專利名稱：一種中繼前傳的方法及系統(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，特別是指一種中繼前傳的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
未來無線通信的發(fā)展要求實現(xiàn)廣域連續(xù)覆蓋，支持更高速率的傳輸。中繼技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，在LTE (Long Term Evolution)演進(LTE-Advanced)系統(tǒng)中被認為是一種較佳的改進系統(tǒng)吞吐量或者提高系統(tǒng)覆蓋面積的方案。這為中繼技術(shù)的應(yīng)用，開辟了廣闊的前景，同時也對無線通信技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的中繼前傳技術(shù)有直接放大前傳(AF)、譯碼后前傳(DF)等技術(shù)，AF是指中繼站僅僅對接收到的數(shù)據(jù)進行放大后就前傳；DF則需要先將調(diào)制后的數(shù)據(jù)，進行譯碼恢復(fù)后，再調(diào)制前傳。AF實現(xiàn)比較簡單，但是會把前面收到的噪聲也放大前傳，從而影響中繼的性能。DF經(jīng)過譯碼后，噪聲會被部分抑制，但如果譯碼后的數(shù)據(jù)有錯誤而直接調(diào)制前傳，則存在把噪聲放大的風(fēng)險。常見的解決辦法是通過加校驗碼來判決譯碼后數(shù)據(jù)正確性，只有正確的數(shù)據(jù)，才調(diào)制前傳，從而避免了放大噪聲的缺點。但是，如果中繼收到的數(shù)據(jù)有錯誤，則不能繼續(xù)前傳，直到接收到正確的數(shù)據(jù)為止，這樣會造成數(shù)據(jù)傳輸效率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種中繼前傳的方法及系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，引入噪聲較小，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，兼容性強。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種中繼前傳的方法，該方法包括發(fā)射端對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站；中繼站對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端；接收端對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。上述方案中，所述對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理包括發(fā)射端在數(shù)據(jù)中插入校驗序列，然后進行信道編碼，對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，獲取數(shù)據(jù)比特映射的調(diào)制符號，然后對調(diào)制符號進行插導(dǎo)頻，并進行正交頻分復(fù)用0FDM。上述方案中，所述對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理包括對接收的數(shù)據(jù)進行0FDM,然后進行信道估計，獲取信道特性，根據(jù)信道特性恢復(fù)數(shù)據(jù)，并通過軟解調(diào)獲取恢復(fù)后的數(shù)據(jù)，也就是調(diào)制符號映射數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，并對比特對數(shù)似然比進行迭代。上述方案中，所述對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理包括對對數(shù)似然比進行軟調(diào)制，獲取對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號，然后對調(diào)制符號進行插導(dǎo)頻，并進行0FDM。上述方案中，所述獲取數(shù)據(jù)包括根據(jù)數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比進行硬判決，獲取數(shù)據(jù)。上述方案中，所述獲取數(shù)據(jù)之后，該方法進一步包括根據(jù)校驗方法，通過校驗序、列判斷獲取數(shù)據(jù)的正確性。本發(fā)明還提供了一種中繼前傳的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)射端、一個或一個以上的中繼站以及接收端；發(fā)射端，用于對數(shù)據(jù)節(jié)能型信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站；一個或一個以上的中繼站，用于對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端；
接收端，用于對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。上述方案中，所述發(fā)射端包括校驗?zāi)K、信道編碼模塊、調(diào)制模塊、插導(dǎo)頻模塊以及OFDM模塊，所述調(diào)制模塊，用于對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，獲取數(shù)據(jù)比特映射的調(diào)制符號，然后發(fā)送給插導(dǎo)頻模塊。上述方案中，所述中繼站包括OFDM模塊、信道估計模塊、軟解調(diào)模塊、軟譯碼模塊、軟調(diào)制模塊、插導(dǎo)頻模塊以及緩存，所述軟解調(diào)模塊，用于根據(jù)信道估計模塊獲取的信道特性恢復(fù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)恢復(fù)后的數(shù)據(jù)，也就是調(diào)制符號，獲取調(diào)制符號映射數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，發(fā)送給軟譯碼模塊；所述軟譯碼模塊，用于對接收的對數(shù)似然比進行迭代，獲取迭代后的對數(shù)似然比，保存在緩存；所述軟調(diào)制模塊，用于根據(jù)讀取的緩存中的對數(shù)似然比以及調(diào)制符號均值計算公式，獲取對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號；所述緩存，用于保存比特對數(shù)似然比。上述方案中，所述接收端包括OFDM模塊、信道估計模塊、軟解調(diào)模塊、軟譯碼模塊、以及校驗?zāi)K；所述校驗?zāi)K，用于根據(jù)軟譯碼模塊發(fā)送的對數(shù)似然比進行硬判決，獲取數(shù)據(jù)，然后通過校驗方法，根據(jù)校驗序列對所述獲取數(shù)據(jù)進行校驗，從而確定接收數(shù)據(jù)的正確性。由此可見，采用本發(fā)明所述的中繼前傳的方法及系統(tǒng)，通過軟調(diào)制技術(shù)，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，引入噪聲較小；由接收端接收數(shù)據(jù)進行硬判決，提高數(shù)據(jù)傳輸效率；同時，只是在原來中繼前傳的方案上改進了編碼及軟解調(diào)與軟調(diào)制的方法，對現(xiàn)有系統(tǒng)改動較小，兼容性較強。


圖I為本發(fā)明實現(xiàn)中繼前傳的方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明中數(shù)據(jù)比特映射調(diào)制符號示例圖；圖3為本發(fā)明實現(xiàn)中繼前傳的系統(tǒng)組成示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的基本思想是發(fā)射端對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站，中繼站對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)的比特對數(shù)似然比，然后對比特對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端，接收端對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。下面通過具體實施例與附圖來對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明提供了一種中繼前傳的方法，如圖I所示，具體步驟如下步驟101、發(fā)射端對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站；發(fā)射端對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理，所述信號發(fā)送處理包括校驗、信道編碼、調(diào)制、插導(dǎo)頻以及正交頻分復(fù)用(OFDM)等。其中，所述校驗具體過程包括在數(shù)據(jù)中插入校驗序列，以便后續(xù)校驗數(shù)據(jù)的正確性，所述校驗序列可以是循環(huán)冗余校驗(CRC)序列、奇偶校驗序列等。所述信道編碼具體過程包括對校驗后的數(shù)據(jù)進行編碼，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的低密度奇偶校驗(LDPC)編碼，也可以采用turbo編碼，獲取編碼后的數(shù)據(jù)；所述調(diào)制包括通過M階正交幅度調(diào)制(QAM)，根據(jù)調(diào)制符號計算公式獲取編碼后
的數(shù)據(jù)比特映射的星座圖中的調(diào)制符號，所述M可以被2開方，可根據(jù)需要設(shè)定取值。所述
調(diào)制符號計算公式，即公式(I)為
(/2-1 (/2-1S=Sr + JS1 = Yj DiHbi W1 + j-------公式(I)
/ 二0 /二0 其中，匕為輸入的k個比特，k = Iog2M, S為點坐標，也就是匕對應(yīng)的調(diào)制符號；SK和S1分別為其實、虛部值，Di為k個符號表示符，即Di要么為I要么為-LDi的值可以按照
如下方法獲得 和Dk/2始終為1，其中，實部中的Ai = 1，2，...，k/2，虛部
J
中A. =YiJ=Ui1-2bJ i = k/2+l, k-1。
J 以16-QAM為例，公式⑴中M為16，k為4，則公式⑴變?yōu)楣舰疲琒=SR + jS, =Y4DiHbi -1)21-1' + J^D;+2(2^+2 -l)2'-;----------公式⑵
/二 0 /二 0其中，Dtl和D2始終為LD1 = l-2b0和D3 = l_2b2。選取數(shù)據(jù)中每4個比特的數(shù)據(jù)為一組，根據(jù)公式(2)獲取每組數(shù)據(jù)比特與調(diào)制符號的映射關(guān)系，如圖2中的星座圖所示，以1011為例，根據(jù)公式(2)可計算得到，Sk為3，S1為I。所述插導(dǎo)頻具體過程包括在調(diào)制后的數(shù)據(jù)中，即數(shù)據(jù)比特映射的調(diào)制符號中插入部分已知數(shù)據(jù)，用于進行信道估計；所述OFDM包括通過反傅里葉變換，將插導(dǎo)頻后的數(shù)據(jù)，由寬帶信號變成正交的
窄帶信號。發(fā)射端將OFDM處理過的數(shù)據(jù)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的射頻發(fā)送處理，發(fā)送給中繼站。所述射頻發(fā)送處理包括對數(shù)據(jù)進行變頻、放大處理。步驟102、中繼站對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，并發(fā)送給接收端；中繼站接收發(fā)射端發(fā)送的經(jīng)過信號發(fā)送處理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過射頻接收處理后，對所述數(shù)據(jù)進行信號接收處理；所述射頻接收處理是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對所述數(shù)據(jù)進行變頻、放大處理；所述信號接收處理包括0FDM、信道估計、軟解調(diào)、軟譯碼等。所述OFDM具體過程包括根據(jù)傅里葉變換，將接收的數(shù)據(jù)，由正交的窄帶信號變?yōu)閷拵盘?；所述信道估計具體過程包括讀取OFDM處理后的數(shù)據(jù)，獲取信道特性，也就是接收的數(shù)據(jù)的乘性噪聲；所述獲取包括通過預(yù)存的插入的已知數(shù)據(jù)與接收的數(shù)據(jù)中的已知數(shù)據(jù)之間的差異，獲取乘性噪聲；所述軟解調(diào)具體過程包括根據(jù)乘性噪聲對接收的數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，根據(jù)調(diào)制符號，獲取所述調(diào)制符號映射的數(shù)據(jù)比特的可靠性信息，所述恢復(fù)包括將接收的數(shù)據(jù)除以獲取的乘性噪聲，從而得到相對接近真實的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)比特的可靠性信息是指數(shù)據(jù)比特的值為O的概率與為I的概率的比值的對數(shù)值，也可以稱之為對數(shù)似然比，與數(shù)據(jù)比特一一對應(yīng)，一組調(diào)制符號對應(yīng)一組對數(shù)似然比。所述獲取調(diào)制符號映射的數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種方法，例如以調(diào)制符號對應(yīng)4個比特為例，每個比特都采
用公式(3)來計算所述比特的對數(shù)似然比,LLR(b) = log(P(b = O | S)/P(b = I S))----公
式(3)，其中S表示調(diào)制符號，P(b = 0|S)表示比特的值為O的概率，P(b = I |S)表示比特的值為I的概率，LLR(b)表示“b”比特的對數(shù)似然比。所述概率可以根據(jù)本地預(yù)存的星座圖中比特與調(diào)制符號的映射關(guān)系以及所獲取的調(diào)制符號在星座圖中的位置，獲取所述調(diào)制符號對應(yīng)的4個比特的值為O或者為I的概率，假設(shè)收到的調(diào)制符號為2+j，以圖2所示的星座圖為例，可知，2+j為1+j以及3+j的概率分別為50%,那么，第一比特位為I的概率為100%，為0的概率為0% ;第二比特位為I的概率為50%，為0的概率為50% ;第三以及第四比特位為I的概率為100%,為0的概率為0%。所述軟譯碼具體過程包括對調(diào)制符號映射的數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比進行迭代，獲取可靠性較高的對數(shù)似然比，所述迭代可根據(jù)需要設(shè)定迭代次數(shù)；中繼站將軟譯碼獲取的數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比保存在緩存中，然后中繼站對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，所述信號發(fā)送處理包括軟調(diào)制、插導(dǎo)頻、OFDM ;其中，所述插導(dǎo)頻以及OFDM與發(fā)射端進行信號發(fā)送處理中的插導(dǎo)頻以及OFDM的處理過程相同，在此不再贅述。所述的軟調(diào)制是根據(jù)數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，獲取所述對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號，也可以稱之為調(diào)制符號均值，這樣，相當(dāng)于對中繼站接收的數(shù)據(jù)中的調(diào)制符號進行升級，更接近真實發(fā)送的調(diào)制符號，具體過程為首先根據(jù)公式⑶獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比為-I以及I的均值，E = tanh(L/2)――公式(4)，其中，L為數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，E為均值。然后將公式(4)帶入公式(I)，用E替換公式(I)中的2bi-l，以16-QAM為例，即將公式(2)中的2bi-l替換E，從而獲取調(diào)制符號均值計算公式，即公式(5)，根據(jù)公式(5)可獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號。
權(quán)利要求
1.一種中繼前傳的方法，其特征在于，該方法包括 發(fā)射端對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站； 中繼站對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端； 接收端對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理包括 發(fā)射端在數(shù)據(jù)中插入校驗序列，然后進行信道編碼，對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，獲取數(shù)據(jù)比特映射的調(diào)制符號，然后對調(diào)制符號進行插導(dǎo)頻，并進行正交頻分復(fù)用OFDM。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理包括 對接收的數(shù)據(jù)進行OFDM，然后進行信道估計，獲取信道特性，根據(jù)信道特性恢復(fù)數(shù)據(jù)，并通過軟解調(diào)獲取恢復(fù)后的數(shù)據(jù)，也就是調(diào)制符號映射數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，并對比特對數(shù)似然比進行迭代。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理包括 對對數(shù)似然比進行軟調(diào)制，獲取對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號，然后對調(diào)制符號進行插導(dǎo)頻，并進行OFDM。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取數(shù)據(jù)包括 根據(jù)數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比進行硬判決，獲取數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5任一項所述的方法，其特征在于，所述獲取數(shù)據(jù)之后，該方法進一步包括 根據(jù)校驗方法，通過校驗序列判斷獲取數(shù)據(jù)的正確性。
7.—種中繼前傳的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括發(fā)射端、一個或一個以上的中繼站以及接收端； 發(fā)射端，用于對數(shù)據(jù)節(jié)能型信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站； 一個或一個以上的中繼站，用于對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端； 接收端，用于對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述發(fā)射端包括校驗?zāi)K、信道編碼模塊、調(diào)制模塊、插導(dǎo)頻模塊以及OFDM模塊，其特征在于， 所述調(diào)制模塊，用于對編碼后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，獲取數(shù)據(jù)比特映射的調(diào)制符號，然后發(fā)送給插導(dǎo)頻模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述中繼站包括OFDM模塊、信道估計模塊、軟解調(diào)模塊、軟譯碼模塊、軟調(diào)制模塊、插導(dǎo)頻模塊以及緩存，其特征在于， 所述軟解調(diào)模塊，用于根據(jù)信道估計模塊獲取的信道特性恢復(fù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)恢復(fù)后的數(shù)據(jù)，也就是調(diào)制符號，獲取調(diào)制符號映射數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，發(fā)送給軟譯碼模塊； 所述軟譯碼模塊，用于對接收的對數(shù)似然比進行迭代，獲取迭代后的對數(shù)似然比，保存在緩存； 所述軟調(diào)制模塊，用于根據(jù)讀取的緩存中的對數(shù)似然比以及調(diào)制符號均值計算公式，獲取對數(shù)似然比映射的調(diào)制符號； 所述緩存，用于保存比特對數(shù)似然比。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，所述接收端包括OFDM模塊、信道估計模塊、軟解調(diào)模塊、軟譯碼模塊、以及校驗?zāi)K；其特征在于， 所述校驗?zāi)K，用于根據(jù)軟譯碼模塊發(fā)送的對數(shù)似然比進行硬判決，獲取數(shù)據(jù)，然后通過校驗方法，根據(jù)校驗序列對所述獲取數(shù)據(jù)進行校驗，從而確定接收數(shù)據(jù)的正確性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中繼前傳的方法，該方法包括發(fā)射端對數(shù)據(jù)進行信號發(fā)送處理后，發(fā)送給中繼站；中繼站對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)比特的對數(shù)似然比，然后對對數(shù)似然比進行信號發(fā)送處理，發(fā)送給接收端；接收端對接收的數(shù)據(jù)進行信號接收處理，獲取數(shù)據(jù)。本發(fā)明還公開了一種中繼前傳的系統(tǒng)，采用本發(fā)明所述方法及系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，引入噪聲較小，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，兼容性強。
文檔編號H04B7/15GK102684813SQ201110054950
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者張峻峰, 李國紅, 林燈生, 畢峰, 陳東麗 申請人:中興通訊股份有限公司