專利名稱：多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，特別是涉及一種多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通 信方法。
背景技術(shù)：
多天線分集技術(shù)可以有效抵抗無線網(wǎng)絡(luò)中多徑衰落的影響，提高網(wǎng)絡(luò)容量，改善 系統(tǒng)性能。在蜂窩移動(dòng)通信、adhoc和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等無線通信系統(tǒng)中，終端設(shè) 備由于受到功耗、體積和硬件復(fù)雜度等因素的限制，實(shí)現(xiàn)多天線較為困難。近年來， 一種多天線技術(shù)的延伸-協(xié)作通信技術(shù)引起了各界的廣泛關(guān)注。協(xié)作通信技術(shù)使得 多用戶環(huán)境下的單天線終端按照一定方式共享彼此資源，形成虛擬的多天線發(fā)射機(jī) 以獲得發(fā)射分集增益。協(xié)作通信技術(shù)是一種低成本高效的無線資源分配解決方案， 為多天線技術(shù)走向?qū)嵱没峁┝艘粭l新的途徑，極有可能成為下一代無線通信網(wǎng)中 重要的網(wǎng)絡(luò)組成構(gòu)架。
在用戶協(xié)作分集系統(tǒng)中，由于中繼傳輸?shù)囊耄脩舻男盘?hào)到達(dá)基站時(shí)需要經(jīng) 歷用戶到中繼，即協(xié)作伙伴的信道和中繼到基站的信道。如果規(guī)定兩個(gè)用戶相互作 為協(xié)作伙伴向基站發(fā)送信息，協(xié)作伙伴的選擇將是影響協(xié)作分集系統(tǒng)性能的首要因 素。其次，在協(xié)作用戶對(duì)形成后，由于用戶均有信息向基站發(fā)送，如何在有限的系 統(tǒng)資源條件下，如頻率/時(shí)隙/碼字等實(shí)現(xiàn)多用戶信息接入，使得系統(tǒng)的資源利用率、 編碼增益和分集增益最大化,即用戶協(xié)作通信方式是協(xié)作分集系統(tǒng)中的另一個(gè)問題。 最后，由于發(fā)射功率的限制以及用戶服務(wù)質(zhì)量QoS的需求，用戶還要根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng) 的衰落及干擾信息自適應(yīng)地在本地和伙伴信號(hào)間進(jìn)行功率分配，從而盡可能充分利 用有限的系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)資源利用率。因此，協(xié)作伙伴選擇、協(xié)作通信方式以 及自適應(yīng)功率分配問題就成為用戶協(xié)作分集系統(tǒng)中重要的研究?jī)?nèi)容。
傳統(tǒng)協(xié)作分集系統(tǒng)中，典型的基于時(shí)分的兩用戶協(xié)作場(chǎng)景為每個(gè)用戶將自身 可用時(shí)隙的一半用來發(fā)送本地信息，另一半用來發(fā)送伙伴的中繼信息。顯然，此類
協(xié)作資源分配方式并不是最優(yōu)的，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)帶寬擴(kuò)展和協(xié)作用戶的速率損失。因 此，如何設(shè)計(jì)更為高效的協(xié)作資源分配方式是協(xié)作分集領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。
2005年Erik G. Larsson等在"正EE Communication Letters"(《國際電氣電子工 程師協(xié)會(huì)通信快報(bào)》)(2005年9月第9巻)發(fā)表的"Cooperative Transmit Diversity Based on Superposition Modulation"(《基于重疊調(diào)制的協(xié)作發(fā)射分集》)中提出了一 種基于重疊調(diào)制的協(xié)作通信方法。該方法將用戶的星座調(diào)制信號(hào)在歐式空間進(jìn)行疊 加，使每個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送本地信息和伙伴的中繼信息。因此該方法不會(huì)導(dǎo)致協(xié)作系 統(tǒng)帶寬增加，能充分利用信道資源，是一種高效的協(xié)作資源分配方式。文中還說明 了本地和中繼信息間的功率資源分配對(duì)系統(tǒng)性能的影響，但并沒有涉及功率分配的 方法。此外，由于用戶發(fā)送的本地信息和伙伴發(fā)送的中繼信息采用相同的校驗(yàn)位， 因而影響了系統(tǒng)性能的提高。
2007年V. Mahinthan等在"IEEE Trans. On Wireless Communications"(《國際 電氣電子工程師協(xié)會(huì)無線通信匯刊》)(2007年1月第6巻)發(fā)表的"ACooperative Diversity Scheme Based on Quadrature Signaling"(《基于正交信號(hào)的協(xié)作分集機(jī)制》) 中提出了一種基于正交信號(hào)的協(xié)作通信方法。該方法利用QPSK調(diào)制的同相和正交 分量，使每個(gè)用戶能同時(shí)發(fā)送本地信息和伙伴的中繼信息。因此該方法不會(huì)導(dǎo)致協(xié) 作系統(tǒng)帶寬增加，也是一種高效的協(xié)作資源分配方式。該方法可以看作是一種基于 信號(hào)正交的重疊調(diào)制協(xié)作通信方法，通過同相和正交分量之間的正交性，用戶能以 更低的復(fù)雜度從接收的伙伴信息中分離出伙伴發(fā)送的本地信息。但該文只討論了未 編碼系統(tǒng)和傳統(tǒng)的等功率分配方法，而沒有涉及如何在系統(tǒng)中利用自適應(yīng)信道編碼 和功率優(yōu)化分配方法來進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶 協(xié)作通信方法，以充分利用信道和發(fā)送功率等系統(tǒng)資源，使協(xié)作終端獲得最大的空 間分集增益和編碼增益，從而降低協(xié)作開銷、提高系統(tǒng)性能和資源利用效率。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是利用二維星座調(diào)制信號(hào)的同相和正交分量，使 每個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送本地信息和伙伴的中繼信息，利用目的終端反饋的功率因子對(duì)分 配給本地和中繼信息的功率資源進(jìn)行優(yōu)化配置，使協(xié)作終端獲得最大的空間分集增 益和編碼增益，確保系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。具體步驟如下
(1) 希望進(jìn)行協(xié)作傳輸?shù)牡谝挥脩艚K端(A)向目的終端(D)發(fā)出請(qǐng)求，由 目的終端在當(dāng)前多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中選擇一個(gè)與第一用戶終端(A)距離較近的終端 作為伙伴，即第二用戶終端(B);
(2) 在協(xié)作傳輸?shù)牡谝粠瑑?nèi)，第一用戶終端(A)將本地?cái)?shù)據(jù)依次經(jīng)過循環(huán)冗 余校驗(yàn)CRC編碼和信道編碼，并調(diào)制到同相分量后向目的終端(D)發(fā)送，目的終 端(D)和第二用戶終端(B)同時(shí)接收第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)；第二用戶 終端(B)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正 確性檢驗(yàn)；
(3) 在協(xié)作傳輸?shù)牡诙瑑?nèi)，第二用戶終端(B)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第一 用戶終端(A)發(fā)送數(shù)據(jù)，目的終端(D)和第一用戶終端(A)同時(shí)接收第二用戶 終端(B)發(fā)送的數(shù)據(jù)，第一用戶終端(A)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道 譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)；
(4) 在協(xié)作傳輸?shù)牡谌龓瑑?nèi)，第一用戶終端(A)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第二 用戶終端(B)發(fā)送數(shù)據(jù)，目的終端(D)和第二用戶終端(B)同時(shí)接收第一用戶 終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)；第二用戶終端(B)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道 譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)；
(5) 重復(fù)步驟(3)，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谂紨?shù)幀A內(nèi)，第二用戶終端(B)所 要發(fā)送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)，*24;
(6) 重復(fù)步驟(4)，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谄鏀?shù)幀/內(nèi)，第一用戶終端(A)所 要發(fā)送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送的數(shù)據(jù)，"3;
(7) 在協(xié)作傳輸?shù)淖詈笠粠瑑?nèi)，第一用戶終端(A)協(xié)助第二用戶終端(B) 發(fā)送數(shù)據(jù)，或第二用戶終端(B)協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 本發(fā)明由于利用二維調(diào)制信號(hào)的同相和正交分量同時(shí)發(fā)送本地和伙伴的信 息，協(xié)作時(shí)不需要擴(kuò)展系統(tǒng)帶寬，實(shí)現(xiàn)了對(duì)算法復(fù)雜度和性能增益的折衷考慮，降 低了系統(tǒng)復(fù)雜度，性能代價(jià)比高，具有較強(qiáng)的實(shí)用性；
2. 本發(fā)明由于結(jié)合信道編碼和自適應(yīng)功率控制，該兩用戶協(xié)作通信可以自動(dòng)地 在協(xié)作通信模式和非協(xié)作通信模式之間切換，因而可實(shí)現(xiàn)當(dāng)用戶處于協(xié)作通信模式 時(shí)，采用目的終端反饋回的功率因子控制本地和中繼信息之間的功率，當(dāng)用戶處于 非協(xié)作通信模式時(shí)，將全部功率分配給本地信息；
3. 本發(fā)明由于采用通過對(duì)本地和中繼信息間的功率進(jìn)行自適應(yīng)分配，不僅提高 了傳輸質(zhì)量，而且使有限的無限資源得到了有效的利用；
4. 由于本發(fā)明的功率分配方法與信道編碼是獨(dú)立，且對(duì)其功率進(jìn)行優(yōu)化分配， 因而可獲得最大性能增益為1.5dB，并可將根據(jù)未編碼系統(tǒng)求得的最優(yōu)功率因子直 接應(yīng)用于編碼系統(tǒng)；
5. 由于本發(fā)明中的多用戶接入控制不依賴于具體的接入?yún)f(xié)議，既可以采用目前 成熟的時(shí)分多址接入TDMA、頻分多址接入FDMA及碼分多址接入CDMA進(jìn)行用 戶接入，也可以采用其它類似的接入方式如正交頻分多址接入OFDMA進(jìn)行用戶接 入。


圖1.是本發(fā)明的協(xié)作通信流程圖； 圖2.是現(xiàn)有兩用戶協(xié)作通信系統(tǒng)模型圖； 圖3.是本發(fā)明的協(xié)作通信過程原理圖； 圖4.是本發(fā)明采用巻積編碼時(shí)的協(xié)作通信過程原理圖； 圖5.是本發(fā)明采用低密度校驗(yàn)碼LDPC編碼時(shí)的協(xié)作通信過程原理圖。 圖6.是本發(fā)明協(xié)作終端的功率分配過程原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)Dl，本發(fā)明的具體步驟如下 步驟h選擇伙伴終端。
在圖2所示的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中，希望進(jìn)行協(xié)作傳輸?shù)牡谝挥脩艚K端A向目的 終端D發(fā)出請(qǐng)求，由目的終端D在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中選擇一個(gè)與第一用戶終端A距離較 近的終端作為伙伴，即第二用戶終端B。該兩用戶協(xié)作通信系統(tǒng)模型如圖2所示。 其中第一用戶終端A和第二用戶終端B由于各自的體積、功耗和硬件復(fù)雜度等因素 的限制，只能配置單天線；目的終端D可以配置一根或多根天線。目的終端D采用 的多用戶接入控制為時(shí)分多址接入TDMA，或頻分多址接入FDMA，或碼分多址接 入CDMA，或正交頻分多址接入OFDMA。第一用戶終端A和第二用戶終端B互 為伙伴終端，共享彼此的信道和發(fā)送功率等資源，形成虛擬的多天線發(fā)射機(jī)向目的 終端發(fā)送信息，以獲得發(fā)射分集增益。
步驟2:完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谝粠瑑?nèi)，第一用戶終端A的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收、譯碼 和正確性檢驗(yàn)。
如圖3所示，第一用戶終端A將本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)依次經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編 碼和信道編碼，并調(diào)制到同相分量后向目的終端D發(fā)送，此時(shí)，由目的終端D和第 二用戶終端B同時(shí)接收第一用戶終端A所發(fā)送的數(shù)據(jù)；第二用戶終端B從接收信
號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)。其中所述 的信道編碼采用低密度校驗(yàn)碼LDPC碼，或巻積碼，或兩者的級(jí)聯(lián)方式，并通過對(duì) 這些碼進(jìn)行鑿孔，從而提高編碼效率；所述的對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)，是 通過CRC校驗(yàn)，或信道編碼自身的校驗(yàn)矩陣，或信道編碼自身的校驗(yàn)矩陣與CRC 校驗(yàn)的級(jí)聯(lián)方式進(jìn)行。
步驟3:完成在協(xié)作傳輸?shù)牡诙瑑?nèi)，第二用戶終端B和被協(xié)作的第一用戶終端 A數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、譯碼和正確性檢驗(yàn)。
如圖3所示，在協(xié)作傳輸?shù)牡诙瑑?nèi)，第二用戶終端B將本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)依次 經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼和信道編碼，并調(diào)制到同相分量；將協(xié)助第一用戶終 端A發(fā)送的數(shù)據(jù)按照約定的信道編碼方式重新進(jìn)行編碼，并調(diào)制到正交分量；對(duì)調(diào) 制的同相分量和正交分量進(jìn)行功率控制后向目的終端D發(fā)送，即目的終端D通過第 一用戶終端A和第二用戶終端B的上行信道和終端間信道的平均值計(jì)算同相分量和 正交分量的功率分配比例；將計(jì)算的功率分配比例通過控制信道反饋發(fā)送給第一用 戶終端A和第二用戶終端B;第一用戶終端A和第二用戶終端B根據(jù)反饋的功率 分配比例分別發(fā)送其同相分量和正交分量。
圖4給出了采用鑿孔巻積碼進(jìn)行信道編碼時(shí)，協(xié)作通信過程原理圖。協(xié)作終端先 將本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼后，送入鑿孔巻積碼編碼器編碼； 然后將打孔后的數(shù)據(jù)調(diào)制到同相分量；再從接收的伙伴數(shù)據(jù)中提取同相分量，經(jīng)過 維特比解碼器解碼，并將解碼后的數(shù)據(jù)分為兩路輸出 一路送入解碼校驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行 正確性校驗(yàn)，將其結(jié)果作為功率控制模塊的輸入，另一路送入鑿孔巻積碼編碼器， 將打孔刪除的數(shù)據(jù)調(diào)制到正交分量；最后將進(jìn)行功率優(yōu)化控制后的同相分量和正交 分量合并后發(fā)送。
圖5給出了采用鑿孔低密度校驗(yàn)碼LDPC碼進(jìn)行信道編碼時(shí)，協(xié)作通信過程原 理圖。協(xié)作終端先將本地?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼后，送入鑿孔LDPC碼 編碼器進(jìn)行編碼；然后將編碼數(shù)據(jù)打孔后的數(shù)據(jù)調(diào)制到同相分量；再從接收的伙伴 數(shù)據(jù)中提取同相分量，經(jīng)過LDPC碼解碼器進(jìn)行解碼，將解碼后的數(shù)據(jù)分為兩路輸 出 一路送入解碼校驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行正確性校驗(yàn)，將其結(jié)果作為功率控制模塊的輸入， 另一路送入鑿孔LDPC碼編碼器，提取將編碼數(shù)據(jù)打孔刪除的數(shù)據(jù)調(diào)制到正交分量； 最后將進(jìn)行功率優(yōu)化分配后的同相分量和正交分量合并后發(fā)送。
圖6給出了協(xié)作終端的功率分配過程原理圖。對(duì)協(xié)作終端而言，如果該終端對(duì) 伙伴終端的數(shù)據(jù)成功解碼，則根據(jù)目的終端反饋回的功率分配因子對(duì)本地和中繼信 息進(jìn)行功率分配，自動(dòng)進(jìn)入?yún)f(xié)作通信模式，該中繼信息為第一用戶終端A協(xié)助第二 用戶終端B發(fā)送的信息，或第二用戶終端B協(xié)助第一用戶終端A發(fā)送的信息；如 果該終端對(duì)伙伴終端的數(shù)據(jù)解碼錯(cuò)誤，則將全部功率分配給本地信息，自動(dòng)進(jìn)入非
協(xié)作通信模式。對(duì)目的終端而言，需要實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)捎脩艚K端的上行信道和終端間信 道信噪比的平均值，并根據(jù)特定的調(diào)制方式，確定系統(tǒng)端到端誤幀率FER、誤符號(hào) 率SER或誤比特率BER等性能目標(biāo)函數(shù)；然后基于特定的性能目標(biāo)函數(shù)最小準(zhǔn)則 求出最優(yōu)功率因子，并通過控制信道將功率因子反饋至協(xié)作終端。
假設(shè)每個(gè)用戶的總發(fā)射功率歸一化為1，采用的功率分配因子為々(0<^0.5)，
即本地和中繼信息的功率分別為b"和"，在一定調(diào)制方式下，推導(dǎo)的系統(tǒng)端到端 誤比特率性能《是終端上行信道和終端間信道平均信噪比與功率因子的函數(shù)。以該 函數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，在誤碼率最小準(zhǔn)則下的最優(yōu)功率因子為
々=arg min《 0</ <0.5
以未編碼的二進(jìn)制移相鍵控BPSK調(diào)制系統(tǒng)為例，在給定信道條件下計(jì)算的,值范 圍為0.18~0.35。
步驟4:完成在協(xié)作傳輸?shù)谌龓瑑?nèi)，第一用戶終端A和被協(xié)作的第二用戶終端B 數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、譯碼和正確性檢驗(yàn)。
如圖3所示，在協(xié)作傳輸?shù)牡谌龓瑑?nèi)，第一用戶終端A將本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)依次 經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼和信道編碼，并調(diào)制到同相分量；將協(xié)助第二用戶終 端B發(fā)送的數(shù)據(jù)按照約定的信道編碼方式重新進(jìn)行編碼，并調(diào)制到正交分量；對(duì)調(diào) 制的同相分量和正交分量進(jìn)行功率控制后向目的終端D發(fā)送，即目的終端D通過第 一用戶終端A和第二用戶終端B的上行信道和終端間信道的平均值計(jì)算同相分量和 正交分量的功率分配比例；將計(jì)算的功率分配比例通過控制信道反饋發(fā)送給第一用 戶終端A和第二用戶終端B;第一用戶終端A和第二用戶終端B根據(jù)反饋的功率 分配比例分別發(fā)送其同相分量和正交分量。其功率控制的方法如圖6所示。
步驟5:重復(fù)步驟3，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谂紨?shù)幀A內(nèi)，第二用戶終端B所要發(fā) 送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第一用戶終端A發(fā)送的數(shù)據(jù)，*^4;
步驟6:重復(fù)步驟4，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谄鏀?shù)幀/內(nèi)，第一用戶終端A所要發(fā) 送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第二用戶終端B發(fā)送的數(shù)據(jù)，
步驟7:完成在協(xié)作傳輸最后一幀內(nèi)的中繼數(shù)據(jù)發(fā)送。
在最后一幀內(nèi)，由第一用戶終端A協(xié)助發(fā)送第二用戶終端B的數(shù)據(jù)，或由第二 用戶終端B協(xié)助發(fā)送第一用戶終端A的數(shù)據(jù)。
上述步驟描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例，顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員通過參考本發(fā)明的優(yōu)選 實(shí)例和附圖可以對(duì)本發(fā)明做出各種修改和替換，這些修改和替換都應(yīng)落入本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，包括如下步驟(1)希望進(jìn)行協(xié)作傳輸?shù)牡谝挥脩艚K端(A)向目的終端(D)發(fā)出請(qǐng)求，由目的終端在當(dāng)前多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中選擇一個(gè)與第一用戶終端(A)距離較近的終端作為伙伴，即第二用戶終端(B)；(2)在協(xié)作傳輸?shù)牡谝粠瑑?nèi)，第一用戶終端(A)將本地?cái)?shù)據(jù)依次經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼和信道編碼，并調(diào)制到同相分量后向目的終端(D)發(fā)送，目的終端(D)和第二用戶終端(B)同時(shí)接收第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)；第二用戶終端(B)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)；(3)在協(xié)作傳輸?shù)牡诙瑑?nèi)，第二用戶終端(B)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送數(shù)據(jù)，目的終端(D)和第一用戶終端(A)同時(shí)接收第二用戶終端(B)發(fā)送的數(shù)據(jù)，第一用戶終端(A)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)；(4)在協(xié)作傳輸?shù)牡谌龓瑑?nèi)，第一用戶終端(A)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送數(shù)據(jù)，目的終端(D)和第二用戶終端(B)同時(shí)接收第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)；第二用戶終端(B)從接收信號(hào)中提取同相分量后進(jìn)行信道譯碼，并對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)；(5)重復(fù)步驟(3)，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谂紨?shù)幀k內(nèi)，第二用戶終端(B)所要發(fā)送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)，k≥4；(6)重復(fù)步驟(4)，完成在協(xié)作傳輸?shù)牡谄鏀?shù)幀l內(nèi)，第一用戶終端(A)所要發(fā)送的本地?cái)?shù)據(jù)和協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送的數(shù)據(jù)，l≥3；(7)在協(xié)作傳輸?shù)淖詈笠粠瑑?nèi)，第一用戶終端(A)協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送數(shù)據(jù)，或第二用戶終端(B)協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，其中步驟 (3)所述的第二用戶終端(B)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送數(shù) 據(jù)，按如下過程進(jìn)行(3a)第二用戶終端(B)將本地?cái)?shù)據(jù)依次經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼和信道 編碼，并調(diào)制到同相分量；(3b)第二用戶終端(B)將協(xié)助第一用戶終端(A)發(fā)送的數(shù)據(jù)按照約定的 信道編碼方式重新進(jìn)行編碼，并調(diào)制到正交分量；(3c)第二用戶終端(B)對(duì)調(diào)制的同相分量和正交分量進(jìn)行功率控制后向目 的終端(D)發(fā)送。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，其中步驟 (4)所述的第一用戶終端(A)發(fā)送本地?cái)?shù)據(jù)，并協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送數(shù)據(jù)，按如下過程進(jìn)行(4a)第一用戶終端(A)將本地?cái)?shù)據(jù)依次經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC編碼和信道 編碼，調(diào)制到同相分量；(4b)第一用戶終端(A)將協(xié)助第二用戶終端(B)發(fā)送的數(shù)據(jù)按照約定的 信道編碼方式重新進(jìn)行編碼，并調(diào)制到正交分量；(4c)第一用戶終端(A)對(duì)調(diào)制的同相分量和正交分量進(jìn)行功率控制后，向 目的終端(D)發(fā)送。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，其中 所述的信道編碼采用低密度校驗(yàn)碼LDPC或巻積碼或兩者的級(jí)聯(lián)方式，并通過對(duì) 這些碼鑿孔，提高編碼效率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，其中步 驟(2)、步驟(3)和步驟(4)所述的對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)，是通過 CRC校驗(yàn)，或信道編碼自身的校驗(yàn)矩陣，或信道編碼自身的校驗(yàn)矩陣與CRC校驗(yàn) 的級(jí)聯(lián)方式進(jìn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法，其中 所述的對(duì)同相分量和正交分量進(jìn)行功率控制，是由目的終端(D)通過第一用戶終 端(A)和第二用戶終端(B)的上行信道和終端間信道的平均值計(jì)算同相分量和 正交分量的功率分配比率；通過控制信道反饋發(fā)送給第一用戶終端(A)和第二用 戶終端(B);第一用戶終端(A)和第二用戶終端(B)利用反饋的功率分配發(fā) 送其同相分量和正交分量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用戶無線網(wǎng)絡(luò)中的兩用戶協(xié)作通信方法。其步驟為1)目的終端為用戶終端選擇伙伴終端；2)在第一幀內(nèi)，用戶終端將本地編碼數(shù)據(jù)調(diào)制到同相分量后向目的終端發(fā)送，伙伴終端譯碼和檢驗(yàn)該數(shù)據(jù)的正確性；3)在第二幀內(nèi)，伙伴終端分別將本地和中繼編碼數(shù)據(jù)調(diào)制到同相和正交分量并發(fā)送，用戶終端對(duì)該本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行譯碼和檢驗(yàn)；4)在第三幀內(nèi)，用戶終端分別將本地和中繼編碼數(shù)據(jù)調(diào)制到同相和正交分量并發(fā)送，伙伴終端對(duì)該本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行譯碼和檢驗(yàn)；5)在以后的偶數(shù)幀和奇數(shù)幀內(nèi)，分別重復(fù)步驟3和4；6)在最后一幀內(nèi)，用戶終端或伙伴終端發(fā)送中繼數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有信道和功率資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)，用于無線網(wǎng)絡(luò)中的可靠數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號(hào)H04L1/22GK101394255SQ20081023182
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者宮豐奎, 南 張, 靖 李, 勇 王, 葛建華, 明 高 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)