專利名稱：基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法、系統(tǒng)及中繼節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種用于中繼系統(tǒng)的基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法、系統(tǒng)及中繼節(jié)點。
背景技術(shù)：
利用分級調(diào)制可以傳輸多個數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流被分別調(diào)制在高功率分配或低功率分配數(shù)據(jù)上進行傳輸。通常高功率分配數(shù)據(jù)具有更好的性能，而低功率分配數(shù)據(jù)具有稍差的性能。分級調(diào)制特別適合接收信噪比差別 較大的場景。例如，在中繼(Relay)系統(tǒng)中，中繼(Relay)節(jié)點離發(fā)射機(又稱發(fā)送端或源節(jié)點，如基站)較近，其接收信噪比一般較大。而接收機(又稱接收端或目的節(jié)點，如用戶終端)一般離發(fā)射機較遠(yuǎn)，其接收信噪比較低。所以中繼系統(tǒng)是分級調(diào)制的一個重要應(yīng)用場景。圖1為現(xiàn)有中繼系統(tǒng)中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€示例圖。圖1中以傳輸兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況為例，該方法主要包括:基站對用戶I的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，將調(diào)制后的多用戶數(shù)據(jù)信號'=λ/ ^Μ.1+ %2發(fā)出。其中，SSil為調(diào)制后的用戶I的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制后的用戶2的第i個數(shù)據(jù), α為功率分配參數(shù)，且O < α2 < 1/20其中，高功率分配數(shù)據(jù)對應(yīng)高功率分配參數(shù)調(diào)制，低功率分配數(shù)據(jù)對應(yīng)低功率分配參數(shù)調(diào)制。中繼節(jié)點接收到所述信號后，對所述信號進行數(shù)據(jù)解調(diào)解碼。如果對應(yīng)用戶I和用戶2的數(shù)據(jù)都解碼成功(可通過CRC校驗)，則中繼節(jié)點使用與基站相同的功率分配參數(shù)，將用戶I的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，用戶2的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，并將調(diào)制后的多用戶數(shù)據(jù)信號' =+aq2發(fā)出。用戶終端I和用戶終端2分別接收來自基站和中繼節(jié)點的信號，并對二者進行合并，解碼出對應(yīng)的用戶I和用戶2的數(shù)據(jù)。這種方法中，由于用戶I的數(shù)據(jù)在基站和中繼節(jié)點都被調(diào)制成高功率分配數(shù)據(jù)，用戶2的數(shù)據(jù)在基站和中繼節(jié)點都被調(diào)制成低功率分配數(shù)據(jù)，造成用戶I的性能一直優(yōu)于用戶2的性能，使得不同用戶之間的性能不均衡。為平衡用戶I和用戶2的性能，目前提出了一種時域平均方法。即在時刻1，用戶I的數(shù)據(jù)在發(fā)送端和中繼節(jié)點使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，用戶2的數(shù)據(jù)在發(fā)送端和中繼節(jié)點使用低功率分配參數(shù)調(diào)制。在時刻2，用戶I的數(shù)據(jù)在發(fā)送端和中繼節(jié)點使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，用戶2的數(shù)據(jù)在發(fā)送端和中繼節(jié)點使用高功率分配參數(shù)調(diào)制。之后通過時域平均，用戶I和用戶2可取得相同性能。但由于這種性能平均是在時域進行的，當(dāng)將同一用戶的高功率分配數(shù)據(jù)與低功率分配數(shù)據(jù)進行平均時，系統(tǒng)的誤碼率(BER)性能通常由低功率分配數(shù)據(jù)決定，因此對每個用戶來說，時域平均的方法會導(dǎo)致其性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明中一方面提供一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法，另一方面提供一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及中繼節(jié)點，以便在保證用戶性能的同時使用戶性能均衡。本發(fā)明所提供的基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法，包括:中繼節(jié)點接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號；中繼節(jié)點對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出，由各目的節(jié)點對接收的來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。其中，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)；所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號為:sBi = -a2SSil + aSS12 ；所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號為:sm = /32ssi2 + Pssn ；其中，SSil為調(diào)制后的第一用戶的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制后的第二用戶的第i個數(shù)據(jù)；Vl-a2 , α，@為功率分配參數(shù)，且 O < α 2 < 1/2,0 < β 2 < 1/2, β 彡 α。較佳地，該方法進一步包括:若中繼節(jié)點僅成功解碼出所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，中繼節(jié)點僅將所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)編碼調(diào)制后發(fā)出。其中，所述將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出之前，進一步包括:使用與源節(jié)點相同或不同的校驗比特作為所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息。本發(fā)明所提供的基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括:源節(jié)點，用于采用第一功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出；中繼節(jié)點，用于接收來自所述源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號，在對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的第二功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出；每個目的節(jié)點，用于接收來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號，對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號和所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。其中，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)；所述源節(jié)點得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號為％.+ % ；所述中繼節(jié)點得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號為&SS12^ Pssn ；
`
其中，SSil為調(diào)制后的第一用戶的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制后的第二用戶的第i個數(shù)據(jù), α為第一功率分配參數(shù)，β ’φ-/32為第二功率分配參數(shù)，且O < α 2 < 1/2,O < β2 < 1/2，β 彡 α。本發(fā)明所提供的基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^節(jié)點，包括:接收模塊，用于接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號；
解調(diào)解碼模塊，用于對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)進行解調(diào)解碼；第一編碼調(diào)制模塊，用于在所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，得到第二多用戶數(shù)據(jù)信號；發(fā)送模塊，用于將所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給各目的節(jié)點。其中，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)；所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號為:sBi = -a2SSil + asst2 ；所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號為:sm = /32ssi2 + Pssn ；其中，SSil為調(diào)制后的第一用戶的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制后的第二用戶的第i個數(shù)據(jù)；Vl-a2 , α , β ,0-/ 2 為功率分配參數(shù),且 O < α 2 < 1/2,0 < β 2 < 1/2, β 彡 α。較佳地，該中繼節(jié)點進一步包括:第二編碼調(diào)制模塊，用于在所述解調(diào)解碼模塊僅成功解碼出所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，對所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)進行編碼后調(diào)制；所述發(fā)送模塊進一步用于將所述第二編碼調(diào)制模塊調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給對應(yīng)的目的節(jié)點。

其中，所述第一編碼調(diào)制模塊進一步使用與源節(jié)點相同或不同的校驗比特作為所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息。從上述方案可以看出，本發(fā)明中由于采用碼域平均方法，在中繼節(jié)點中按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行分級調(diào)制，使得目的節(jié)點對接收的來自源節(jié)點的信號和中繼節(jié)點的信號進行合并后解碼時，系統(tǒng)性能能夠得到均衡。并且通過調(diào)制中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)，可以找到使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡并且使目的節(jié)點獲得較好性能的功率分配參數(shù)，從而保證了目的節(jié)點的性能。此外，對于只包括兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況，通過使中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)中的低功率分配參數(shù)高于源節(jié)點的功率分配參數(shù)中的低功率分配參數(shù)，如令β > α?xí)r，可取得更好的系統(tǒng)性能。另外，通過使用與源節(jié)點不同的校驗比特作為多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息，可提高數(shù)據(jù)的糾錯能力。


圖1為現(xiàn)有中繼系統(tǒng)中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€示例圖。圖2為本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法的流程示意圖。圖3為本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示系統(tǒng)中的中繼節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為基于圖1所示示例基站、中繼節(jié)點和各用戶終端之間的信噪比關(guān)系示意圖。圖6a和圖6b為各用戶接收信噪比相同時的本發(fā)明實施例中的方案與現(xiàn)有技術(shù)中時域平均的方案的系統(tǒng)性能比較仿真圖。其中，圖6a是碼率為1/2時的比較仿真圖；圖6b是碼率為3/4時的比較仿真圖。圖7a和圖7b為各用戶接收信噪比不同時的本發(fā)明實施例中的方案與現(xiàn)有技術(shù)中時域平均的方案的系統(tǒng)性能比較仿真圖。其中，圖7a是兩個用戶與中繼節(jié)點之間的SNR相差不大時的比較仿真圖，圖7b是兩個用戶與中繼節(jié)點之間的SNR相差較大時的比較仿真圖。
具體實施例方式本發(fā)明中，為了能夠在保證用戶性能的同時使用戶性能均衡，考慮采用碼域平均的方法進行系統(tǒng)性能均衡。該方法按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，在中繼節(jié)點采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行分級調(diào)制。例如，以兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況為例，當(dāng)源節(jié)點對用戶I的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制時，中繼節(jié)點對用戶I的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制。這樣當(dāng)各目的節(jié)點對來自源節(jié)點的信號和來自中繼節(jié)點的信號進行合并并解碼時，各目的節(jié)點的系統(tǒng)性能能夠得到均衡。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。圖2為本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法的流程示意圖。如圖2所示,該方法包括如下步驟:步驟201，源節(jié)點采用第一功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出。本步驟的具體實現(xiàn)過程可與現(xiàn)有技術(shù)中的具體實現(xiàn)過程一致。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，基站可對用戶I的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，例如，調(diào)制后的多用戶數(shù)據(jù)信號同樣可以為％.+aq2。其中，Ssil為調(diào)制后的用戶I的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制后的用戶2的第i個數(shù)據(jù)；Vl-cc2 , α為第一功率分配參數(shù)，且O < α 2 < 1/2。其中，高功率分配數(shù)據(jù)對應(yīng)高功率分配參數(shù)調(diào)制，低功率分配數(shù)據(jù)對應(yīng)低功率分配參數(shù)調(diào)制。步驟202，中繼節(jié)點接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號，并對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號進行解調(diào)解碼，若所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)均成功解碼出，則執(zhí)行步驟203。步驟203，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的第二功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出。本步驟中，目的節(jié)點的系統(tǒng)性能均衡可體現(xiàn)在各目的節(jié)點的誤塊率(block errorrate, BLER)平均值上，更低的BLER平均值意味著更好的系統(tǒng)均衡性。此外，對應(yīng)源節(jié)點所采用的功率分配參數(shù)，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，可確定出中繼節(jié)點需采用的功率分配參數(shù)。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，在基站對用戶I的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制時，中繼節(jié)點可對用戶I的數(shù)據(jù)使用低功率分配參數(shù)調(diào)制，對用戶2的數(shù)據(jù)使用高功率分配參數(shù)調(diào)制，如，調(diào)制后的多用戶數(shù)據(jù)信號可以為sm =^jl-P2SSn +Pssn。其中，β，^/1-/ 2為第二功率分配參數(shù)，且 O < β2 < 1/2。其中，β的取值可與α —致，也可與α不同。例如，考慮到中繼節(jié)點離目的節(jié)點的距離比源節(jié)點離目的節(jié)點的距離要近，因此β的取值可設(shè)的比α大一些，以獲得更好的系統(tǒng)性能。即，本實施例中，較佳地，取β彡α。具體實現(xiàn)時，源節(jié)點所采用的功率分配參數(shù)和中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)均可通過仿真或經(jīng)驗值確定。對應(yīng)圖1所示的示例圖，則α和β的取值均可通過仿真或經(jīng)驗值確定，目標(biāo)是使目的節(jié)點用戶具有最好的平均BLER性能。其中，基于已確定的源節(jié)點所采用的功率分配參數(shù)，可根據(jù)信道狀況、調(diào)制方法，信道編碼碼率，目的節(jié)點信噪比差異等進行仿真或根據(jù)經(jīng)驗確定出中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)。對應(yīng)圖1所示的示例圖，基于已確定的α，可進一步根據(jù)信道狀況、調(diào)制方法，信道編碼碼率，目的節(jié)點信噪比差異等進行仿真或根據(jù)經(jīng)驗確定出β。進一步地,在確定出源節(jié)點的各功率分配參數(shù)與中繼節(jié)點的各功率分配參數(shù)之后，還可在中繼節(jié)點設(shè)置源節(jié)點的功率分配參數(shù)與中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)的映射關(guān)系，則本步驟中，可根據(jù)源節(jié)點所采用的功率分配參數(shù)，查找該映射關(guān)系得出中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)。本步驟中，在將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出時，可使用與源節(jié)點不同的校驗比特作為冗余信息，以提升數(shù)據(jù)的糾錯能力。步驟204，各目的節(jié)點接收來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號，對二者分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到對應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。具體地，可分別計算二者的似然比解調(diào)，并將計算出的似然比信息合并后進行解碼。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，用戶終端I和用戶終端2分別接收來自基站的多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的多用戶數(shù)據(jù)信號，并分別對二者進行合并解調(diào)解碼后，分別得到用戶I的數(shù)據(jù)和用戶2的數(shù)據(jù)。具體實現(xiàn)時，若步驟202中僅成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，中繼節(jié)點可僅將所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)使用常規(guī)調(diào)制后發(fā)出。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，若步驟202中僅成功解碼出用戶I的數(shù)據(jù)，則中繼節(jié)點可采用傳統(tǒng)的正交振幅調(diào)制(QAM, Quadrature Amplitude Modulation)方法或相位調(diào)制(PSK,phase-shift keying)對該用戶I的數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制后發(fā)出。當(dāng)然，也可采用本實施例中的上述使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的調(diào)制方法。若步驟202中未成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的任一用戶數(shù)據(jù)時，則中繼節(jié)點可發(fā)送O信號?；蛘?，若步驟202中未成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的所有用戶數(shù)據(jù)，也可不發(fā)送任何信號。具體可根據(jù)實際需要確定，此處不對其進行限定。采用圖2所述方法，可以實現(xiàn)性能的碼域平均，使得在保證目的節(jié)點性能的同時實現(xiàn)各目的節(jié)點性能的均衡。以上對本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法進行了詳細(xì)描述，下面再對本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進行詳細(xì)描述。圖3示出了本發(fā)明實施例中基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該系統(tǒng)包括:源節(jié)點、中繼節(jié)點和多個目的節(jié)點。其中， 源節(jié)點用于采用第一功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出。
中繼節(jié)點用于接收來自所述源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號，在對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的第二功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出。每個目的節(jié)點用于接收來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號，對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號和所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。其中，中繼節(jié)點的具體操作過程可與步驟202至步驟203中的描述一致。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，第一多用戶數(shù)據(jù)信號可以為:Sm=^^SSn+assi2 ;第二多用戶數(shù)據(jù)信號可以為-.Sri =^jl- β2 SS12+ Pssll。其中，SSil為調(diào)制后的用戶I的第i個數(shù)據(jù)；ssi2為調(diào)制
后的用戶2的第i個數(shù)據(jù)；^\-α2，α為第一功率分配參數(shù)，β ’小-JS2為第二功率分配參數(shù)，且 O < α2 < 1/2，O < β2 < 1/2，β 彡 α。

同樣，在將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出之前，也可使用與源節(jié)點不同的校驗比特作為冗余信息，以提升數(shù)據(jù)的糾錯能力。此外，若中繼節(jié)點僅成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，則中繼節(jié)點可僅將所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)編碼調(diào)制后發(fā)出。例如，對應(yīng)圖1所示的示例圖，若中繼節(jié)點僅成功解碼出用戶I的數(shù)據(jù)，則中繼節(jié)點可采用傳統(tǒng)的QAM或PSK方法對該用戶I的數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制后發(fā)出；或者，也可采用本實施例中描述的使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的調(diào)制方法。若中繼節(jié)點未成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的任一用戶數(shù)據(jù)時，則中繼節(jié)點可發(fā)送O信號?；蛘?，若中繼節(jié)點未成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的所有用戶數(shù)據(jù)，也可不發(fā)送任何信號。具體可根據(jù)實際需要確定，此處不對其進行限定。具體實現(xiàn)時，中繼節(jié)點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可有多種具體實現(xiàn)形式。圖4示出了其中一種具體實現(xiàn)形式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該中繼節(jié)點可包括:接收模塊、解調(diào)解碼模塊、第一編碼調(diào)制模塊和發(fā)送模塊。其中，接收模塊用于接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號。解調(diào)解碼模塊用于對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)進行解調(diào)解碼。第一調(diào)制模塊用于在所述解調(diào)解碼模塊成功解碼出第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，得到第二多用戶數(shù)據(jù)信號。發(fā)送模塊用于將所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給各目的節(jié)點。與圖2所示方法相對應(yīng)，該中繼節(jié)點可進一步包括:第二編碼調(diào)制模塊，用于在所述解調(diào)解碼模塊僅成功解碼出所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，對所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)進行編碼調(diào)制。相應(yīng)地，所述發(fā)送模塊可進一步用于將所述第二編碼調(diào)制模塊調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給對應(yīng)的目的節(jié)點。與圖2所示方法相對應(yīng)，該中繼節(jié)點中的所述第一編碼調(diào)制模塊可進一步使用與源節(jié)點相同或不同的校驗比特作為所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息。本發(fā)明中，由于采用碼域平均方法，在中繼節(jié)點中按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行分級調(diào)制，使得目的節(jié)點對接收的來自源節(jié)點的信號和中繼節(jié)點的信號進行合并解碼時，系統(tǒng)性能能夠得到均衡。并且通過調(diào)整中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)，可以找到使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡并且使目的節(jié)點獲得較好性能的功率分配參數(shù)，從而保證了目的節(jié)點的性能。此外，對于只包括兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況，通過使中繼節(jié)點的功率分配參數(shù)中的低功率分配參數(shù)高于源節(jié)點的功率分配參數(shù)中的低功率分配參數(shù)，可取得更好的系統(tǒng)性倉泛。另外，通過使用與源節(jié)點不同的校驗比特作為多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息，可提高數(shù)據(jù)的糾錯能力。下面對本發(fā)明實施例中的碼域平均的方案與現(xiàn)有技術(shù)中的時域平均的方案的系統(tǒng)性能進行仿真比較。圖5為基于圖1所示示例基站、中繼節(jié)點和各用戶終端之間的信噪比關(guān)系示意圖。如圖5所示，用戶終端I與基站之間的信噪比為SNR，用戶終端2與基站之間的信噪比為SNR，中繼節(jié)點與基站之間的信噪比為SNR1，用戶終端I與中繼節(jié)點之間的信噪比為SNR21,用戶終端2與中繼節(jié)點之間的信噪比為SNR22。圖6a和圖6b為各用戶接收信噪比相同時的本發(fā)明實施例中的方案與現(xiàn)有技術(shù)中時域平均的方案的系統(tǒng)性能比較仿真圖。圖6a和圖6b中以包含兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況為例，仿真條件為:信道模型:平坦衰落信道(Flat fading channel);每幀符號數(shù):256比特；調(diào)制方法:ssn和SSi2采用四相相移鍵控調(diào)制(QPSK);信噪比(SNR)關(guān)系式=SNR1 =SNR+10dB, SNR21 = SNR22 = SNR+6dB ;本實施例方案中的功率分配參數(shù)..a = ^02 φ = λ/025 ；時域平均方案中的功率分配參數(shù)M=W (由于α取—比α取有更好的性能，此處取α=—)。圖6a是碼率為1/2時的比較仿真圖；圖6b是碼率為3/4時的比較仿真圖。圖6a和圖6b中，橫坐標(biāo)為SNR，縱坐標(biāo)為各用戶的BER平均值。如圖6a和圖6b所示，在各用戶接收信噪比相同的情況下，采用本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案能夠降低達(dá)到相同服務(wù)質(zhì)量(QoS, Quality of Service)時所需的信噪比,或者是在相同信噪比的情況下能夠獲得更高的頻譜利用率，即具有較低的BER。圖7a和圖7b為各用戶接收信噪比不同時的本發(fā)明實施例中的方案與現(xiàn)有技術(shù)中時域平均的方案的系統(tǒng)性能比較仿真圖。圖7a和圖7b中同樣以包含兩個用戶的數(shù)據(jù)的情況為例，仿真條件為:信道模型:平坦衰落信道(Flat fading channel);每幀編碼后比特數(shù):256 ;調(diào)制方法:SSijP ssi2采用四相相移鍵控調(diào)制(QPSK);碼率:1/2 ;本實施例方案中的功率分配參數(shù)-.CC =拋φ = 4θ25 ;時域平均方案中的功率分配參數(shù):a = V0.225。圖7a是兩個用戶與中繼節(jié)點之間的SNR相差不大時的比較仿真圖，如SNR關(guān)系式=SNR1 =SNR+10dB, SNR21 = SNR+6dB, SNR22 = SNR+9dB 7b是兩個用戶與中繼節(jié)點之間的SNR相差較大時的比較仿真圖，如 SNR 關(guān)系式 JNR1 = SNR+10dB, SNR21 = SNR+3dB, SNR22 = SNR+9dB。圖7a和圖7b中，橫坐標(biāo)為SNR，縱坐標(biāo)為各用戶的BER平均值。如圖7a和圖7b所示，在各用戶接收信噪比不同的情況下，采用本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案仍然比采用傳統(tǒng)時域平均的方案具有一定的優(yōu)勢，在兩用戶與中繼節(jié)點之間的SNR相差較大時，采用 本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案也可取得不劣于傳統(tǒng)時域平均方案的性倉泛。
本發(fā)明實施例中的“接收”一詞可以理解為主動從其他模塊獲取也可以是接收其他模塊發(fā)送來的信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。本發(fā)明實施例中的部分步驟，可以利用軟件實現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如光盤或硬盤等。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，該方法包括: 中繼節(jié)點接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號； 中繼節(jié)點對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出，由各目的節(jié)點對接收的來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)； 所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號為
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括:若中繼節(jié)點僅成功解碼出所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，中繼節(jié)點僅將所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)編碼調(diào)制后發(fā)出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出之前，進一步包括:使用與源節(jié)點相同或不同的校驗比特作為所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息。
5.一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^節(jié)點，其特征在于，該中繼節(jié)點包括: 接收模塊，用于接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號； 解調(diào)解碼模塊，用于對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)進行解調(diào)解碼； 第一編碼調(diào)制模塊，用于在所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，得到第二多用戶數(shù)據(jù)信號； 發(fā)送模塊，用于將所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給各目的節(jié)點。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中繼節(jié)點，其特征在于，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)； 所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號為:
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的中繼節(jié)點,其特征在于,該中繼節(jié)點進一步包括:第二編碼調(diào)制模塊，用于在所述解調(diào)解碼模塊僅成功解碼出所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中利用高功率分配參數(shù)調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)時，對所述解碼出的用戶數(shù)據(jù)進行編碼后調(diào)制； 所述發(fā)送模塊進一步用于僅將所述第二編碼調(diào)制模塊調(diào)制的用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)送給對應(yīng)的目的節(jié)點。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的中繼節(jié)點，其特征在于，所述第一編碼調(diào)制模塊進一步使用與源節(jié)點相同或不同的校驗比特作為所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號的冗余信息。
9.一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 源節(jié)點，用于采用第一功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出； 中繼節(jié)點，用于接收來自所述源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號，在對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的第二功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行編碼后分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出； 每個目的節(jié)點，用于接收來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號，對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號和所述第二多用戶數(shù)據(jù)信號分別進行解調(diào)，并將解調(diào)后的信號進行合并后，解碼得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多用戶數(shù)據(jù)包括第一用戶的數(shù)據(jù)和第二用戶的數(shù)據(jù)； 所述源節(jié)點得到的第一多用戶數(shù)據(jù)信號為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于分級調(diào)制的多用戶數(shù)據(jù)傳輸方法、系統(tǒng)及中繼節(jié)點。其中，方法包括中繼節(jié)點接收來自源節(jié)點的分級調(diào)制后的第一多用戶數(shù)據(jù)信號；對所述第一多用戶數(shù)據(jù)信號中的各用戶數(shù)據(jù)成功解碼后，按照使目的節(jié)點系統(tǒng)性能均衡的原則，采用與源節(jié)點不同的功率分配參數(shù)對各用戶數(shù)據(jù)進行分級調(diào)制，將得到的第二多用戶數(shù)據(jù)信號發(fā)出，由各目的節(jié)點對接收的來自源節(jié)點的第一多用戶數(shù)據(jù)信號和來自中繼節(jié)點的第二多用戶數(shù)據(jù)信號進行合并解碼并得到相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)。本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，能夠在保證目的節(jié)點性能的同時使目的節(jié)點性能均衡。
文檔編號H04L25/03GK103248592SQ20121002755
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者嚴(yán)春林, 原田篤 申請人:株式會社Ntt都科摩