一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法
本专利技术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

技术介绍
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。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，其特征在于，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，Dn代表在第n个成功解码的中继节点集合，|Dn|代表集合Dn中的中继节点个数，权值向量为wk表示第k个中继节点的权值，k＝1,2,3,Λ,|Dn|，权值向量w满足||w||＝1；计算目的节点所估计到的第i个中继的信道状态信息量化实际值hid：式中：为信道状态信息量化值；hie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：式中：yd表示目的节点d接收到的信号；Ps为中继节点总传输功率；wT表示权值向量w的转置；Hd表示从中继节点到目的节点d真实的瞬时信道状态信息向量，表示信道状态信息量化值向量，He表示信道状态信息量化误差向量，xs表示发送信号；n0表示中继节点到目的节点处的噪声；量化误差hie服从以0为均值、以为方差的高斯分布，得出目的节点的接收信噪比N0为目的节点处的噪声功率；构造预编码向量如下：求出最佳权值分配向量式中，γs表示平均信噪比，表示矩阵的最大特征值对应的特征向量，H代表共轭转置运算。3.根据权利要求2所述的反馈受限下中继协同通信系统信息传输方法，其特征在于，所述接收信噪比的计算方法如下：将最佳权值分配向量wopt代入SNRd的计算公式，得到如下公式：其中，H代表共轭转置运算；令A和B为厄米特矩阵，且B是正定矩阵；定义B1/2代...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳，姚颖，邹玉龙，吴彤，郭海燕，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32