除其在时隙t+1，t＝{1,2,…L}受到的由最优中继节点Rb转发x(t),t＝{1,2,...L}所导致的中继间干扰；中继节点采用连续干扰消除技术消除在时隙t+1,t＝{1,2,…L‑1}受到的由最优中继节点Rb转发x(t),t＝{1,2,...L}所导致的中继间干扰；返回步骤2。步骤5：在时隙t+1，t＝{1,2,…L}，信源产生一个新信号x(t+1)，t＝{1,2,…L‑1}并传输给N个中继节点；同时所有N个中继节点在无干扰的情况下解码x(t+1)，t＝{1,2,…L‑1}；返回步骤2。...

【技术特征摘要】
1.一种基于全双工多中继系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在时隙t＝1，信源产生信号x(t),t＝1并以固定数据速率R0传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，赵亚飞，张涛，冯上杰，余曼丽，葛晓虎，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42