專利名稱：一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作中繼的交織迭代多用戶通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作中繼的交織迭代多用 戶通信方法。
背景技術(shù)：
-在傳統(tǒng)有線通信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)路由器傳輸時(shí)基本采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制。信息由源 節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)路由器節(jié)點(diǎn)，傳送至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。通常來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)并不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)處 理流程。
隨著多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，大容量文件傳輸應(yīng)用越來(lái)越廣泛。增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量、降 低傳輸誤碼率、減少網(wǎng)絡(luò)能源消耗，是當(dāng)今通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)編碼(network coding) 理論由此產(chǎn)生。網(wǎng)絡(luò)編碼理論的中心思想是通過(guò)路由器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，例如簡(jiǎn)單 的異或線性編碼，由此達(dá)到最大流最小割的理論上限。鑒于網(wǎng)絡(luò)編碼的這一優(yōu)異特點(diǎn)，該 技術(shù)越來(lái)越受到工業(yè)界以及學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
允許中間節(jié)點(diǎn)路由器對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼來(lái)增加系統(tǒng)容量、降低傳輸延時(shí)，這在 有線通信網(wǎng)中已經(jīng)得到了證實(shí)。網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線通信中的研究和應(yīng)用還處于起歩階段。事 實(shí)上，由于無(wú)線鏈路的廣播特性，無(wú)線傳輸能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼的運(yùn)用提供很好的應(yīng)用場(chǎng)景。 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的設(shè)計(jì)能夠解決傳統(tǒng)多用戶通信、網(wǎng)絡(luò)路由、協(xié)議層設(shè)計(jì)中無(wú)法解決的一些 技術(shù)問(wèn)題，能夠提高無(wú)線通信系統(tǒng)的整體性能。
協(xié)作中繼(CooperativeRelay)是一種全新的分集技術(shù)。隨著無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā) 展，用戶對(duì)數(shù)據(jù)通信能力以及傳輸質(zhì)量的要求越來(lái)越高。為了降低路徑損耗、并實(shí)現(xiàn)滿分 集傳輸增益，人們提出了基于中繼的協(xié)作通信方法。這種通信方法可分為放大轉(zhuǎn)發(fā)非再生 中繼，以及譯碼轉(zhuǎn)發(fā)再生中繼等。協(xié)作中繼的優(yōu)點(diǎn)是能擴(kuò)大覆蓋范圍、增加無(wú)線通信鏈路 的容量、降低傳輸誤碼率。協(xié)作中繼技術(shù)可用于后3G/4G蜂窩無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線城域網(wǎng)、 無(wú)線局域網(wǎng)及無(wú)線傳感器網(wǎng)等多種系統(tǒng)中。近年來(lái)，國(guó)際眾多廠商以及研發(fā)機(jī)構(gòu)正在加緊 研制新型的協(xié)作中繼通信設(shè)備，并制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。力圖借助新一代中繼站的開(kāi)發(fā)， 以降低通信網(wǎng)絡(luò)布建成本，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，并提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力以及營(yíng)運(yùn)效益。
上行多用戶通信屬于多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信模式。在多用戶通信情況下，將遇到許多單用戶 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中沒(méi)有的新問(wèn)題，特別是多用戶信號(hào)相互干擾、相互疊加等情況。傳統(tǒng)多用戶通信的解決方案通常有三種時(shí)分多址(TDMA， Time Division Multiple Access)方式、頻 分多址(FDMA， Frequency Division Multiple Access)方式和碼分多址(CDMA， Code Division Multiple Access)。時(shí)分多址中繼方式，就是將時(shí)間分為連續(xù)的傳輸時(shí)隙，并分配給多個(gè)用 戶，以此實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶之間數(shù)據(jù)傳送的無(wú)相互碰撞干擾問(wèn)題。該方法的系統(tǒng)控制信息簡(jiǎn)單 成熟，但是其對(duì)系統(tǒng)時(shí)間同步要求較高。頻分多址方式，就是通過(guò)將整個(gè)頻譜分為相互獨(dú) 立的頻帶，分配到多個(gè)用戶，達(dá)到避免互干擾的目的。該方法對(duì)時(shí)間同步的管理要求寬松， 但是對(duì)射頻濾波器的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格。從信息論系統(tǒng)容量的角度來(lái)說(shuō)，此時(shí)分多址與頻分多 址兩種方式是等效的。碼分多址則是給每個(gè)用戶分配不同的正交碼來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶通信。迭 代檢測(cè)是信息領(lǐng)域的一項(xiàng)基礎(chǔ)理論分支，多年來(lái)得到了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展與應(yīng)用，如法國(guó)不列顛 大學(xué)的c. Berrou教授提出了 Turbo Code信道編譯碼，澳洲悉尼大學(xué)M.Sandell和R.Yan g學(xué)者研究的Turbo信道均衡，香港城市大學(xué)Li Ping教授提出的交織分多址多用戶檢測(cè)技 術(shù)，等等。近年來(lái)，在很多新興通信技術(shù)領(lǐng)域(如協(xié)作中繼通信)中，如何進(jìn)一步發(fā)展Turbo 迭代檢測(cè)技術(shù)正是眾多科研機(jī)構(gòu)努力的方向。
現(xiàn)在的多用戶通信多側(cè)重在TDMA、 FDMA、 CDMA通信系統(tǒng)中。對(duì)于基于中繼協(xié)作 的交織迭代多用戶通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則剛剛開(kāi)始。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于面向多用戶系統(tǒng)，提出一種具有可降低傳輸誤碼率、提高傳輸速率、 拓展覆蓋范圍的基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼協(xié)作的交織迭代多用戶通信方法。
本發(fā)明提出的基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼協(xié)作的交織迭代多用戶通信方法，包括采用線性網(wǎng)絡(luò) ^碼的中繼傳輸方法，以及接收端的雙時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)編碼交織迭代檢測(cè)通信方法。雙時(shí)隙協(xié)作 中繼的網(wǎng)絡(luò)編碼交織迭代通信方法在過(guò)去的研究工作中，還未出現(xiàn)過(guò)。實(shí)驗(yàn)證明該方法能 夠提供給系統(tǒng)空間分集效果，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的吞吐量，并且降低中繼傳輸時(shí)間。
本發(fā)明的基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼協(xié)作的交織迭代多用戶通信方法的系統(tǒng)模型如圖1所示。 在此系統(tǒng)模型中，有目標(biāo)用戶源節(jié)點(diǎn)、干擾用戶源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和基站。中繼節(jié)點(diǎn)具有 基帶處理模塊，因而可實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)譯碼處理。中繼節(jié)點(diǎn)配備有不同基帶偽隨機(jī)交織器， 其交織圖案設(shè)計(jì)可采用對(duì)角交織、塊交織等方法，也可選用第三代移動(dòng)通信協(xié)議中的Turbo 碼內(nèi)部交織器設(shè)計(jì)方法。
基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼協(xié)作的交織迭代多用戶通信方法的工作機(jī)理，是通過(guò)偽隨機(jī)交織器 產(chǎn)生不同的交織圖案，分配至各個(gè)用戶。中繼節(jié)點(diǎn)利用交織迭代干擾消除技術(shù)進(jìn)行多用戶 信號(hào)間的互干擾消除，然后通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在接收端，基站利用雙時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)
6編碼交織迭代技術(shù)檢測(cè)出目標(biāo)用戶信號(hào)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的整個(gè)中繼通信流程分為兩個(gè)時(shí)隙階 段進(jìn)行，方案參見(jiàn)圖1。
(1) 第一時(shí)隙多用戶進(jìn)行上行廣播傳輸
,在第一個(gè)時(shí)隙中，所有用戶進(jìn)行上行廣播通信。具體為在第l中繼階段，目標(biāo)用戶、 干擾用戶的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)交織器交織，進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播傳播，將被中繼節(jié)點(diǎn)和基站接收，如圖1 所示。中繼節(jié)點(diǎn)和基站接收機(jī)接收到了目標(biāo)用戶的有效信號(hào)和其他干擾用戶的干擾信號(hào)。 然后，中繼節(jié)點(diǎn)接收單元將進(jìn)行迭代干擾消除與譯碼等基帶信號(hào)處理。
中繼節(jié)點(diǎn)的基帶處理模塊如圖2所示。該模塊由接收處理單元與發(fā)射處理單元組成。 接收處理單元的射頻模塊接收無(wú)線信號(hào)，并進(jìn)行中頻處理、物理層迭代干擾消除、符號(hào)解 映射\譯碼判決，且傳送至媒體接入層進(jìn)行存儲(chǔ)；
(2) 第二時(shí)隙中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，基站進(jìn)行多用戶數(shù)據(jù)檢測(cè) 在第二時(shí)隙傳輸中，中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射單元將媒體接入層所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性網(wǎng)絡(luò)編
碼、信道編碼、以及符號(hào)映射，最后經(jīng)由中頻/射頻處理單元發(fā)射至基站接收端。在接收端，
,站將綜合兩個(gè)時(shí)隙收到的信號(hào)，利用雙時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)編碼迭代干擾抵消方法進(jìn)行目標(biāo)用戶數(shù)
據(jù)檢測(cè)。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)編碼中繼交織迭代干擾改進(jìn)消除算法見(jiàn)附錄1。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
(1) 通過(guò)基于中繼節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)編碼信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?yàn)榻邮斩嘶窘档吐窂綋p耗。由 此，將使基站在低接收信噪比條件下，減少傳輸誤碼率。
(2) 第二時(shí)刻的中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的線性網(wǎng)絡(luò)編碼信號(hào)，能夠?yàn)榻邮斩嘶咎峁┛臻g分 集增益。由此，將顯著提高系統(tǒng)的傳輸準(zhǔn)確性。


圖1為無(wú)線協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 "圖2為中繼節(jié)點(diǎn)的信號(hào)處理流程框圖。
圖3為基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼的交織迭代多用戶基站接收機(jī)裝置設(shè)計(jì)框圖。 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)仿真分析結(jié)論一。 圖5為本發(fā)明系統(tǒng)仿真分析結(jié)論二。
具體實(shí)施例方式
對(duì)本發(fā)明提出的基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼的交織迭代多用戶基站接收通信方法，其具體實(shí)施
步驟如下
、數(shù)據(jù)為服從高斯分布的隨機(jī)數(shù)據(jù)。2、 產(chǎn)生一組偽隨機(jī)交織圖案，并分配到各個(gè)用戶交織器中。同時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)和基站 接收機(jī)也存儲(chǔ)這組交織圖案。
3、 系統(tǒng)分兩個(gè)時(shí)隙進(jìn)行工作
(1) 第一時(shí)隙發(fā)射處理
在第一時(shí)隙中，目標(biāo)用戶和干擾用戶的媒體接入層對(duì)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都設(shè)定一定的發(fā) 射功率，并將數(shù)據(jù)傳遞到物理層發(fā)射模塊；在物理層發(fā)射模塊中，數(shù)據(jù)將首先進(jìn)行信道編 碼(如重復(fù)碼編碼)，再根據(jù)交織圖案進(jìn)行比特交織，然后進(jìn)行符號(hào)星座調(diào)制，接著進(jìn) ^f中頻的數(shù)字濾波；再根據(jù)相應(yīng)的功率發(fā)射因子，通過(guò)全向天線將數(shù)據(jù)發(fā)射出去；
(2) 第一時(shí)隙接收處理
在第一工作時(shí)隙中，中繼節(jié)點(diǎn)的接收模塊部分將進(jìn)行迭代接收譯碼。處理流程為接 收機(jī)的射頻模塊接收無(wú)線信號(hào)，此接收信號(hào)包括干擾信號(hào)與有效信號(hào)；接收模塊對(duì)接收信 號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的中頻處理，根據(jù)所分配的交織圖案，進(jìn)行數(shù)據(jù)的迭代干擾消除處理。然后， 符號(hào)解映射、信道譯碼，得到信號(hào)的對(duì)數(shù)似然值。而且，將譯碼所得數(shù)據(jù)輸入到媒體接入 層，進(jìn)行校驗(yàn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以備下一時(shí)隙傳輸；
在第一工作時(shí)隙中，基站接收機(jī)也將得到信號(hào)能量較弱的多用戶接收信號(hào)。此時(shí)，基 站接收機(jī)存儲(chǔ)這些信號(hào)。同時(shí)，等待中繼節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的網(wǎng)絡(luò)編碼中繼信號(hào)。 '(3)第二時(shí)隙發(fā)射處理
在第二時(shí)隙發(fā)射過(guò)程中，中繼節(jié)點(diǎn)的媒體接入層將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)定一定的發(fā)射功 率，并將數(shù)據(jù)傳遞到物理層發(fā)射模塊；再進(jìn)行兩個(gè)用戶之間的網(wǎng)絡(luò)編碼，然后重復(fù)碼編碼、 符號(hào)星座調(diào)制；然后數(shù)字中頻處理，再根據(jù)中繼發(fā)射功率將數(shù)據(jù)通過(guò)全向天線發(fā)射出去； (4)第二時(shí)隙接收處理
在第二時(shí)隙接收過(guò)程中，接收端基站的接收模塊部分將進(jìn)行迭代處理，處理流程為 接收機(jī)的射頻模塊接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的中頻處理；然后，根據(jù)所分配的交 織圖案進(jìn)行數(shù)據(jù)的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的迭代干擾消除處理，參見(jiàn)圖3。具體算法見(jiàn)后。 圖4、圖5為最后的仿真結(jié)果，其中 ..圖4表明，與傳統(tǒng)多用戶交織迭代通信方法相比，本發(fā)明提出的雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼 協(xié)作中繼的交織迭代多用戶通信方法能夠顯著降低誤碼率。例如以2個(gè)目標(biāo)用戶為例， 四次迭代，1/4碼率重復(fù)碼為例當(dāng)誤碼率為2x10—4為例，本發(fā)明方法可以供2.5dB的接 收信噪比性能增益。
圖5表明，在迭代次數(shù)減少以后，本發(fā)明提出的基于網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作中繼的多用戶通信 方法仍然能夠顯著降低誤碼率，并獲得更高的接收信噪比性能增益。例如以2個(gè)目標(biāo)用方為例，二次迭代，1/4碼率重復(fù)碼為例當(dāng)誤碼率為2xl0—為例，本發(fā)明方法可以供3.6dB 的接收信噪比性能增益。
本發(fā)明中，系統(tǒng)中雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼的交織迭代干擾消除改進(jìn)算法如下-(1)計(jì)算中繼網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸至基站的信號(hào)對(duì)數(shù)似然值
(2) 計(jì)算目標(biāo)用戶獲得的基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼信號(hào)對(duì)數(shù)似然值:
(3) 迭代初始化
設(shè)￡a(x,(")) = 0,
(4) 迭代流程
4 (A ("))/
<= tanh
Fb,(;c,(M))e1-五(;c,(w)) , —,("))+ ^
這里
(A-l)
(A-2)
(A-3)
(A-4)
(A-5) (A-6)
(A-7) (A陽(yáng)8)
(A-9)
"幼(")=XX(") + o"2 。
然后，將i。(x,("))解交織、解擴(kuò)頻，再代入后驗(yàn)概率(APP: A Posteriori Probability)
信道解碼器，進(jìn)行譯碼，得到對(duì)數(shù)似然值4&("))。 (5)網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)數(shù)似然值疊加
4 ^ ("))=丄肌^ (")) +丄e & (")) (A陽(yáng)IO)
'再將結(jié)果擴(kuò)頻、交織得到丄。(;c,("))，再帶入(A-2)式進(jìn)行下次迭代。
符號(hào)說(shuō)明
9/^( ):中繼節(jié)點(diǎn)到基站的接收信號(hào)，/^("h源到基站的接收信號(hào)，Z^(")為中繼 網(wǎng)絡(luò)編碼信號(hào)，A(")為目標(biāo)用戶1的數(shù)據(jù)，62(")為目標(biāo)用戶2的數(shù)據(jù)，tanh():雙曲正 切函數(shù)， ")):關(guān)于變量x(")的期望，^r(;c(")):關(guān)于變量;c(")的方差，《(")干擾信 號(hào)，相對(duì)于用戶1而言，用戶編號(hào)變化，其相應(yīng)的下標(biāo)也變化不同，干擾信號(hào) 均值，千擾信號(hào)方差，4h(")h用戶1調(diào)制符號(hào)A(")的對(duì)數(shù)似然值，A(W"》 目標(biāo)用戶l數(shù)據(jù)譯碼后的對(duì)數(shù)似然值，^(^(W)):中繼接收更新后的目標(biāo)用戶l數(shù)據(jù)的對(duì) 數(shù)似然值，第A個(gè)用戶的信道衰落值， 一噪聲方差。
權(quán)利要求
1、一種雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作中繼的交織迭代多用戶通信方法，其特征在于采用無(wú)線中繼系統(tǒng)模型，其中，通信節(jié)點(diǎn)分為目標(biāo)用戶節(jié)點(diǎn)、干擾用戶節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和基站節(jié)點(diǎn)；中繼節(jié)點(diǎn)具有基帶處理模塊，并且具有不同的基帶偽隨機(jī)交織器，該偽隨機(jī)交織器其交織圖案采用對(duì)角交織、塊交織或Turbo碼內(nèi)部交織設(shè)計(jì)方法；通過(guò)偽隨機(jī)交織器產(chǎn)生不同的交織圖案，分配給目標(biāo)用戶節(jié)點(diǎn)、干擾用戶節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和基站節(jié)點(diǎn)；基站利用雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼的交織迭代干擾改進(jìn)消除方法消除多用戶信號(hào)間的互干擾，檢測(cè)得到目標(biāo)用戶數(shù)據(jù)；整個(gè)中繼通信流程分為兩個(gè)時(shí)隙階段，具體如下(1)第一時(shí)隙發(fā)射處理在第一時(shí)隙中，目標(biāo)用戶和干擾用戶的媒體接入層對(duì)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都設(shè)定一定的發(fā)射功率，并將數(shù)據(jù)傳遞到物理層發(fā)射模塊；在物理層發(fā)射模塊中，數(shù)據(jù)將首先進(jìn)行信道編碼，再根據(jù)交織圖案進(jìn)行比特交織，然后進(jìn)行符號(hào)星座調(diào)制，接著進(jìn)行中頻的數(shù)字濾波；再根據(jù)相應(yīng)的功率發(fā)射因子，通過(guò)全向天線將數(shù)據(jù)發(fā)射出去；(2)第一時(shí)隙接收處理在第一工作時(shí)隙中，中繼節(jié)點(diǎn)的接收模塊部分將進(jìn)行迭代接收譯碼；處理流程為接收機(jī)的射頻模塊接收無(wú)線信號(hào)，此接收信號(hào)包括干擾信號(hào)與有效信號(hào)；接收模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的中頻處理，根據(jù)所分配的交織圖案，進(jìn)行數(shù)據(jù)的迭代干擾消除處理；然后，符號(hào)解映射、信道譯碼，得到信號(hào)的對(duì)數(shù)似然值；而且，將譯碼所得數(shù)據(jù)輸入到媒體接入層，進(jìn)行校驗(yàn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以備下一時(shí)隙傳輸；在第一工作時(shí)隙中，基站接收機(jī)也將得到信號(hào)能量較弱的多用戶接收信號(hào)；此時(shí)，基站接收機(jī)存儲(chǔ)這些信號(hào)；同時(shí)，等待中繼節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的網(wǎng)絡(luò)編碼中繼信號(hào)；(3)第二時(shí)隙發(fā)射處理在第二時(shí)隙發(fā)射過(guò)程中，中繼節(jié)點(diǎn)的媒體接入層將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)設(shè)定一定的發(fā)射功率，并將數(shù)據(jù)傳遞到物理層發(fā)射模塊；再進(jìn)行兩個(gè)用戶之間的網(wǎng)絡(luò)編碼，然后重復(fù)碼編碼、符號(hào)星座調(diào)制；然后數(shù)字中頻處理，再根據(jù)中繼發(fā)射功率將數(shù)據(jù)通過(guò)全向天線發(fā)射出去；(4)第二時(shí)隙接收處理在第二時(shí)隙接收過(guò)程中，接收端基站的接收模塊部分將進(jìn)行迭代處理，處理流程為接收機(jī)的射頻模塊接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的中頻處理；然后，根據(jù)所分配的交織圖案進(jìn)行數(shù)據(jù)的基于網(wǎng)絡(luò)編碼交織迭代干擾消除改進(jìn)算法的處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述無(wú)線中繼系統(tǒng)中，中繼節(jié)點(diǎn)的基帶 處理模塊由接收處理單元與發(fā)射處理單元組成；接收處理單元的射頻模塊接收無(wú)線信號(hào)，并進(jìn)行中頻處理、物理層迭代干擾消除、符號(hào)解映射、信道譯碼判決，且傳送至媒體接入 層進(jìn)行存儲(chǔ)；中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射單元將進(jìn)行線性網(wǎng)絡(luò)編碼、信道編碼、以及符號(hào)映射，最后經(jīng) 由中頻/射頻處理單元發(fā)射至基站接收端。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述利用雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼中繼的交 織迭代干擾消除改進(jìn)算法如下，具體步驟如下(1)計(jì)算中繼網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸至基站的信號(hào)對(duì)數(shù)似然值(2) 計(jì)算基于網(wǎng)絡(luò)編碼用戶獲得的信號(hào)似然值-<formula>formula see original document page 3</formula>丄肌(a ("))=iog~^~rr";" 〃"、、、(3) 迭代初始化(4) 迭代流程<formula>formula see original document page 3</formula>然后，將i。(;c,("))解交織、解擴(kuò)頻，再代入后驗(yàn)概率信道解碼器，進(jìn)行譯碼，得到對(duì)數(shù)似然值i^、("))；(5)網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)數(shù)似然值疊加 .' = + (A-10)再將結(jié)果擴(kuò)頻、交織得到i。(x,("))，再帶入(A-2)式進(jìn)行下次迭代；符號(hào)說(shuō)明-W皿(")中繼節(jié)點(diǎn)到基站的接收信號(hào)，源到基站的接收信號(hào)，6,①(")為中繼 網(wǎng)絡(luò)編碼信號(hào)，W")為目標(biāo)用戶1的數(shù)據(jù)，6"")為目標(biāo)用戶2的數(shù)據(jù)，tanh():雙曲正 切函數(shù)，關(guān)于變量x(")的期望，^r(x(")):關(guān)于變量x(")的方差，《(")干擾信 號(hào)，相對(duì)于用戶l而言，干擾信號(hào)均值，^"(《("))干擾信號(hào)方差'4(A(")): 用戶1調(diào)制符號(hào)A(")的對(duì)數(shù)似然值，丄。(、(")目標(biāo)用戶1數(shù)據(jù)譯碼后的對(duì)數(shù)似然值'中繼接收更新后的目標(biāo)用戶l數(shù)據(jù)的對(duì)數(shù)似然值，~。)第A個(gè)用戶的信道衰 落值，噪聲方差。
全文摘要
本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種雙時(shí)隙基于網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作中繼的交織迭代多用戶通信方法。本發(fā)明采用無(wú)線中繼系統(tǒng)模型，通信節(jié)點(diǎn)分為目標(biāo)用戶節(jié)點(diǎn)、干擾用戶節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和基站節(jié)點(diǎn)。中繼節(jié)點(diǎn)具有基帶處理模塊，并對(duì)中繼數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼；此外，基站接收機(jī)利用雙時(shí)隙網(wǎng)絡(luò)編碼交織迭代干擾消除改進(jìn)算法進(jìn)行多用戶的信號(hào)檢測(cè)。本發(fā)明方法可以為接收端基站提供空間分集增益，以及減少路徑損耗，可實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)的多用戶系統(tǒng)更高的傳輸可靠性；同時(shí)，可以減少中繼傳輸?shù)臅r(shí)間，提高系統(tǒng)容量。
文檔編號(hào)H04B7/02GK101567761SQ20091005248
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者單杭冠, 周小林, 方朝曦, 蝶 胡 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)