多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)目前頻譜資源匱乏，而頻譜利用不完全的現(xiàn)狀，認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生， 并引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，可提高現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率和 系統(tǒng)容量。認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)由主網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)組成，主網(wǎng)絡(luò)指現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，主網(wǎng)絡(luò)中的 用戶已獲授權(quán)在某一頻帶工作，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是不具有授權(quán)頻帶的網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的用戶可 通過其具備的認(rèn)知功能來共享主網(wǎng)絡(luò)中已授權(quán)的頻帶。主網(wǎng)絡(luò)中和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中使用同一頻 帶的用戶分別稱為主用戶（包括主發(fā)送端和主接收端）和從用戶（包括從發(fā)送端和從接收 端）。在認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中，主用戶不知道從用戶的存在，而從用戶要盡可能避免自身的加入 對(duì)主用戶通信的影響，主用戶和從用戶都通過廣播的方式進(jìn)行通信，因此既存在主用戶對(duì) 從用戶的干擾，也存在從用戶對(duì)主用戶的干擾，前者可以通過臟紙編碼消除。當(dāng)認(rèn)知無線網(wǎng) 絡(luò)存在多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，該認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)稱為多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)，其中，多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)幫 助主用戶和/或從用戶中繼傳輸?shù)男畔ⅲ饔脩舭l(fā)送端和從用戶發(fā)送端作為信源節(jié)點(diǎn)，主 用戶接收端和從用戶接收端作為信宿節(jié)點(diǎn)。
[0003] 在現(xiàn)有的多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方案中，第一種是中繼節(jié)點(diǎn)只可傳輸主 用戶的信息或只可傳輸從用戶的信息，該傳輸方式下，若中繼節(jié)點(diǎn)只傳輸主用戶信息，從用 戶的傳輸速率有限，無法充分利用冗余的頻譜資源，頻譜資源利用率不高；若只傳輸從用戶 信息，可能會(huì)對(duì)主用戶通信造成較大干擾。第二種是中繼節(jié)點(diǎn)傳輸主用戶信息和從用戶信 息的線性組合，即同時(shí)傳輸主從用戶的信息，該傳輸方式下不論網(wǎng)絡(luò)條件如何，傳輸主從用 戶的信息固定，不能夠達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)性能。
[0004] 因此，如何實(shí)現(xiàn)在不影響主用戶通信的前提下，盡可能多地發(fā)送從用戶信息，進(jìn)而 提高頻譜資源利用率，是一個(gè)亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方法及裝置，可實(shí)現(xiàn)在不影響主 用戶通信的前提下，盡可能多地發(fā)送從用戶信息，以充分利用冗余的系統(tǒng)資源，進(jìn)而提高頻 譜資源利用率，達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)性能。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種多中繼認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方法，包括：
[0007] 中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別；
[0008] 所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別判斷從用戶的通信是否會(huì)影響所述 中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼，并以預(yù)設(shè)的發(fā)送方式向從用戶發(fā)送包含判斷結(jié)果的反饋信息， 不同類別的中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送方式不同，以使所述從用戶接收到所有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的反饋信 息后，在確定所有反饋信息都為從用戶的通信不會(huì)影響中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼且存在可 以正確譯出從信息的中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)向所有的中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送從信息；
[0009] 接收到主信息和從信息后，所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)主用戶接收端能否正確譯碼主信息 對(duì)接收到的主信息和從信息的發(fā)送功率進(jìn)行分配，并根據(jù)分配的發(fā)送功率發(fā)送接收到的主 fg息和從彳目息。
[0010] 進(jìn)一步地，所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知所屬的 中繼節(jié)點(diǎn)類別之前，還包括：
[0011] 所述中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道估計(jì)，得到所述中繼節(jié)點(diǎn)接收到的噪聲方差&以及主用戶 發(fā)送端與所述中繼節(jié)點(diǎn)的信道功率增益g pl、所述中繼節(jié)點(diǎn)與主用戶接收端的信道功率增益 glp、從用戶發(fā)送端與所述中繼節(jié)點(diǎn)的信道功率增益g sl、所述中繼節(jié)點(diǎn)與從用戶接收端的信 道功率增益gls;
[0012] 所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知所屬的中繼節(jié)點(diǎn) 類別，包括：
[0013] 若
|則所述中繼 節(jié)點(diǎn)能正確譯碼主信息和從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第一類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0014] 若
，或
則所述中繼節(jié)點(diǎn)只能正確譯碼主信息而 不能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第二類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0015] 若
，則所述中繼節(jié)點(diǎn)不能正確譯碼主信 息只能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第三類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0016] 若
則所述中繼節(jié)點(diǎn)不能正確譯碼主信 息也不能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第四類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0017] 其中，Rp為主用戶傳輸速率，Pp為主用戶發(fā)送功率，R s為從用戶傳輸速率，P s為從 用戶發(fā)送功率，C為信道容量，C = ^l〇g2(l + X)，L為所有中繼節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，x為接收信 噪比。
[0018] 進(jìn)一步地，所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別判斷從用戶的通信是否會(huì) 影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼，包括：
[0019] 所述中繼節(jié)點(diǎn)為第一類中繼節(jié)點(diǎn)或第三類中繼節(jié)點(diǎn)或第四類中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，從用戶 的通信不會(huì)影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼；
[0020] 所述中繼節(jié)點(diǎn)為第二類中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，若
則從用戶的通信不 會(huì)影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼，否則從用戶的通信會(huì)影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的 譯碼。
[0021 ] 進(jìn)一步地，所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)主用戶接收端能否正確譯碼主信息對(duì)接收到的主信 息和從信息的發(fā)送功率進(jìn)行分配之前，還包括：
[0022] 所述中繼節(jié)點(diǎn)確定主用戶接收端能否正確譯碼主信息，具體為：
[0023]
時(shí)，確定主用戶接收端不能正確譯碼主信息；
[0024]
時(shí)，確定主用戶接收端能正確譯碼主信息；
[0025] 其中，&為第一類中繼節(jié)點(diǎn)和第二類中繼節(jié)點(diǎn)，NA從用戶接收端接收到的噪聲 方差，PiS所述中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率。
[0026] 進(jìn)一步地，所述中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)主用戶接收端能否正確譯碼主信息對(duì)接收到的主信 息和從信息的發(fā)送功率進(jìn)行分配，包括：
[0027] 主用戶接收端不能正確譯碼主信息時(shí)，所述中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送主信息的功率為0,發(fā)送 從信息的功率為Py
[0028] 主用戶接收端能正確譯碼主信息時(shí)，所述中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送主信息的功率為a化，發(fā) 送從信息的功率為（l_a i)P1;
[0029]其中：
，Np為主用戶接收端接收到的噪聲方差。
[0030] 第二方面，本發(fā)明提供一種中繼節(jié)點(diǎn)，包括：
[0031] 確定模塊，用于根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知所屬的中繼節(jié)點(diǎn) 類別；
[0032] 判斷模塊，用于根據(jù)自身所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別判斷從用戶的通信是否會(huì)影響所述 中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼；
[0033] 發(fā)送模塊，用于以預(yù)設(shè)的發(fā)送方式向從用戶發(fā)送包含判斷結(jié)果的反饋信息，不同 類別的中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送方式不同，以使所述從用戶接收到所有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的反饋信息 后，在確定所有反饋信息都為從用戶的通信不會(huì)影響中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼且存在可以 正確譯出從信息的中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)向所有的中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送從信息；
[0034] 接收模塊，用于接收主信息和從信息；
[0035] 所述發(fā)送模塊還用于：根據(jù)主用戶接收端能否正確譯碼主信息對(duì)接收到的主信息 和從信息的發(fā)送功率進(jìn)行分配，并根據(jù)分配的發(fā)送功率發(fā)送接收到的主信息和從信息。
[0036] 進(jìn)一步地，所述中繼節(jié)點(diǎn)還包括：
[0037] 獲取模塊，用于在所述確定模塊根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知 所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別之前，進(jìn)行信道估計(jì)，得到所述中繼節(jié)點(diǎn)接收到的噪聲方差K以及主 用戶發(fā)送端與所述中繼節(jié)點(diǎn)的信道功率增益gpl、所述中繼節(jié)點(diǎn)與主用戶接收端的信道功率 增益glp、從用戶發(fā)送端與所述中繼節(jié)點(diǎn)的信道功率增益gsl、所述中繼節(jié)點(diǎn)與從用戶接收端 的信道功率增益g ls;
[0038] 所述確定模塊根據(jù)自身能否正確譯碼主信息和/或從信息獲知所屬的中繼節(jié)點(diǎn) 類別，包括：
[0039] 若
，則所述中繼 節(jié)點(diǎn)能正確譯碼主信息和從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第一類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0040]若
，或
則所述中繼節(jié)點(diǎn)只能正確譯碼主信息而 不能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第二類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0041] 若
：，則所述中繼節(jié)點(diǎn)不能正確譯碼主信 息只能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第三類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0042] 若
，則所述中繼節(jié)點(diǎn)不能正確譯碼主信 息也不能譯出從信息，所述中繼節(jié)點(diǎn)為第四類中繼節(jié)點(diǎn)；
[0043] 其中，Rp為主用戶傳輸速率，Pp為主用戶發(fā)送功率，Rs為從用戶傳輸速率，Ps為從 用戶發(fā)送功率，C為信道容量，
L為所有中繼節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，x為接收信 噪比。
[0044] 進(jìn)一步地，所述判斷模塊根據(jù)自身所屬的中繼節(jié)點(diǎn)類別判斷從用戶的通信是否會(huì) 影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼，包括：
[0045] 所述中繼節(jié)點(diǎn)為第一類中繼節(jié)點(diǎn)或第三類中繼節(jié)點(diǎn)或第四類中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，從用戶 的通信不會(huì)影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息的譯碼；
[0046] 所述中繼節(jié)點(diǎn)為第二類中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，若
則從用戶的通信不 會(huì)影響所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)主信息