CN104244337A - 一种lte双模中继网络的优化传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出的LTE双模中继网络的优化传输系统可以根据不同通信制式估计信道状态信息，并且通过在基于数据量的中继传输方案和基于功率叠加中继传输方案之间的选择，为小区边界用户提供更好的通信服务，通过将中继传输方案和直接传输方案的比较，综合考虑性能增益与资源消耗后基站可以给出一个最合适的传输模式。

Description

一种LTE双模中继网络的优化传输系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种LTE双模中继网络的优化传输系统。

背景技术

随着通信业务的发展以及人们需求的增长，未来的无线通信系统需要支持高速率、大容量。目前的无线通信系统存在若干问题，小区间干扰是其中较为严重的一个。尤其是位于小区边界的用户容易受到相邻小区的干扰，于是小区边界用户的性能很差，这成为了制约系统整体性能的瓶颈。

中继传输是指基站和用户之间通过中继设备采用多跳通信进行接力传输的一种技术。对于工作在高频段(意味着高的路径损耗和穿透损耗)的下一代无线通信系统，例如LTE，一方面中继的引入能够扩大系统的覆盖范围。另一方面，如果将中继放置在原有小区的覆盖范围内(往往置于小区边界)，还可以提高系统容量，尤其是小区边界用户的频谱效率。

一方面，实际系统中的中继传输常采用半双工的工作模式，即上下行传输都分成两个时隙来完成。已有的一种传统的传输方案是两跳传输(TH)，即在第一个时隙基站(BS)发送信号给中继设备(RN)，此阶段用户(UE)不工作；中继将接收到的信号解码后在第二个时隙将信息转发给UE，此阶段BS不工作。TH方案在两个时隙中总有一个设备不参与传输，因此没有完全地利用BS-RN-UE三设备模型的全部信道资源。

TH方案实现简单，但是其性能受限于较差的那一跳链路的容量，当基站到中继设备的链路或中继设备到用户的链路其中任意的一条通信链路受到无线信道的随机深衰落或是较强的干扰时TH方案性能不佳。

另一方面，出于对基础建设利用率和减少重复投资的考虑，未来一个发展趋势就是基站集成化，即多个运营商共同建设一组基站或中继站，所述基站或中继站同时具备处理各种不同制式或通信制式的能力，例如可以同时处理FDD-LTE和TDD-LTE两种模式的通信，但是目前这方面的研究仍处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种LTE双模中继网络的优化传输系统，所述系统包括基站、用户和中继设备，所述基站和中继设备分别设置多根天线，所述基站包括通信制式确定单元、第一信道状态信息估计单元、传输容量计算单元、最终传输方案确定单元，以及数据传输单元；所述中继设备包括第二信道状态信息估计单元以及第一反馈单元，所述用户设备包括第三信道状态信息估计单元以及第二反馈单元。

根据本发明的具体实施方式，所述通信制式确定单元确定LTE双模中继网络的通信制式，若LTE双模中继网络的通信采用FDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的中继设备和用户分别接收来自于LTE双模中继网络中的基站发送的下行训练信号，并由第二信道状态信息估计单元和第三信道状态信息估计单元根据该训练信号分别估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过第一反馈单元和第二反馈单元经上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站；LTE双模中继网络中的用户接收来自于LTE双模中继网络中的中继设备发送的下行训练信号，并根据该训练信号估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站和中继设备；

若LTE双模中继网络的通信采用TDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的用户向LTE双模中继网络中的基站和中继设备发送上行训练信号，同时LTE双模中继网络中的中继设备向基站发送上行训练信号，所述第一信道状态信息估计单元根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备通过上行信道将链路的信道状态信息反馈给基站。

根据本发明的具体实施方式，所述传输容量计算单元估计LTE双模中继网络不同通信传输类型时的传输容量，具体包括：

(1)若LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路和中继设备到用户的链路的下行信道状态信息分别估计出第一时隙的基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR和基站到用户的链路的信噪比SNR_j ^BU，其中i＝1、2、...、L₁，j＝1、2、...、L₂，L₁和L₂分别为基站到中继设备的链路和基站到用户的链路实际传输的数据串的数目，L₁和L₂的和小于或等于基站的发射天线数；中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比SNR_i ^RU，其中i＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算得到基站到中继设备的链路的实际通信量R^BR和基站到用户的链路的实际通信量R^BU：

$R^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{L_1}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),R^{\mathrm{BU}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{L_2}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}),$

同样地，再计算出第二时隙的中继设备到用户的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{RU}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{RU}}),$

根据上述第一时隙的通信量R^BR和R^BU，以及第二时隙的传输容量C^RU，计算得到LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案时的传输容量C_I为：C_I＝t₂C^RU，式中它由以下两个约束条件计算得到：t₁R^BR＝t₂C^RU；t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1，t₁为第一时隙的传输时间，t₂是第二时隙的传输时间。

(2)若LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路的下行信道状态信息估计出第一时隙下基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR，其中i＝1、2、...、M，M为基站到中继设备的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备天线数目的较小的数，再根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息计算基站到用户的链路的信噪比，中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比其中j＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算第一时隙的基站到中继设备的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^M{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),$

以及第二时隙的传输容量为：

$\stackrel{\‾}{C^{\mathrm{RU}}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^N{\log }_2(1+\stackrel{\‾}{{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}}+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{RU}}),$

其中SNR(MS_x)表示LTE双模中继网络信号采用的调制方式为MS_x时的正确解调所需的信噪比；

根据第一时隙的传输容量和第二时隙的传输容量，计算得到LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案时的传输容量C_E为：

其中，它由以下两个约束条件计算得到：t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1；

(3)若LTE双模中继网络采用直接传输方案，基站根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息估计出基站到用户的链路的接收端信噪比，其中i＝1、2、...、L，L为基站到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备的天线数量中较小的数；

计算得到LTE双模中继网络的传输容量：

$C_{\mathrm{DT}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^L{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BU}}).$

根据本发明的具体实施方式，所述最终传输方案确定单元根据上述传输容量信息，选择LTE双模中继网络的最终传输方案，具体包括：

(1)将基于数据量叠加的中继传输方案下的传输容量与基于功率叠加的中继传输方案下的传输容量进行比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为初选传输方案，即C_RT＝max{C_E，C_I}，其中C_RT为初选方案的传输容量；

(2)设定一个中继方案的成本系数λ，0＜λ＜1，将C_RT与该成本系数相乘后，与上述直接传输方案下的传输容量作比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为最终的传输方案，并将该传输方案通知LTE双模中继网络中的中继设备和用户。

根据本发明的实施方式，所述数据传输单元根据确定的LTE双模中继网络的最终传输方案传输数据，具体包括：

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于数据量叠加的中继传输方案，则在第一个时隙内LTE双模中继网络基站将数据串d传输至中继设备，将数据串传输至用户，基站对数据串d和分别进行功率分配和设计预编码，对应的信号形式为s和中继设备和用户对接收的数据串进行解码，在第二个时隙内，中继设备将数据串d传输至用户，此时对应的信号形式为s’，用户在第一时隙和第二时隙分别得到了数据串d和将数据串d和叠加，获得全部的下行数据。

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于功率叠加的中继传输方案，在第一时隙内，基站向中继设备传输所有数据D数据，与D相对应的信号记为S，中继设备对D进行解调，同时用户接收到信号S中的一部分信号，在第二时隙内，中继设备将解调的数据D转发给用户，与解码后的数据D相对应的信号记为S’，用户将接收到的S中的一部分信号与S’进行叠加。

相比于现有技术，本发明提出的LTE双模中继网络的优化传输系统，可以根据不同通信制式估计信道状态信息，并且通过在基于数据量的中继传输方案和基于功率叠加中继传输方案之间的选择，为小区边界用户提供更好的通信服务，通过将中继传输方案和直接传输方案的比较，综合考虑性能增益与资源消耗后基站可以给出一个最合适的传输模式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的LTE双模中继网络的优化传输系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种LTE双模中继网络的优化传输系统，如附图1所示，所述系统包括基站、用户和中继设备，所述基站和中继设备分别设置多根天线，所述基站包括通信制式确定单元、第一信道状态信息估计单元、传输容量计算单元、最终传输方案确定单元，以及数据传输单元；所述中继设备包括第二信道状态信息估计单元以及第一反馈单元，所述用户设备包括第三信道状态信息估计单元以及第二反馈单元。

根据本发明的具体实施方式，所述通信制式确定单元确定LTE双模中继网络的通信制式，若LTE双模中继网络的通信采用FDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的中继设备和用户分别接收来自于LTE双模中继网络中的基站发送的下行训练信号，并由第二信道状态信息估计单元和第三信道状态信息估计单元根据该训练信号分别估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过第一反馈单元和第二反馈单元经上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站；LTE双模中继网络中的用户接收来自于LTE双模中继网络中的中继设备发送的下行训练信号，并根据该训练信号估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站和中继设备；

若LTE双模中继网络的通信采用TDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的用户向LTE双模中继网络中的基站和中继设备发送上行训练信号，同时LTE双模中继网络中的中继设备向基站发送上行训练信号，所述第一信道状态信息估计单元根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备通过上行信道将链路的信道状态信息反馈给基站。

根据本发明的具体实施方式，所述传输容量计算单元估计LTE双模中继网络不同通信传输类型时的传输容量，具体包括：

(1)若LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路和中继设备到用户的链路的下行信道状态信息分别估计出第一时隙的基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR和基站到用户的链路的信噪比SNR_j ^BU，其中i＝1、2、...、L₁，j＝1、2、...、L₂，L₁和L₂分别为基站到中继设备的链路和基站到用户的链路实际传输的数据串的数目，L₁和L₂的和小于或等于基站的发射天线数；中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比SNR_i ^RU，其中i＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算得到基站到中继设备的链路的实际通信量R^BR和基站到用户的链路的实际通信量R^BU：

$R^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{L_1}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),R^{\mathrm{BU}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{L_2}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}),$

同样地，再计算出第二时隙的中继设备到用户的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{RU}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{RU}}),$

根据上述第一时隙的通信量R^BR和R^BU，以及第二时隙的传输容量C^RU，计算得到LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案时的传输容量C_I为：C_I＝t₂C^RU，式中它由以下两个约束条件计算得到：t₁R^BR＝t₂C^RU；t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1，t₁为第一时隙的传输时间，t₂是第二时隙的传输时间。

(2)若LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路的下行信道状态信息估计出第一时隙下基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR，其中i＝1、2、...、M，M为基站到中继设备的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备天线数目的较小的数，再根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息计算基站到用户的链路的信噪比，中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比其中j＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算第一时隙的基站到中继设备的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^M{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),$

以及第二时隙的传输容量为：

$\stackrel{\‾}{C^{\mathrm{RU}}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^N{\log }_2(1+\stackrel{\‾}{{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}}+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{RU}}),$

其中SNR(MS_x)表示LTE双模中继网络信号采用的调制方式为MS_x时的正确解调所需的信噪比；

根据第一时隙的传输容量和第二时隙的传输容量，计算得到LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案时的传输容量C_E为：

其中，它由以下两个约束条件计算得到：t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1；

(3)若LTE双模中继网络采用直接传输方案，基站根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息估计出基站到用户的链路的接收端信噪比，其中i＝1、2、...、L，L为基站到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备的天线数量中较小的数；

计算得到LTE双模中继网络的传输容量：

$C_{\mathrm{DT}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^L{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BU}}).$

根据本发明的具体实施方式，所述最终传输方案确定单元根据上述传输容量信息，选择LTE双模中继网络的最终传输方案，具体包括：

(1)将基于数据量叠加的中继传输方案下的传输容量与基于功率叠加的中继传输方案下的传输容量进行比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为初选传输方案，即C_RT＝max{C_E，C_I}，其中C_RT为初选方案的传输容量；

(2)设定一个中继方案的成本系数λ，0＜λ＜1，将C_RT与该成本系数相乘后，与上述直接传输方案下的传输容量作比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为最终的传输方案，并将该传输方案通知LTE双模中继网络中的中继设备和用户。

根据本发明的实施方式，所述数据传输单元根据确定的LTE双模中继网络的最终传输方案传输数据，具体包括：

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于数据量叠加的中继传输方案，则在第一个时隙内LTE双模中继网络基站将数据串d传输至中继设备，将数据串传输至用户，基站对数据串d和分别进行功率分配和设计预编码，对应的信号形式为s和中继设备和用户对接收的数据串进行解码，在第二个时隙内，中继设备将数据串d传输至用户，此时对应的信号形式为s’。用户在第一时隙和第二时隙分别得到了数据串d和将数据串d和叠加，获得全部的下行数据。

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于功率叠加的中继传输方案，在第一时隙内，基站向中继设备传输所有数据D数据，与D相对应的信号记为S，中继设备对D进行解调，同时用户接收到信号S中的一部分信号，在第二时隙内，中继设备将解调的数据D转发给用户，与解码后的数据D相对应的信号记为S’，用户将接收到的S中的一部分信号与S’进行叠加，若S和S’的调制方式不同，则用户分别对S和S’进行解调，并在解调之后进行比特级别的软译码叠加，若S和S’的信道编码码率和调制方式都不同，则将S和S’的原始比特进行软信息叠加。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种LTE双模中继网络的优化传输系统，所述系统包括基站、用户和中继设备，所述基站和中继设备分别设置多根天线，所述基站包括通信制式确定单元、第一信道状态信息估计单元、传输容量计算单元、最终传输方案确定单元，以及数据传输单元；所述中继设备包括第二信道状态信息估计单元以及第一反馈单元，所述用户设备包括第三信道状态信息估计单元以及第二反馈单元。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述通信制式确定单元确定LTE双模中继网络的通信制式，若LTE双模中继网络的通信采用FDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的中继设备和用户分别接收来自于LTE双模中继网络中的基站发送的下行训练信号，并由第二信道状态信息估计单元和第三信道状态信息估计单元根据该训练信号分别估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过第一反馈单元和第二反馈单元经上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站；LTE双模中继网络中的用户接收来自于LTE双模中继网络中的中继设备发送的下行训练信号，并根据该训练信号估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，再通过上行信道将该下行信道状态信息反馈至基站和中继设备；

若LTE双模中继网络的通信采用TDD-LTE通信制式，LTE双模中继网络中的用户向LTE双模中继网络中的基站和中继设备发送上行训练信号，同时LTE双模中继网络中的中继设备向基站发送上行训练信号，所述第一信道状态信息估计单元根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出基站到中继设备之间的通信链路和基站到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备根据TDD-LTE系统的信道对称性估计出中继设备到用户之间的通信链路的下行信道状态信息，中继设备通过上行信道将链路的信道状态信息反馈给基站。

3.一种如权利要求2所述的系统，所述传输容量计算单元估计LTE双模中继网络不同通信传输类型时的传输容量，具体包括：

(1)若LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路和中继设备到用户的链路的下行信道状态信息分别估计出第一时隙的基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR和基站到用户的链路的信噪比SNR_j ^BU，其中i＝1、2、...、L₁，j＝1、2、...、L₂，L₁和L₂分别为基站到中继设备的链路和基站到用户的链路实际传输的数据串的数目，L₁和L₂的和小于或等于基站的发射天线数；中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比SNR_i ^RU，其中i＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算得到基站到中继设备的链路的实际通信量R^BR和基站到用户的链路的实际通信量R^BU：

$R^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{L_1}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),R^{\mathrm{BU}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{L_2}{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}),$

同样地，再计算出第二时隙的中继设备到用户的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{RU}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{RU}}),$

根据上述第一时隙的通信量R^BR和R^BU，以及第二时隙的传输容量C^RU，计算得到LTE双模中继网络采用基于数据量叠加的中继传输方案时的传输容量C_I为：C_I＝t₂C^RU，式中它由以下两个约束条件计算得到：t₁R^BR＝t₂C^RU；t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1，t₁为第一时隙的传输时间，t₂是第二时隙的传输时间。

(2)若LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案，基站根据上述基站到中继设备的链路的下行信道状态信息估计出第一时隙下基站到中继设备的链路的信噪比SNR_i ^BR，其中i＝1、2、...、M，M为基站到中继设备的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备天线数目的较小的数，再根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息计算基站到用户的链路的信噪比，中继设备根据上述中继设备到用户的链路的下行信道状态信息估计出第二时隙的中继设备到用户的链路的信噪比其中j＝1、2、...、N，N为中继设备到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于中继设备和用户的天线数量中较小的数；

分别计算第一时隙的基站到中继设备的链路的传输容量：

$C^{\mathrm{BR}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^M{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BR}}),$

以及第二时隙的传输容量为：

$\stackrel{\‾}{C^{\mathrm{RU}}}={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^N{\log }_2(1+\stackrel{\‾}{{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{BU}}}+{\mathrm{SNR}}_j^{\mathrm{RU}}),$

其中SNR(MS_x)表示LTE双模中继网络信号采用的调制方式为MS_x时的正确解调所需的信噪比；

根据第一时隙的传输容量和第二时隙的传输容量，计算得到LTE双模中继网络采用基于功率叠加的中继传输方案时的传输容量C_E为：

其中，它由以下两个约束条件计算得到：t₁＞0，t₂＞0，t₁+t₂＝1；

(3)若LTE双模中继网络采用直接传输方案，基站根据上述基站到用户的链路的下行信道状态信息估计出基站到用户的链路的接收端信噪比，其中i＝1、2、...、L，L为基站到用户的链路传输的最大数据串的数目，等于基站和中继设备的天线数量中较小的数；

计算得到LTE双模中继网络的传输容量：

$C_{\mathrm{DT}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^L{\log }_2(1+{\mathrm{SNR}}_i^{\mathrm{BU}}).$

4.一种如权利要求3所述的系统，所述最终传输方案确定单元根据上述传输容量信息，选择LTE双模中继网络的最终传输方案，具体包括：

(1)将基于数据量叠加的中继传输方案下的传输容量与基于功率叠加的中继传输方案下的传输容量进行比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为初选传输方案，即C_RT＝max{C_E，C_I}，其中C_RT为初选方案的传输容量；

(2)设定一个中继方案的成本系数λ，0＜λ＜1，将C_RT与该成本系数相乘后，与上述直接传输方案下的传输容量作比较，确定与较大传输容量相对应的传输方案作为最终的传输方案，并将该传输方案通知LTE双模中继网络中的中继设备和用户。

5.一种如权利要求4所述的系统，所述数据传输单元根据确定的LTE双模中继网络的最终传输方案传输数据，具体包括：

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于数据量叠加的中继传输方案，则在第一个时隙内LTE双模中继网络基站将数据串d传输至中继设备，将数据串传输至用户，基站对数据串d和分别进行功率分配和设计预编码，对应的信号形式为s和中继设备和用户对接收的数据串进行解码，在第二个时隙内，中继设备将数据串d传输至用户，此时对应的信号形式为s’，用户在第一时隙和第二时隙分别得到了数据串d和将数据串d和叠加，获得全部的下行数据；

若最终的LTE双模中继网络的传输方案为基于功率叠加的中继传输方案，在第一时隙内，基站向中继设备传输所有数据D数据，与D相对应的信号记为S，中继设备对D进行解调，同时用户接收到信号S中的一部分信号，在第二时隙内，中继设备将解调的数据D转发给用户，与解码后的数据D相对应的信号记为S’，用户将接收到的S中的一部分信号与S’进行叠加。