專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)的多用戶(hù)接入的方法，屬于無(wú)線通信中的多用戶(hù)通信 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無(wú)線中繼可以充分利用空間資源可以提高系統(tǒng)的頻譜效率。采用無(wú)線中繼組網(wǎng)的基本思 路是在原有基站(BS)與用戶(hù)終端(UE)之間引入一些無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)(RS),從而改善整個(gè) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電波分布的均勻性，使得小區(qū)邊緣處的頻譜利用率和功率利用率得到較大程度的提 高。傳統(tǒng)的無(wú)線中繼器僅僅用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)單個(gè)用戶(hù)的信息。為了支持多用戶(hù)，通常采用時(shí)分或頻 分的方式。如圖1所示，UE1、 UE2禾卩RS關(guān)聯(lián)。為了支持多用戶(hù)，傳統(tǒng)的無(wú)線中繼器采用如 下的時(shí)分發(fā)送方法在第一個(gè)時(shí)隙，UE1廣播，RS和BS接收，第二個(gè)時(shí)隙，RS把接收的信 號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到BS,在第三個(gè)時(shí)隙，UE2廣播，RS禾BBS接收，第四個(gè)時(shí)隙，RS把接收的信號(hào)轉(zhuǎn) 發(fā)到BS。當(dāng)然，也可以采用頻分的方式發(fā)送在第一個(gè)時(shí)隙，UE1占用頻帶l廣播，UE2占 用頻帶2廣播，RS和BS接收，第二個(gè)時(shí)隙，RS把接收的信號(hào)分別在不同頻段上轉(zhuǎn)發(fā)到BS。 這種兩種方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)較簡(jiǎn)單，但是系統(tǒng)總的頻譜利用率不高。文獻(xiàn)[Y. Chen, S. Kishore， and J. Li， "Wireless diversity through network coding", in Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference, 2006， Vol.3， pp. 1681-1686.]將XOR網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無(wú)線中繼器輔 助的多用戶(hù)接入系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的分集能力，但是該方法的性能改善有限。本發(fā)明提出 在無(wú)線中繼器采用聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，從而提高充分挖掘無(wú)線中繼器所帶來(lái)的空間資源， 從而提高系統(tǒng)總的頻譜效率。提出的方法與XOR網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明，提出的方 法遠(yuǎn)好于XOR網(wǎng)絡(luò)編碼，并且系統(tǒng)頻譜利用率高于傳統(tǒng)的中繼輔助多用戶(hù)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是為無(wú)線中繼器輔助的多用戶(hù)無(wú)線通信系統(tǒng)提供一種無(wú)線中繼 器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，該方法可以提高蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中上行多 個(gè)用戶(hù)接入的總頻譜利用率。
技術(shù)方案無(wú)線中繼器輔助的多用戶(hù)無(wú)線通信系統(tǒng)由多個(gè)用戶(hù)終端、 一個(gè)無(wú)線中繼器和 一個(gè)接收設(shè)備構(gòu)成。本發(fā)明所提供的無(wú)線中繼器系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法具體包括如下步 驟
a. 多個(gè)用戶(hù)通過(guò)各自的發(fā)送信道發(fā)送信號(hào)，無(wú)線中繼器和接收設(shè)備接收信號(hào)；
b. 無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行如下處理對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行線性疊加后放大；對(duì)多 個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和數(shù)字調(diào)制;
C.無(wú)線中繼器把處理后的信號(hào)發(fā)送到接收設(shè)備。
所述多個(gè)用戶(hù)各自的發(fā)送信道是時(shí)分多址接入中的不同時(shí)隙，或是頻分多址接入中的不同頻帶和碼分多址接入中的不同碼道，或是上述時(shí)隙、頻帶和碼道的組合。
所述多個(gè)用戶(hù)各自的發(fā)送信道是時(shí)分多址接入中的相同的時(shí)隙和頻帶，或是頻分多址接 入中相同的時(shí)隙和頻帶，或是碼分多址接入中相同的碼道，或是上述時(shí)隙、頻帶和碼道的組合。
對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和 數(shù)字調(diào)制的方法包括將每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，然后對(duì)所有用戶(hù)的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行線 性疊加，或?qū)⒍鄠€(gè)用戶(hù)的信號(hào)經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換后進(jìn)行聯(lián)合的數(shù)字調(diào)制，或?qū)⒍鄠€(gè)用戶(hù)的信號(hào)經(jīng) 過(guò)并串轉(zhuǎn)換、進(jìn)行糾錯(cuò)編碼和交織，最后進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。
所述的數(shù)字調(diào)制的方法包括相移鍵控調(diào)制和正交幅度調(diào)制。
所述的糾錯(cuò)編碼方法包括巻積編碼、Turbo編碼、里德-索羅門(mén)編碼、線性分組碼和低密 度奇偶校驗(yàn)碼。
有益效果本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的匯聚信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合編碼， 從而將多個(gè)并行流轉(zhuǎn)化為單個(gè)流，從而發(fā)送到接收設(shè)備，這樣提高了無(wú)線中繼器轉(zhuǎn)發(fā)的效率， 從而提高整個(gè)系統(tǒng)的頻譜利用率。
本發(fā)明提出的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，可以應(yīng)用于蜂窩 移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行接入。用戶(hù)可以采用碼分多址接入、時(shí)分多址接入、頻分多址接入，也 可以采用結(jié)合正交頻分復(fù)用的交織多址接入。


圖1是無(wú)線中繼器輔助的多用戶(hù)無(wú)線通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成示意圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的W用戶(hù)接入和無(wú)線中繼器站的接收和發(fā)送方法示意圖。
圖3表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例1。
圖4表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例2。
圖5表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例3。
圖6表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例4。
圖7給出了正交多址接入時(shí)，各種方案的總頻譜利用率(bit/s/Hz)對(duì)比。 圖8給出了非正交多址接入時(shí)，各種方案的總頻譜利用率(bit/s/Hz)對(duì)比。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)閱讀和理解下面參考附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所做的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的這些 和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見(jiàn)。下面描述中，接收設(shè)備以基站為例，但是所發(fā)明的 方法并不僅限于基站，也可以是其它類(lèi)型的終端。其中
圖1是無(wú)線中繼器輔助的多用戶(hù)無(wú)線通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成它包括一個(gè)BS， 一個(gè)RS,若 干個(gè)用戶(hù)終端，圖中以?xún)捎脩?hù)為例。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的W用戶(hù)接入和無(wú)線中繼器站的接收和發(fā)送方法示意圖。 發(fā)送端由W個(gè)用戶(hù)終端構(gòu)成，無(wú)線中繼器首先對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入放大轉(zhuǎn) 發(fā)或譯碼轉(zhuǎn)發(fā)模式。在放大轉(zhuǎn)發(fā)模式，對(duì)接收信號(hào)放大后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。在譯碼 轉(zhuǎn)發(fā)模式，先根據(jù)接收信號(hào)利用多用戶(hù)檢測(cè)器檢測(cè)出用戶(hù)的信息，然后進(jìn)行聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送， 然后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。圖3表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例1，首先進(jìn)行與用戶(hù)發(fā)送端相同的操作即每個(gè)用戶(hù)進(jìn)行 糾錯(cuò)編碼，然后進(jìn)行交織。接下來(lái)對(duì)多個(gè)用戶(hù)的交織后的信息進(jìn)行模W加法，然后進(jìn)行數(shù)字 調(diào)制，最后經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。
圖4表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例2，即對(duì)多個(gè)用戶(hù)的交織后的并行信息流進(jìn)行聯(lián)合數(shù)字調(diào) 制，最后經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。
圖5表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例3，即對(duì)每個(gè)用戶(hù)的交織后的信息進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，然后分 別乘以一個(gè)復(fù)數(shù)因子，然后疊加在一起，最后經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。
圖6表示多用戶(hù)聯(lián)合編碼實(shí)施例4，即對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信息進(jìn)行聯(lián)合糾錯(cuò)編碼，然后對(duì)編碼 后的比特進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，最后經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送出去。
該方法包括如下步驟
a. 多個(gè)用戶(hù)通過(guò)各自的發(fā)送信道發(fā)送信號(hào)，無(wú)線中繼器和接收設(shè)備接收信號(hào)；.
b. 無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行如下處理對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行線性疊加后放大；對(duì)多 個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和數(shù)字調(diào)制；
c.無(wú)線中繼器把處理后的信號(hào)發(fā)送到接收設(shè)備。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)的發(fā)送方 法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，首先考慮兩用戶(hù)的情形。圖1給出了兩用戶(hù)的情況下本發(fā)明 的應(yīng)用場(chǎng)景它包括一個(gè)BS, —個(gè)RS,兩個(gè)處于嚴(yán)格同步的用戶(hù)終端。
首先我們給出采用放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)無(wú)線中繼器時(shí)的實(shí)施方式。我們考慮兩種多用戶(hù)接入 方式正交多址接入和非正交多址接入。
當(dāng)采用正交多址接入時(shí)，例如頻分多址接入、正交頻分多址接入或時(shí)分多址接入，用戶(hù) 采用不同的信道(時(shí)隙或頻帶)發(fā)送信號(hào)到RS和BS。 RS和BS的接收信號(hào)可以表示為，
其中，^表示UE1的發(fā)送符號(hào)，/^叫表示UE1到RS的信道增益，"m,表示UE1與RS之 間的噪聲，假設(shè)噪聲方差為l, ;^s馬表示UEl到RS的接收信號(hào)；^表示UE2的發(fā)送符號(hào)， /Jrs化表示UE2到RS的信道增益， s,2表示UE2與RS之間的噪聲,假設(shè)噪聲方差為1, ;;RSU2 表示UE2到RS的接收信號(hào)；/ bSUi表示UE1到BS的信道增益，WBS,表示UE1與BS之間 的噪聲，假設(shè)噪聲方差為1 ， yBSU|表示UE1到BS的接收信號(hào)；表示UE2到BS的信 道增益，《bS>2表示UE2與BS之間的噪聲，假設(shè)噪聲方差為1 ， jvBS,U2表示UE2到BS的接 收信號(hào)。 '2
當(dāng)RS接收到所有用戶(hù)的信號(hào)后，進(jìn)行線性疊加，然后進(jìn)行放大發(fā)送到BS。 BS接收到的
信號(hào)^BSjis可以表示為，
其中，or為放大因子，/2bs,m表示RS到BS的信道増益，"m,m表示RS與BS之間的噪聲， 將(公式3)(公式4)和(公式5)合寫(xiě)成矩陣矢量的形式，
(公式1) (公式2) (公式3) (公式4)
(公式5)<formula>formula see original document page 6</formula> (公式6)
BS可以采用各種多用戶(hù)檢測(cè)的方法得到各用戶(hù)的發(fā)送信號(hào)。
當(dāng)兩個(gè)用戶(hù)采用非正交接入方式，例如占用相同的時(shí)頻資源，在RS和BS的接收信號(hào)_yRS
和3^s,u表示為，
<formula>formula see original document page 6</formula> (公式7)
<formula>formula see original document page 6</formula> (公式8)
將RS的接收信號(hào)放大后轉(zhuǎn)發(fā)到BS，那么BS收到的RS的發(fā)送信號(hào)為，
<formula>formula see original document page 6</formula> (公式9)
將(公式8)和(公式9)合并成矩陣形式可以表示為，
<formula>formula see original document page 6</formula> (公式10)
BS可以采用各種多用戶(hù)檢測(cè)的方法得到各用戶(hù)的發(fā)送信號(hào)。
當(dāng)RS具有譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)的功能時(shí)，無(wú)論多個(gè)用戶(hù)采用正交接入還是非正交接入，下 面均假設(shè)RS能夠成功譯碼各用戶(hù)的信息。RS對(duì)各用戶(hù)的信息進(jìn)行與發(fā)送端相同的編碼、交 織，然后進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和調(diào)制。這里的多用戶(hù)聯(lián)合編碼和調(diào)制起到了多源合并的作用。 下面給出了幾種典型的多用戶(hù)聯(lián)合編碼和調(diào)制的實(shí)施例。
實(shí)施例1:異或(XOR)方式。XOR方式由文獻(xiàn)[Y. Chen, S. Kishore， and J. Li, "Wireless diversity through network coding", in Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference, 2006, Vol.3， pp. 1681-1686.]提出，它的思想是對(duì)多個(gè)用戶(hù)編碼后的并 行信息經(jīng)過(guò)迦羅華域的加法運(yùn)算后進(jìn)行符號(hào)調(diào)制，如圖3所示。 一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例是，對(duì)兩個(gè) 用戶(hù)的編碼比特進(jìn)行XOR運(yùn)算后進(jìn)行調(diào)制。這是即為傳統(tǒng)的線性網(wǎng)絡(luò)編碼。該實(shí)施例將作為 一種對(duì)比基準(zhǔn)，來(lái)衡量提出的發(fā)明的優(yōu)越性。
實(shí)施例2:多用戶(hù)聯(lián)合調(diào)制。采用多用戶(hù)聯(lián)合調(diào)制的思想是對(duì)多個(gè)用戶(hù)編碼后的并行信 息進(jìn)行聯(lián)合的符號(hào)映射，如圖4所示。 一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例是，將多個(gè)用戶(hù)的編碼比特進(jìn)行聯(lián)合 高階調(diào)制。
實(shí)施例3:對(duì)每個(gè)用戶(hù)調(diào)制后的符號(hào)進(jìn)行線性疊加。其基本思想是每個(gè)用戶(hù)經(jīng)過(guò)編碼、 交織和調(diào)制后，乘以一個(gè)復(fù)數(shù)因子，將它們疊加后發(fā)送，如圖5所示。
實(shí)施例4:聯(lián)合多用戶(hù)糾錯(cuò)編碼，如圖5所示。其基本思想是把多個(gè)用戶(hù)的信息比特經(jīng) 過(guò)并串轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，然后進(jìn)過(guò)調(diào)制后發(fā)送出去。這里的糾錯(cuò)編碼可以是任意糾
錯(cuò)編碼，例如巻積碼、Turbo碼、線性分組碼和低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)等。 下面分別介紹各種實(shí)例的接收方案。
這里我們考慮BS采用Turbo接收機(jī)。如果對(duì)復(fù)雜度要求較高，可以?xún)H進(jìn)行一次譯碼，即 為非迭代接收機(jī)。我們以?xún)捎脩?hù)非正交接入為例，給出針對(duì)上述四種方案BS的檢測(cè)和譯碼方 法。但是，給出的該方法可以推廣到多個(gè)用戶(hù)以及正交接入的情況。
實(shí)施例l的接收方法采用XOR時(shí)，BS的最大似然軟輸入軟輸出檢測(cè)。(公式8)式表示BS接收到的兩用戶(hù)的信號(hào)，而B(niǎo)S接收到的RS的信號(hào)可以表示為，
<formula>formula see original document page 7</formula>(公式11 )
這里假設(shè)A為^和A所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)用戶(hù)比特信息經(jīng)過(guò)XOR運(yùn)算后的新的調(diào)制符號(hào)，并假設(shè) 加性高斯噪聲的方差為1。那么根據(jù)(公式8)和(公式ll)，采用最大似然檢測(cè)時(shí)，可以得
到發(fā)送用戶(hù)的比特軟信息為，
<formula>formula see original document page 7</formula>
(公式12)
其中，</ =
《 </，
是表示[A s2f所對(duì)應(yīng)的比特矢量，它們按照用戶(hù)1到用戶(hù)2順序排放，
《和A分別是s,和^對(duì)應(yīng)的比特矢量。a(《)表示把比特矢量映射成調(diào)制符號(hào)，這里假設(shè)用 戶(hù)1和用戶(hù)2采用相同的調(diào)制方式。而"(rf)則表示比特矢量d在采用XOR線性網(wǎng)絡(luò)編碼時(shí) 對(duì)應(yīng)的調(diào)制符號(hào)，rfw表示矢量rf刪掉第)t個(gè)比特對(duì)應(yīng)的矢量。r表示比特矢量rf所對(duì)應(yīng)的
先驗(yàn)信息，用對(duì)數(shù)似然比表示。/^表示矢量r刪掉第;t個(gè)比特對(duì)應(yīng)的矢量。如果不需要譯碼 反饋迭代，則可將r置為零矢量。
檢測(cè)輸出的比特似然比可以供每個(gè)用戶(hù)的譯碼器所使用，譯碼反饋的外敷信息可供(公
式12)式使用，從而完成Turbo迭代。
實(shí)施例2的接收方法采用多用戶(hù)聯(lián)合調(diào)制時(shí)，BS的最大似然聯(lián)合檢測(cè)與實(shí)例1類(lèi)似， 僅僅是(公式12)式中，/ (rf)為矢量rf所對(duì)應(yīng)的高階調(diào)制符號(hào)。
實(shí)施例3的接收方法BS接收到的RS的信號(hào)可以表示為，<formula>formula see original document page 7</formula> (公式13)
其中，A和^為復(fù)數(shù)因子。將(公式8)和(公式13)合并成矩陣形式可以表示為，
收發(fā)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系類(lèi)似兩發(fā)兩收的MIMO， BS可采用如下最大似然軟輸入軟輸 出檢測(cè)，
<formula>formula see original document page 7</formula>
(公式14)
<formula>formula see original document page 7</formula>
(公式15)
實(shí)施例4的接收方法采用聯(lián)合多用戶(hù)糾錯(cuò)編碼時(shí)，可采用如圖8所示的接收方法。首 先，從多個(gè)用戶(hù)發(fā)送送的信號(hào)在BS進(jìn)行多用戶(hù)檢測(cè)，可以恢復(fù)多用戶(hù)聯(lián)合糾錯(cuò)編碼的信息位， 而從RS發(fā)送的校驗(yàn)位信息的判決可以在BS通過(guò)解調(diào)后得到。兩者輸入到軟輸入軟輸出聯(lián)合 多用戶(hù)譯碼器，輸出的信息比特的軟信息再輸入到每個(gè)用戶(hù)的譯碼器進(jìn)行譯碼。如果采用 Turbo接收的方式，可將單用戶(hù)譯碼器的反饋軟信息傳遞給多用戶(hù)檢測(cè)器，從而完成Turbo迭代。
在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，RS的多用戶(hù)檢測(cè)是針對(duì)(公式7)式進(jìn)行的，它可以通過(guò)下式來(lái)實(shí)現(xiàn)，
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為了體現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用效果，我們給出使用本發(fā)明后系統(tǒng)的性能的仿真。仿真的條 件是系統(tǒng)的配置為一個(gè)BS， 一個(gè)RS，兩個(gè)用戶(hù)，均采用單根天線。用戶(hù)1和用戶(hù)2的極 坐標(biāo)分別為(1,W12)和(1,-W12)。 RS的位置為(0.5,0)， BS在小區(qū)中心。假設(shè)指數(shù)衰減因子為 3.7，不考慮陰影衰落。仿真時(shí)，設(shè)定小區(qū)邊界處的信噪比，根據(jù)此可以計(jì)算出用戶(hù)到RS，用 戶(hù)到BS，以及RS到BS的路徑損耗。系統(tǒng)平臺(tái)的仿真參數(shù)如下信道模型采用M. 1225移動(dòng)環(huán) 境A信道，載頻2GHz，車(chē)速60公里每小時(shí)，系統(tǒng)帶寬20MHz，傳輸方案為正交頻分復(fù)用，子 載波間隔為15kHz，采樣頻率為30. 72MHz，快速傅立葉變換的大小為2048，每個(gè)用戶(hù)的資源 塊為24x7，每個(gè)資源塊子載波個(gè)數(shù)為12,基本調(diào)制方式為QPSK， Turbo碼碼率為1/2,生成 多項(xiàng)式為[l 0 11: 1 1 0 l]，譯碼采用對(duì)數(shù)的最大后驗(yàn)概率譯碼，信道估計(jì)為理想信道估 計(jì)。
采用兩個(gè)用戶(hù)采用正交接入時(shí)，以傳統(tǒng)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線中繼器(四個(gè)時(shí)隙或頻帶)和DF無(wú) 線中繼器實(shí)施例1為基本參考點(diǎn)，對(duì)比以下幾種方案本發(fā)明給出的AF無(wú)線中繼器多用戶(hù)聯(lián) 合發(fā)送方法、DF無(wú)線中繼器實(shí)施例2、 DF無(wú)線中繼器實(shí)施例3和DF無(wú)線中繼器實(shí)施例4。實(shí) 施例1中，兩個(gè)用戶(hù)的編碼比特進(jìn)行異或運(yùn)算后進(jìn)行QPSK調(diào)制，實(shí)施例2中，兩個(gè)用戶(hù)的編 碼比特進(jìn)行聯(lián)合16QAM調(diào)制，實(shí)施例3中，兩個(gè)用戶(hù)的編碼比特分別進(jìn)行QPSK調(diào)制，然后進(jìn) 行疊加，疊加系數(shù)為，exp(^pi/4)和1，實(shí)施例4中兩用戶(hù)的編碼比特進(jìn)行1/2的糾錯(cuò)編碼 然后經(jīng)過(guò)16QAM調(diào)制。在仿真中，當(dāng)RS譯碼失敗時(shí)，采用本發(fā)明的放大轉(zhuǎn)發(fā)的方式。圖7給 出上述幾種方案的系統(tǒng)總頻譜利用率對(duì)比。可以看出，在信噪比大于-ldB后，本發(fā)明的總頻 譜利用率均髙于傳統(tǒng)無(wú)線中繼器方案和文獻(xiàn)已有的X0R方案。采用兩個(gè)用戶(hù)采用非正交接入 時(shí)，仍以傳統(tǒng)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線中繼器和DF無(wú)線中繼器實(shí)施例1為基本參考點(diǎn)，對(duì)比本發(fā)明的幾 種方案。從圖8可以明顯看出，在信噪比大于-ldB后，本發(fā)明的總頻譜利用率是傳統(tǒng)無(wú)線中 繼器的一倍，提高非常明顯。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特征在于該方法包括如下步驟a. 多個(gè)用戶(hù)通過(guò)各自的發(fā)送信道發(fā)送信號(hào)，無(wú)線中繼器和接收設(shè)備接收信號(hào)；b. 無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行如下處理對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行線性疊加后放大；對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和數(shù)字調(diào)制；c. 無(wú)線中繼器把處理后的信號(hào)發(fā)送到接收設(shè)備。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特 征在于所述多個(gè)用戶(hù)各自的發(fā)送信道是時(shí)分多址接入中的不同時(shí)隙，或是頻分多址接入中的 不同頻帶和碼分多址接入中的不同碼道，或是上述時(shí)隙、頻帶和碼道的組合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特 征在于所述多個(gè)用戶(hù)各自的發(fā)送信道是時(shí)分多址接入中的相同的時(shí)隙和頻帶，或是頻分多址 接入中相同的時(shí)隙和頻帶，或是碼分多址接入中相同的碼道，或是上述時(shí)隙、頻帶和碼道的 組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特 征在于對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼 和數(shù)字調(diào)制的方法包括將每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，然后對(duì)所有用戶(hù)的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行 線性疊加，或?qū)⒍鄠€(gè)用戶(hù)的信號(hào)經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換后進(jìn)行聯(lián)合的數(shù)字調(diào)制，或?qū)⒍鄠€(gè)用戶(hù)的信號(hào) 經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換、進(jìn)行糾錯(cuò)編碼和交織，最后進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特 征在于所述的數(shù)字調(diào)制的方法包括相移鍵控調(diào)制和正交幅度調(diào)制。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法，其特 征在于所述的糾錯(cuò)編碼方法包括巻積編碼、Turbo編碼、里德-索羅門(mén)編碼、線性分組碼和低 密度奇偶校驗(yàn)碼。
全文摘要
無(wú)線中繼器輔助多用戶(hù)接入系統(tǒng)的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法可以提高蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中上行多個(gè)用戶(hù)接入的頻譜利用率。系統(tǒng)由多個(gè)用戶(hù)終端、一個(gè)無(wú)線中繼器和一個(gè)接收設(shè)備構(gòu)成。該發(fā)送方法要求首先，多個(gè)用戶(hù)通過(guò)各自的信道發(fā)送，無(wú)線中繼器和接收設(shè)備處于接收狀態(tài)；無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后發(fā)送到接收設(shè)備。無(wú)線中繼器的聯(lián)合多用戶(hù)發(fā)送方法包括兩種第一種是對(duì)多個(gè)用戶(hù)的接收信號(hào)進(jìn)行線性疊加后放大轉(zhuǎn)發(fā)到接收設(shè)備；第二種是無(wú)線中繼器對(duì)多個(gè)用戶(hù)的信息進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功則將多個(gè)用戶(hù)的信息進(jìn)行多用戶(hù)聯(lián)合編碼和調(diào)制，然后發(fā)送到接收設(shè)備。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101414865SQ20081023436
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者尤肖虎, 王東明, 王江舟, 王聞今, 高西奇 申請(qǐng)人:東南大學(xué)