一種協(xié)作通信系統(tǒng)、目標(biāo)用戶端以及中繼用戶端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種協(xié)作通信系統(tǒng)、目標(biāo)用戶端以及中 繼用戶端。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過去的航空通信中，無線通信系統(tǒng)主要采用基于VHF(VeryHighFrequency， 甚高頻）為主的模擬語音通信技術(shù)。但隨著民航業(yè)務(wù)的發(fā)展，目前即使對VHF信道間隔最 小化也無法完全滿足機(jī)場場面的運(yùn)行需求。為此，ICAO(InternationalCivilAviation Organization，國際民航組織）為了提高機(jī)場場面的運(yùn)行效率以及通信容量，提出了 AeroMACS(AeronauticalMobileAirportCommunicationsSystem，航空移動機(jī)場通信系 統(tǒng)）技術(shù)，它將成為航空通信基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)鏈路的組成部分。
[0003] 在整個機(jī)場場面AeroMACS信號覆蓋區(qū)域，為了能夠滿足提供各個移動用戶端，例 如飛機(jī)、服務(wù)車輛等高速且可靠的無線寬帶業(yè)務(wù)，如何克服場面建筑物、樹木等障礙物引起 的通信NLOS(NonLineofSight，非視距傳播）的影響是首要考慮的問題。在NLOS通信情 況下，無線信號只能通過反射、散射等方式進(jìn)行傳播。接收端收到的信號為不同路徑信號的 總和，這將導(dǎo)致多徑信號衰落從而影響接收信號的解調(diào)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)MIM0(Multiple_InputandMultiple-Output，多輸入多輸出）是解決 上述問題的一種方法。在中國專利申請?zhí)枮镃N200810088724. 0,題為"多輸入多輸出系統(tǒng) 的信號檢測方法和裝置"的專利中，通過發(fā)射端和接收端采用多天線或陣列天線架構(gòu)實(shí)現(xiàn) 不同天線接收信號的非相關(guān)性，從而有效地提高了系統(tǒng)抗噪聲能力。在中國專利申請?zhí)枮?200610005286. 8,題為"寬帶無線接入的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)及其方法"的專利中，利用互助中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn) 的分布式MMO編解碼傳輸系統(tǒng)，采用空時/空頻/空時頻/空間復(fù)用編碼方法，充分利用 空分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)，在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)無線信道的容量和頻譜利用 率來實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量的改善。
[0005] 在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)MMO針對于民用航空領(lǐng)域，特別是機(jī)載端或手持終端引入多天線系統(tǒng) 會遇到加改裝、安全以及功耗等方面的限制。同時，在信道估計(jì)方面，傳統(tǒng)MIMO中信道估計(jì) 算法無法直接應(yīng)用于級聯(lián)信道情況。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供一種協(xié)作通信系統(tǒng)、目標(biāo)用戶端以及 中繼用戶端。所述技術(shù)方案如下：
[0008] 第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種協(xié)作通信系統(tǒng)包括：
[0009] 源用戶端，用于發(fā)射信號；
[0010] 中繼用戶端，通過信道與所述源用戶端通信，用于接收所述源用戶端發(fā)射的信號， 根據(jù)中繼用戶端之間的協(xié)作通信策略對信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)發(fā)處理后的信號；
[0011] 目標(biāo)用戶端，通過信道與所述中繼用戶端通信，用于接收來自所述中繼用戶端的 信號，對信號進(jìn)行解調(diào)與解碼處理，獲得源用戶端的原始發(fā)射信號。
[0012] 在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述源用戶端包括：
[0013] 信道編碼單元，對信號進(jìn)行信道編碼處理；
[0014] 交織處理單元，與所述信道編碼單元相連，對經(jīng)過信道編碼處理后的信號進(jìn)行交 織處理；
[0015] 信號調(diào)制單元，與所述交織處理單元相連，對經(jīng)過交織處理的信號進(jìn)行信號調(diào)制。
[0016] 在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述源用戶端還包括：發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射調(diào) 制后的信號。
[0017] 在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中繼用戶端包括：
[0018] 分布式空時分組編碼處理單元，用于對接收的信號進(jìn)行Alamouti分布式空時分 組編碼處理；
[0019] 信號放大單元，與所述分布式空時分組編碼處理單元相連，用于對經(jīng)過分布式空 時分組編碼處理單元處理后的信號進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)發(fā)。
[0020] 在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述目標(biāo)用戶端包括：
[0021] 信號解調(diào)單元，用于對收到的信號進(jìn)行解調(diào)；
[0022] 去交織處理單元，與所述信號解調(diào)單元相連，用于對解調(diào)后的信號進(jìn)行去交織處 理；
[0023] 軟解碼處理單元，與所述去交織處理單元相連，用于對去交織后的信號進(jìn)行軟解 碼判決，得到源用戶端發(fā)射的信號。
[0024] 在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)中至少包含兩個中繼用戶端。
[0025] 第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種目標(biāo)用戶端包括：
[0026] 接收單元，用于接收由中繼用戶端通過信道轉(zhuǎn)發(fā)的信號矢量；
[0027] 解調(diào)單元，與所述接收單元相連，用于對所述接收單元接收的信號矢量進(jìn)行解 調(diào)；
[0028] 去交織單元，與所述解調(diào)單元相連，用于對經(jīng)過對數(shù)似然比計(jì)算后的信號進(jìn)行去 交織處理；
[0029] 卷積碼解碼單元，與所述去交織單元相連，用于對去交織后的信號進(jìn)行卷積碼解 碼與判決，得到原始發(fā)射信號。
[0030] 在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述解調(diào)單元包括：
[0031] 第一信號檢測單元，用于根據(jù)最小均方根誤差法對信號矢量進(jìn)行檢測，得到第一 檢測信號；
[0032] 第二信號檢測單元，與所述第一信號檢測單元相連，用于對第一檢測信號中的目 標(biāo)用戶端噪聲矢量根據(jù)高斯趨近方法進(jìn)行近似，得到第二檢測信號；
[0033] 對數(shù)似然比計(jì)算單元，與所述解調(diào)單元相連，用于對所述解調(diào)單元解調(diào)后的信號 進(jìn)行對數(shù)似然比計(jì)算。
[0034] 在第二方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述目標(biāo)用戶端還包括獲取單元，用于采 用源用戶端和目標(biāo)用戶端均已知的探測脈沖對信道進(jìn)行估計(jì)，獲取部分信道狀態(tài)信息。
[0035] 第三方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種中繼用戶端包括：
[0036] 接收單元，接收來自源用戶端的信號矢量；
[0037] 編碼單元，與所述接收單元相連，對接收到的信號矢量進(jìn)行分布式空時分組編 碼；
[0038] 放大單元，與所述編碼單元相連，用于對分布式空時分組編碼處理后的信號矢量 進(jìn)行放大，得到發(fā)射信號矢量；
[0039] 發(fā)送單元，與所述放大單元相連，通過信道轉(zhuǎn)發(fā)所述發(fā)射信號矢量。
[0040] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0041] 通過中繼用戶端與目標(biāo)用戶端的協(xié)作通信，在每個用戶端可以利用單天線進(jìn)行 信號收發(fā)，有效地解決了MIMO通信方式在通信終端例如手持通信終端、飛機(jī)、汽車等加改 裝、成本以及功耗等方面的局限性。
【附圖說明】
[0042] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0043] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的協(xié)作通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的NLOS通信場景下的協(xié)作通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0045] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的協(xié)作通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的協(xié)作通彳目架構(gòu)不意圖；
[0047] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的協(xié)作通信方法流程圖；
[0048] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的又一協(xié)作通信方法流程圖；
[0049] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的目標(biāo)用戶端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的中繼用戶端結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0052] 實(shí)施例一
[0053] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種協(xié)作通信系統(tǒng)，參見圖1，該系統(tǒng)包括：
[0054] 源用戶端11，用于發(fā)射信號；
[0055] 中繼用戶端12,通過信道與所述源用戶端通信，用于接收來自源用戶端11發(fā)射的 信號，根據(jù)中繼用戶端之間的協(xié)作通信策略對信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)發(fā)處理后的信號；
[0056] 目標(biāo)用戶端13,通過信道與所述中繼用戶端通信，接收來自中繼用戶端12的信 號，對信號進(jìn)行解調(diào)與解碼處理，獲得源用戶端11的原始發(fā)射信號。
[0057] 其中，中繼用戶端12的數(shù)量根據(jù)具體的應(yīng)用實(shí)施場景可以是至少兩個。本實(shí)用 新型實(shí)施例以兩個中繼用戶端為例說明，但并不對具體實(shí)施應(yīng)用中的中繼用戶端數(shù)量構(gòu)成 限制。
[0058] 在具體的實(shí)施方式中，該協(xié)作通信系統(tǒng)可用于機(jī)場場面的移動/靜止用戶，例如， 滑行飛機(jī)，車輛以及場面維護(hù)人員等的信息交互。對于該協(xié)作通信系統(tǒng)而言，用戶端的角色 可以根據(jù)不同時刻的通信需要在上述三類終端中間變化，即用戶端可能在需要進(jìn)行信號發(fā) 射時充當(dāng)源用戶端，在協(xié)作其他用戶端