專利名稱：一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，人們對(duì)無線通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域和數(shù)據(jù)傳輸速率的要求也不斷提高。然而，無線通信中固有的多徑衰落是影響傳輸速率和通信可靠性的重要瓶頸。如何解決多徑衰落對(duì)無線通信的影響，是提高通信質(zhì)量和效率的關(guān)鍵問題。研究表明，分集技術(shù)能有效對(duì)抗多徑衰落，其中空間分集技術(shù)可以在不增加時(shí)間和帶寬的情況下提高通信系統(tǒng)的傳輸可靠性，相比時(shí)間分集和頻率分集技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的空間分集技術(shù)是通過在系統(tǒng)的發(fā)射端或接收端架設(shè)多根天線，并在接收端采用某種信號(hào)合并技術(shù)，降低無線信道中多徑衰落對(duì)傳輸信號(hào)的影響。隨著空間分集技術(shù)的發(fā)展，多輸入多輸出MIMO (Multiple Input MultipleOutput)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。該MIMO技術(shù)通過在通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端分別配置多根天線來實(shí)現(xiàn)，可以充分利用空間資源，在提高通信系統(tǒng)可靠性的同時(shí)還增加了通信系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量。雖然MIMO技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際通信環(huán)境中，通常只有具備一定規(guī)模的基站才能配備多天線，以改善下行鏈路的通信質(zhì)量。而對(duì)于一般的移動(dòng)終端，由于受到其自身制造成本、體積和工藝的影響，很難配備多根天線， 這就大大限制了 MIMO技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景?？紤]到實(shí)際通信環(huán)境中的具體條件，很多研究將目光轉(zhuǎn)向了協(xié)作通信技術(shù)。該協(xié)作通信技術(shù)能夠使單天線移動(dòng)終端獲得空間分集增益，并可以提高通信系統(tǒng)的容量，現(xiàn)已成為無線蜂窩網(wǎng)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。研究表明采用協(xié)作分集技術(shù)可以提高通信的傳輸可靠性，并進(jìn)一步將信道編碼技術(shù)引入?yún)f(xié)作通信中，提出了編碼協(xié)作(CodedCooperation，CC)方案可獲得了更高的編碼增益，并提高通信系統(tǒng)的吞吐量。盡管協(xié)作通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，但由于增加了協(xié)作傳輸?shù)牟襟E，與直接傳輸相比會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸速率，導(dǎo)致頻譜利用率下降。因此，又將協(xié)作傳輸與網(wǎng)絡(luò)編碼(Network Coding,NC)技術(shù)結(jié)合起來，以提高數(shù)據(jù)傳輸率，與網(wǎng)絡(luò)編碼結(jié)合后，在獲得完全分集的同時(shí)能有效提高系統(tǒng)傳輸速率。這種技術(shù)提高了系統(tǒng)的頻率利用率，并且獲得了更優(yōu)的編碼增益，但這種技術(shù)需要迭代譯碼，隨著用戶數(shù)量的增加，其譯碼復(fù)雜度將會(huì)翻倍。因此，需要尋找一種譯碼復(fù)雜度低、可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)、性能優(yōu)異的新方法來滿足實(shí)際通信的需求。新型通信方案均對(duì)系統(tǒng)容量提出了很高要求，因此需要提供更大的帶寬。這種大帶寬頻譜只能在路徑損耗較大的高頻段中獲得，這勢(shì)必會(huì)降低移動(dòng)終端與基站的通信距離，而中繼技術(shù)可以很好的解決這一問題。目前，中繼技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域中改善通信質(zhì)量、提高數(shù)據(jù)傳輸速率、擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋率的最重要手段之一，是LTE-Advanced系統(tǒng)中重要的候選技術(shù)。
因此，將中繼通信技術(shù)和協(xié)作通信技術(shù)結(jié)合將是一種較佳的選擇，采用中繼可以較好的滿足協(xié)作技術(shù)在復(fù)雜度、功率消耗、體積和安裝位置等方面的需求，相比用戶協(xié)作具有更好的可實(shí)現(xiàn)性和可操作性。目前，已有很多學(xué)者對(duì)中繼協(xié)作技術(shù)進(jìn)行了研究，并且將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和信道編碼技術(shù)與其結(jié)合。盡管現(xiàn)有的中繼協(xié)作技術(shù)已經(jīng)對(duì)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和信道編碼技術(shù)的方案做了許多研究，但均需要中繼端對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行譯碼，并且在目的端(基站端)譯碼的復(fù)雜度都很高，許多都需要進(jìn)行迭代譯碼。并且，目前的研究很多都是假設(shè)2個(gè)用戶1個(gè)中繼的基本場(chǎng)景，隨著用戶數(shù)量的增加，無論是中繼端的編碼和譯碼復(fù)雜度，還是目的端的譯碼復(fù)雜度都會(huì)成倍上升。因此，這就需要一種在中繼端和目的端具有較低編譯碼復(fù)雜度，并能有效提高系統(tǒng)可靠性的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有中繼協(xié)作通信中多用戶通信時(shí)編譯碼復(fù)雜度高，可靠性差的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法，包括用戶終端向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，將編碼后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)符號(hào)層進(jìn)行解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸
出ο其中，所述用戶終端是在多址信道中以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)。所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，是中繼節(jié)點(diǎn)按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列，進(jìn)行卷積編碼并輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)。所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，是目的節(jié)點(diǎn)按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列。所述目的節(jié)點(diǎn)將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出的步驟，是將所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列與所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，組合后送入軟輸出譯碼器對(duì)組合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，譯碼后通過逆排序器獲得本次所解調(diào)的每一用戶終端的被解調(diào)的一個(gè)符號(hào)中所攜帶的數(shù)據(jù)的軟信息。所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列采用固定序列或者采用按照根據(jù)中繼次數(shù)K 的排序方式，其中，在第K次中繼時(shí)，用戶終端Uj的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值、.,·存儲(chǔ)在位置ρ中，ρ = (j+K-2)Mod n，所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j < η。所述目的節(jié)點(diǎn)將所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列與所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合的步驟，是按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值
6序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊。所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆排序的步驟，是在進(jìn)行逆排序時(shí)，設(shè)定譯碼器輸出數(shù)據(jù)的位置為從0至Π-1，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用K表示，則選擇譯碼器輸出數(shù)據(jù)位置P上的數(shù)據(jù)，作為用戶化一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，其中ρ = (j+K-2) Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。本發(fā)明還提供一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的系統(tǒng)，包括中繼節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)，以及多個(gè)用戶終端，其中所述用戶終端，用于在多址信道中以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；所述中繼節(jié)點(diǎn)，用于接收來自用戶終端的調(diào)制信號(hào)，對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，將編碼后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；所述目的節(jié)點(diǎn)，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出。所述中繼節(jié)點(diǎn)包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列；中繼存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述中繼信號(hào)估計(jì)值序列；卷積編碼器，用于對(duì)中繼存儲(chǔ)器的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列進(jìn)行卷積編碼，輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)至調(diào)制器；調(diào)制器，用于對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)。所述中繼節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與中繼存儲(chǔ)器之間，用于對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)得到的估計(jì)值進(jìn)行排序，生成排序后的中繼信號(hào)估計(jì)值序列，存儲(chǔ)至所述中繼存儲(chǔ)器中。所述排序器可采用固定序列方式排序；或者采用根據(jù)中繼次數(shù)K的排序方式，其中，在第K次中繼時(shí)，用戶終端Uj的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值&；存儲(chǔ)在中繼節(jié)點(diǎn)的中繼存儲(chǔ)器的位置P中，P = (j+K-2)Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。所述目的節(jié)點(diǎn)包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列；用于對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，獲得校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)目的信號(hào)估計(jì)值序列；中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；數(shù)據(jù)組合器，用于按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊；譯碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)組合器中輸出的碼字塊進(jìn)行譯碼，輸出攜帶每一用戶終端的一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)的軟信息；逆排序器，用于對(duì)軟信息進(jìn)行逆排序，將譯碼器中輸出的軟信息數(shù)據(jù)分配給對(duì)應(yīng)的用戶。所述目的節(jié)點(diǎn)還包括排序器，用于按照與中繼節(jié)點(diǎn)同步的排序方式對(duì)目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器輸出的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值排序，排序后存儲(chǔ)至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述排序器可采用固定序列方式排序；或者采用根據(jù)中繼次數(shù)K的排序方式，其中，在第K次中繼時(shí)，用戶終端Uj的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值、,,存儲(chǔ)在中繼節(jié)點(diǎn)的中繼存儲(chǔ)器的位置P中，P = (j+K-2)Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。所述逆排序器，在進(jìn)行逆排序時(shí)，設(shè)定譯碼器輸出數(shù)據(jù)的位置為從0至η-1，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用K表示，則逆排序器選擇譯碼器輸出數(shù)據(jù)位置ρ上的數(shù)據(jù)，作為用戶Uj—個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，其中ρ= (j+K-2) Mod η;所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3 < j < η。本發(fā)明還提供一種中繼節(jié)點(diǎn)，包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列；中繼存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述中繼信號(hào)估計(jì)值序列；卷積編碼器，用于對(duì)中繼存儲(chǔ)器的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列進(jìn)行卷積編碼，輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)至調(diào)制器；調(diào)制器，用于對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)。所述中繼節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與中繼存儲(chǔ)器之間，用于對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)得到的估計(jì)值進(jìn)行排序，生成排序后的中繼信號(hào)估計(jì)值序列，存儲(chǔ)至所述中繼存儲(chǔ)器中。本發(fā)明還提供一種目的節(jié)點(diǎn)，包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列；用于對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，獲得校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)目的信號(hào)估計(jì)值序列；中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；數(shù)據(jù)組合器，用于按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊；譯碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)組合器中輸出的碼字塊進(jìn)行譯碼，輸出攜帶每一用戶終端的一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)的軟信息；逆排序器，用于對(duì)軟信息進(jìn)行逆排序，將譯碼器中輸出的軟信息數(shù)據(jù)分配給對(duì)應(yīng)的用戶。所述目的節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間，用于按照與中繼節(jié)點(diǎn)同步的排序方式對(duì)目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器輸出的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值排序，排序后存儲(chǔ)至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。本發(fā)明的多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)，利用了網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼技術(shù)的思想，在每一輪次的中繼過程中，將η個(gè)用戶一個(gè)調(diào)制符號(hào)上攜帶的信息進(jìn)行編碼，并利用中繼轉(zhuǎn)發(fā)η個(gè)符號(hào)信息的聯(lián)合校驗(yàn)數(shù)據(jù)，在瑞利慢衰落下可獲得η+1階分集增益，并且還能獲得一定的編碼增益；由于中繼節(jié)點(diǎn)只對(duì)用戶發(fā)送符號(hào)信息進(jìn)行解調(diào)，而沒有對(duì)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，故可以降低中繼節(jié)點(diǎn)的譯碼復(fù)雜度；并且η個(gè)用戶的符號(hào)信息長(zhǎng)度較短，采用位操作的卷積編碼方式，中繼節(jié)點(diǎn)解調(diào)后進(jìn)行編碼的速度也較快；目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行譯碼時(shí)，同樣是對(duì)短碼操作，因此譯碼復(fù)雜度也明顯降低，避免了傳統(tǒng)方法中采用迭代譯碼，譯碼復(fù)雜度會(huì)隨著用戶數(shù)量成倍增加的問題，既節(jié)省了中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的功率消耗，也提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。仿真結(jié)果表明本發(fā)明可使系統(tǒng)的誤碼率性能得到明顯的提高。


圖1是多用戶中繼協(xié)作通信的系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明的多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的工作流程圖；圖3是本發(fā)明的中繼協(xié)作通信系統(tǒng)的中繼節(jié)點(diǎn)的模型示意圖；圖4是本發(fā)明的中繼協(xié)作通信系統(tǒng)的目的節(jié)點(diǎn)的模型示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。如圖1所示，顯示了多用戶中繼協(xié)作通信系統(tǒng)的示意圖。其中，包括多個(gè)(η個(gè)) 用戶節(jié)點(diǎn)Uj, 3 ^ j ^ η,中繼節(jié)點(diǎn)R和目的節(jié)點(diǎn)D。作為用戶節(jié)點(diǎn)的用戶終端以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)，中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行中繼后轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。所述中繼節(jié)點(diǎn)是中繼臺(tái)或中繼基站。所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)可以是基站。本發(fā)明針對(duì)目前中繼協(xié)作通信中，多數(shù)基于網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼的技術(shù)方案所存在的譯碼復(fù)雜度較高的問題，提出了一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼技術(shù)思想，提高了系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃?；由于只在調(diào)制符號(hào)層進(jìn)行信號(hào)處理，降低了系統(tǒng)譯碼時(shí)的復(fù)雜度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。本發(fā)明的一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法，包括用戶終端向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后僅輸出調(diào)制后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出。其中，用戶終端在多址信道中以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)，所述調(diào)制信號(hào)是對(duì)要發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)。其中，中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的中繼信號(hào)估計(jì)值序列， 依據(jù)網(wǎng)絡(luò)編碼的形式進(jìn)行卷積編碼并輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)，將調(diào)制后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)
點(diǎn)；其中，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的目的信號(hào)估計(jì)值序列， 此序列的獲得可以與中繼節(jié)點(diǎn)的解調(diào)過程同步進(jìn)行；在接收并解調(diào)出所述中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的校驗(yàn)數(shù)據(jù)后，將所述多個(gè)用戶的目的信號(hào)估計(jì)值序列與所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，組合后送入軟輸出譯碼器對(duì)組合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，通過逆排序器獲得本次所解調(diào)的每一用戶終端的被解調(diào)的一個(gè)符號(hào)中所攜帶的數(shù)據(jù)的軟信息。如圖2所示，顯示了圖1所示的多用戶中繼協(xié)作通信系統(tǒng)中，應(yīng)用本發(fā)明的多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信方法的具體流程圖，具體包括如下步驟步驟201，用戶終端化在其分配的多址信道中，將其要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制后以廣播形式發(fā)送，其中3彡j彡η;用戶終端的發(fā)送對(duì)象可以是中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，如圖1所示。發(fā)送時(shí)，用戶終端可以BPSK方式對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后以廣播形式發(fā)送，該終端要發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是任何類型的數(shù)據(jù)。在中繼節(jié)點(diǎn)接收多個(gè)用戶終端的調(diào)制信號(hào)后，執(zhí)行以下步驟202至204，中繼節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)流程如圖3所示。步驟202 中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)和存儲(chǔ)中繼節(jié)點(diǎn)在收到用戶終端化發(fā)送的信號(hào)后，利用解調(diào)器按符號(hào)對(duì)用戶發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)，每個(gè)輪次的解調(diào)工作階段只對(duì)用戶發(fā)送的一個(gè)BPSK調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)，得到Uj 的一個(gè)調(diào)制符號(hào)攜帶的數(shù)據(jù)的估計(jì)將該輪次解調(diào)中，解調(diào)后的η個(gè)用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值 &,，乓.2，…，送入排序器進(jìn)行排序后，送入中繼存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；其中，也可不經(jīng)排序器，按照固定解調(diào)順序直接存入中繼存儲(chǔ)器。該排序器能夠進(jìn)行均勻排序，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間中繼后，使各個(gè)用戶的解調(diào)信息在中繼存儲(chǔ)器中均勻存儲(chǔ)，保證中繼工作的公平性，設(shè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)用K表示，其排序器的具體操作過程為第一次中繼時(shí)，中繼存儲(chǔ)器位置0中存儲(chǔ)Sw ,中繼存儲(chǔ)器位置1中存儲(chǔ)，以此類推，中繼存儲(chǔ)器位置η-1中存儲(chǔ)、.》；第二次中繼時(shí)，中繼存儲(chǔ)器位置0中存儲(chǔ),中繼存儲(chǔ)器位置1中存儲(chǔ),以此類推，中繼存儲(chǔ)器位置η-1中存儲(chǔ)；根據(jù)上述的規(guī)律，第K次中繼時(shí)，用戶Uj信息估計(jì)存儲(chǔ)在中繼存儲(chǔ)器位置ρ 中，其中 P = (j+K-2)Mod η。步驟203 當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器在一個(gè)解調(diào)輪次中解調(diào)完畢η個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)后，即對(duì)每個(gè)用戶都解調(diào)了一個(gè)符號(hào)后，將中繼存儲(chǔ)器中的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值序列送入中繼編碼器；
參照?qǐng)D3，中繼存儲(chǔ)器包含η個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元能存儲(chǔ)一個(gè)調(diào)制符號(hào)攜帶的信息，對(duì)于BPSK調(diào)試方式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元容量為1比特，整個(gè)中繼存儲(chǔ)器容量為η比特；當(dāng)中繼解調(diào)完畢η個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)后，中繼存儲(chǔ)器中的η個(gè)用戶信息估計(jì)值 ^,，^^，…，^^就構(gòu)成了一個(gè)碼字長(zhǎng)度為η比特的碼字塊，將其送入中繼編碼器中。步驟204 中繼編碼器將中繼存儲(chǔ)器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并在編碼后，只輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)，調(diào)制后將校驗(yàn)數(shù)據(jù)向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；中繼編碼器采用網(wǎng)絡(luò)編碼和卷積編碼思想，將中繼存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的η個(gè)比特的用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值&”&，…，乓》送入編碼器進(jìn)行卷積編碼，并只輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)，最大輸出η比特的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后向目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。參照?qǐng)D3，編碼輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)的具體過程為中繼卷積編碼器的編碼速率為1/2，其中編碼器中的移位寄存器數(shù)量等于或小于用戶數(shù)量η。中繼編碼結(jié)束后，對(duì)編碼輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行打孔，最多得到η比特校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng)速率要求，決定最終傳輸?shù)男ｒ?yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)傳輸速率需求較高時(shí)，在滿足誤碼率性能要求的前提下，降低發(fā)送校驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)傳輸速率需求較低時(shí)，將η比特校驗(yàn)數(shù)據(jù)全部發(fā)送，達(dá)到最佳的誤碼率性能。中繼節(jié)點(diǎn)的調(diào)制器對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，并根據(jù)信道條件判斷調(diào)制方式，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)信道條件較好時(shí)，采用QPSK或8PSK等高階調(diào)制；當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)信道條件較差時(shí)，采用BPSK調(diào)制。以下步驟205至207，由目的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，目的節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部的數(shù)據(jù)解調(diào)、譯碼流程如圖4所示。步驟205 目的節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)和存儲(chǔ)目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器在收到用戶終端Uj發(fā)送的信號(hào)后，對(duì)用戶發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)，按符號(hào)進(jìn)行解調(diào)，且每次只解調(diào)一個(gè)符號(hào)，得到Uj 一個(gè)調(diào)制符號(hào)攜帶數(shù)據(jù)的估計(jì)值1、參照?qǐng)D4所示的目的節(jié)點(diǎn)的模型，將解調(diào)后η個(gè)用戶信息估計(jì)值‘，、2，···Λ, 送入目的節(jié)點(diǎn)的排序器中，目的節(jié)點(diǎn)排序器與中繼節(jié)點(diǎn)排序器的結(jié)構(gòu)相同，并保持同步工作狀態(tài)，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同樣用K表示，其具體操作過程為中繼次數(shù)為1時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置0中存儲(chǔ),目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置1中存儲(chǔ),以此類推，目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置η中存儲(chǔ)&〃 ；中繼次數(shù)為2時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置0中存儲(chǔ)目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置1中存儲(chǔ)iW，以此類推，目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置η-1中存儲(chǔ)、，》-1;當(dāng)中繼次數(shù)為K時(shí)，用戶Uj信息估計(jì)值^存儲(chǔ)在目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置 ρ 中，其中 P = (j+K-2)Mod η ；目的節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包含η個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元能存儲(chǔ)一個(gè)調(diào)制符號(hào)攜帶的信息，該信息可以是未經(jīng)過判決的軟信息。所述目的節(jié)點(diǎn)也可不采用排序器，而是對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)采用固定序列，直接將解調(diào)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中。步驟206 目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)和存儲(chǔ)參照?qǐng)D4所示，目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器在收到中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)后進(jìn)行解調(diào)，得到中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值^ ,并送入目的節(jié)點(diǎn)的中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；目的節(jié)點(diǎn)的中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的最大容量與目的節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量相同，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)采用BPSK調(diào)制，且發(fā)送全部η比特?cái)?shù)據(jù)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量使用值為最大，其中存儲(chǔ)的信息也可以是未經(jīng)過判決的軟信息。在步驟205和206中，可采用同一解調(diào)器，也可分別采用專用解調(diào)器。步驟207 目的節(jié)點(diǎn)將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)組合后譯碼。目的節(jié)點(diǎn)將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)組合器進(jìn)行組合，隨后送入軟輸出譯碼器進(jìn)行譯碼，并通過逆排序器得到Uj的一個(gè)符號(hào)攜帶數(shù)據(jù)\的軟 fn 息 L (Xj) ο參照?qǐng)D4所示，目的節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)數(shù)據(jù)組合器，其功能在于將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，其具體過程為按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼器的打孔準(zhǔn)則，將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)組合器中相應(yīng)位置；按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼器的打孔準(zhǔn)則，將中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)組合器中相應(yīng)位置；數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼器輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊。參照?qǐng)D4所示，目的節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)譯碼器，其可以是軟輸出譯碼器，其功能在于對(duì)數(shù)據(jù)組合器中輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，目的節(jié)點(diǎn)譯碼器采用軟輸出譯碼方式，譯碼后能夠輸出攜帶Uj 一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，具體可采用軟輸出Viterbi譯碼器或者最大后驗(yàn)概率譯碼器等。參照?qǐng)D4所示，目的節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)逆排序器，其功能在于將譯碼器中輸出的數(shù)據(jù)分配給對(duì)應(yīng)的用戶，其具體工作過程為設(shè)定譯碼器輸出數(shù)據(jù)的位置為從0至n-1，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用K表示，則逆排序器選擇譯碼器輸出數(shù)據(jù)位置ρ上的數(shù)據(jù)， 作為用戶Uj —個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，其中ρ = (j+K-2)Mod η ；當(dāng)逆排序器將η個(gè)用戶的軟信息L (X1)，L(x2)，...，L (Xn)全部恢復(fù)，整個(gè)系統(tǒng)工作的一個(gè)中繼輪次的工作階段完成。本發(fā)明的多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的技術(shù)方案，利用了網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼技術(shù)的思想，將η個(gè)用戶一個(gè)調(diào)制符號(hào)上攜帶的信息進(jìn)行編碼，并利用中繼轉(zhuǎn)發(fā)η個(gè)符號(hào)信息的聯(lián)合校驗(yàn)數(shù)據(jù)，在瑞利慢衰落下可獲得η+1階分集增益，并且還能獲得一定的編碼增益；由于只對(duì)用戶發(fā)送符號(hào)信息進(jìn)行解調(diào)，而沒有對(duì)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，故可以降低中繼節(jié)點(diǎn)的譯碼復(fù)雜度；并且η個(gè)用戶的符號(hào)信息長(zhǎng)度較短，采用位操作的卷積編碼方式， 編碼速度也較快；目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行譯碼時(shí)，同樣是對(duì)短碼操作，因此譯碼復(fù)雜度也明顯降低， 避免了傳統(tǒng)方法中采用迭代譯碼，譯碼復(fù)雜度會(huì)隨著用戶數(shù)量成倍增加的問題，既節(jié)省了中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的功率消耗，也提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。經(jīng)過仿真驗(yàn)證，應(yīng)用本發(fā)明的仿真結(jié)果表明可使系統(tǒng)的誤碼率性能得到明顯的提高，使得中繼通信協(xié)作網(wǎng)絡(luò)獲得分集增益和編碼增益。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法，包括用戶終端向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，將編碼后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)符號(hào)層進(jìn)行解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端是在多址信道中以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，是中繼節(jié)點(diǎn)按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列，進(jìn)行卷積編碼并輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，是目的節(jié)點(diǎn)按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出的步驟，是將所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列與所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，組合后送入軟輸出譯碼器對(duì)組合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，譯碼后通過逆排序器獲得本次所解調(diào)的每一用戶終端的被解調(diào)的一個(gè)符號(hào)中所攜帶的數(shù)據(jù)的軟信息。
6.如權(quán)利要求3或4所述的方法，所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列采用固定序列或者采用按照根據(jù)中繼次數(shù)K的排序方式，其中，在第K次中繼時(shí)，用戶終端化的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值iDj存儲(chǔ)在位置P中，P = (j+K-2)Mod n，所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)將所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列與所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合的步驟，是按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆排序的步驟，是在進(jìn)行逆排序時(shí)，設(shè)定譯碼器輸出數(shù)據(jù)的位置為從0至η-1，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用K表示，則選擇譯碼器輸出數(shù)據(jù)位置P上的數(shù)據(jù)，作為用戶Uj 一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，其中ρ = (j+K-2) Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。
9.一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的系統(tǒng)，包括中繼節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)，以及多個(gè)用戶終端，其特征在于所述用戶終端，用于在多址信道中以廣播形式向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；所述中繼節(jié)點(diǎn)，用于接收來自用戶終端的調(diào)制信號(hào)，對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，將編碼后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；所述目的節(jié)點(diǎn)，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出ο
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼節(jié)點(diǎn)包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列； 中繼存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述中繼信號(hào)估計(jì)值序列；卷積編碼器，用于對(duì)中繼存儲(chǔ)器的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列進(jìn)行卷積編碼，輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)至調(diào)制器；調(diào)制器，用于對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與中繼存儲(chǔ)器之間，用于對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)得到的估計(jì)值進(jìn)行排序，生成排序后的中繼信號(hào)估計(jì)值序列，存儲(chǔ)至所述中繼存儲(chǔ)器中。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述排序器可采用固定序列方式排序；或者采用根據(jù)中繼次數(shù)K的排序方式，其中，在第κ次中繼時(shí)，用戶終端A的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值^, 存儲(chǔ)在中繼節(jié)點(diǎn)的中繼存儲(chǔ)器的位置P中， P = (j+K-2)Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。
13.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列； 用于對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，獲得校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值； 用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)目的信號(hào)估計(jì)值序列； 中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；數(shù)據(jù)組合器，用于按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊；譯碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)組合器中輸出的碼字塊進(jìn)行譯碼，輸出攜帶每一用戶終端的一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)的軟信息；逆排序器，用于對(duì)軟信息進(jìn)行逆排序，將譯碼器中輸出的軟信息數(shù)據(jù)分配給對(duì)應(yīng)的用戶。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)還包括排序器，用于按照與中繼節(jié)點(diǎn)同步的排序方式對(duì)目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器輸出的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值排序，排序后存儲(chǔ)至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述排序器可采用固定序列方式排序；或者采用根據(jù)中繼次數(shù)K的排序方式，其中，在第K次中繼時(shí)，用戶終端化的解調(diào)數(shù)據(jù)估計(jì)值存儲(chǔ)在中繼節(jié)點(diǎn)的中繼存儲(chǔ)器的位置P 中，ρ = (j+K-2)Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述逆排序器，在進(jìn)行逆排序時(shí)，設(shè)定譯碼器輸出數(shù)據(jù)的位置為從0至η-l，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用K表示，則逆排序器選擇譯碼器輸出數(shù)據(jù)位置ρ上的數(shù)據(jù)，作為用戶Uj 一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)\的軟信息L(Xj)，其中ρ = (j+K-2)Mod η ；所述η為用戶終端總數(shù)目，所述j的取值滿足3彡j彡η。
17.一種中繼節(jié)點(diǎn)，包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列；中繼存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述中繼信號(hào)估計(jì)值序列；卷積編碼器，用于對(duì)中繼存儲(chǔ)器的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列進(jìn)行卷積編碼，輸出校驗(yàn)數(shù)據(jù)至調(diào)制器；調(diào)制器，用于對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)。
18.如權(quán)利要求17所述的中繼節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述中繼節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與中繼存儲(chǔ)器之間，用于對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)得到的估計(jì)值進(jìn)行排序，生成排序后的中繼信號(hào)估計(jì)值序列，存儲(chǔ)至所述中繼存儲(chǔ)器中。
19.一種目的節(jié)點(diǎn)，包括解調(diào)器，用于對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，按照每次僅對(duì)每一用戶的一個(gè)符號(hào)解調(diào)的方式，獲得該次解調(diào)出的所述多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值序列； 用于對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，獲得校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)目的信號(hào)估計(jì)值序列；中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值；數(shù)據(jù)組合器，用于按照中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)的打孔準(zhǔn)則，對(duì)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的目的信號(hào)估計(jì)值序列和中繼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)值進(jìn)行組合，組合時(shí)，數(shù)據(jù)組合器中各個(gè)數(shù)據(jù)的排列位置與中繼節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)輸出的未打孔編碼數(shù)據(jù)相同，構(gòu)成可供譯碼器譯碼的碼字塊；譯碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)組合器中輸出的碼字塊進(jìn)行譯碼，輸出攜帶每一用戶終端的一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)的軟信息；逆排序器，用于對(duì)軟信息進(jìn)行逆排序，將譯碼器中輸出的軟信息數(shù)據(jù)分配給對(duì)應(yīng)的用戶。
20.如權(quán)利要求19所述的目的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)還包括排序器，連接于解調(diào)器與用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間，用于按照與中繼節(jié)點(diǎn)同步的排序方式對(duì)目的節(jié)點(diǎn)的解調(diào)器輸出的多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)值排序，排序后存儲(chǔ)至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用戶聯(lián)合校驗(yàn)中繼協(xié)作通信的方法及系統(tǒng)，其中，用戶終端向中繼節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送調(diào)制信號(hào)；中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)及編碼，將編碼后的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并輸出至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；目的節(jié)點(diǎn)對(duì)所接收的多個(gè)用戶發(fā)送的調(diào)制信號(hào)符號(hào)層進(jìn)行解調(diào)，對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)層解調(diào)，將所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)與多個(gè)用戶的解調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后進(jìn)行譯碼輸出。應(yīng)用本發(fā)明可在中繼節(jié)點(diǎn)獲得一定的編碼增益并降低中繼節(jié)點(diǎn)的編碼復(fù)雜度；還可降低目的節(jié)點(diǎn)的譯碼復(fù)雜度，既節(jié)省了中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的功率消耗，也提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率及誤碼性能。
文檔編號(hào)H04L1/06GK102281122SQ20101020874
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者吳栓栓, 楊瑾, 梁楓, 畢峰, 袁明 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司