專利名稱：一種適用于無線雙向中繼系統(tǒng)預旋轉相位的信號發(fā)送方法
技術領域：
本發(fā)明給出了一種適用于無線雙向中繼系統(tǒng)預旋轉相位的信號發(fā)送方法，屬于通信與信息系統(tǒng)中的數(shù)字通信數(shù)據(jù)鏈路層技術領域。
背景技術：
無線通信系統(tǒng)中的雙向中繼節(jié)點常規(guī)的四時隙工作模式，以及采用網絡編碼技術減少時隙的工作模式，具體可參見

圖1 (a)、圖1 (b)和圖1 (c)，兩路信源節(jié)點S1和&需要互相交換數(shù)據(jù)B1和化，經過編碼調制轉換為發(fā)送序列\(zhòng)和\由于傳輸距離等條件限制，必須經過中繼節(jié)點R轉發(fā)?？紤]到無線通信鏈路傳輸特點，傳統(tǒng)的節(jié)點R路由工作模式需要按圖1 (a)給出的過程，歷經兩個時隙(時隙1和時隙2)分別接收數(shù)據(jù)X1和\，再通過兩個時隙(時隙3和時隙4)轉發(fā)到節(jié)點S1和S20中繼節(jié)點R如果按照網絡編碼機制工作，則可以選擇三時隙工作模式，如圖1(b)。首先在時隙1和時隙2分別正確接收來自S1和&的數(shù)據(jù)\和\之后，對\和\做譯碼檢測得到C1和C2,再完成比特級的異或編碼操作C1 C2,再經編碼調制映射到發(fā)送序列& e 2，然后用時隙3同時向S1和&廣播數(shù)據(jù)& s 2。如果中繼節(jié)點R采用物理層網絡編碼方案，節(jié)點R可以在時隙1同時接收數(shù)據(jù)&和&，然后采用解碼后數(shù)據(jù)做網絡編碼轉發(fā)，如圖1 (c)，在兩個時隙即可完成整個交互過程。由此可見網絡編碼技術的應用，可以非常有效地改善傳輸效率，提高帶寬利用率和節(jié)省發(fā)射功率。無線雙向中繼的工作模式如果采用物理層網絡編碼，如圖1(c)，可以有效地降低傳輸帶寬和發(fā)射功率。一般再生中繼工作模式，如圖1(b)，中繼節(jié)點R需要在線解出終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，做比特級的網絡編碼再同時傳送給兩側源節(jié)點S1和&。因此相比直接物理層信號疊加的網絡編碼處理，三時隙的再生中繼工作模式在帶寬需求或傳輸時隙分配上已不占優(yōu)勢。隨著目前對中繼節(jié)點處理性能要求的進一步提高，中繼用戶數(shù)目的增加，直接物理層網絡信號疊加的編碼方式在去除干擾，提升傳輸性能方面存在較為嚴重的瓶頸效應。在線處理數(shù)據(jù)業(yè)務之后轉發(fā)網絡編碼數(shù)據(jù)包的再生中繼模式可以較好的解決用戶數(shù)據(jù)疊加干擾問題。但再生中繼方案又造成處理復雜度的增加，并可能需要額外調度接入時隙或帶寬資源。因此如何在處理復雜度和雙向中繼性能上實現(xiàn)較好的均衡，是一個急需解決的問題。從傳統(tǒng)無線雙向中繼節(jié)點的處理方式可以看出，在兩路數(shù)據(jù)多址接入階段需要單獨分配時隙和帶寬，如果想類似模擬網絡編碼，進一步節(jié)省傳輸帶寬資源，可以采用基于多址接入的直接物理層網絡編碼?？紤]到不同終端傳輸信道的差異，我們可以將上述模型建立為兩路信號的多址接入，具體公式表達如下Y = Χιθχρ ( Φ i) +X2exp ( Φ 2) +V其中牝和Φ2為兩路信號經信道到接收端隨機產生的相位偏差，這里我們忽略幅度衰減變化，V為疊加的高斯白噪聲向量。兩個源節(jié)點的雙向中繼工作模式，可以對任意一路數(shù)據(jù)首先做解碼，另一路數(shù)據(jù)作為一個干擾信號，稱之為并行分離信道譯碼方案(P-S⑶)。這種解碼方式可以分成兩次獨立的標準信道譯碼過程。首先將Aexp ( Φ 2) +V整體看成相對τχ信號的噪聲干擾12，X2exp ( φ 2) +V = I2在次條件下檢測&序列信號，然后完成對&的解碼。同樣對)(2序列的解碼，將Xiexp ( Φ i) +V整體作為對X2的干擾噪聲I1 X^xp ( Φ i)+V = I1在考慮噪聲I1影響的情況下，完成對4序列的檢測譯碼。這樣的處理方式較為直接，方式簡單明了，檢測譯碼等硬件可以維持常規(guī)的設計方案。但P-SCD方案無法有效地消除&和信號相互間的干擾，特別是隨著信噪比的增加，信號本身的強度也在增加，信號間本身的干擾始終無法消除?？紤]到網絡編碼的具體工作模式，如圖1(b)、圖1(c)所示，其實中繼節(jié)點R無需精確解出每一路信號，而只需要譯碼網絡編碼后的數(shù)據(jù)比特。另外根據(jù)信道編碼的一般特性，兩路信道編碼塊的線性編碼組合也是有效的編碼序列。因此將多址接入后疊加的信號波形，根據(jù)具體的調制方式，推導網絡編碼后比特的似然比信息，然后直接以網絡編碼和的比特序列為目標完成解碼，這一方案稱之為聯(lián)合信道-網絡編碼解碼(JCNC)。JCNC的實現(xiàn)方式和具體的編碼調制方案密切相關，其基本原理即是將&和\序列中的對應符號組合檢測成兩組編碼比特異或編碼后的比特信息軟量
權利要求
1.一種適用于無線雙向中繼系統(tǒng)預旋轉相位的信號發(fā)送方法，其特征在于包括如下步驟1)無線雙向中繼系統(tǒng)中兩個信源節(jié)點，對各自待發(fā)送的長度為K的信息數(shù)據(jù)序列Bm=lbml，bm2，. . .，bmK}做編碼率為R的信道編碼，得到長度為N = K/R的編碼序列Cm = {cml,cm2, · · · C_}；2)所述編碼序列Cm，再分別經過Q階的調制，即每Q個編碼比特映射成一個復數(shù)域的符號，得到長度為 T = N/Q 的已調符號序列 Xm = Ixml ,Xm2,... , xmT}，xmn = amnexp ( θ J，n G [ 1，Τ]，其中amn為Xm序列中第η個符號的調制幅度，θ mn為Xm序列中第η個符號的調制相位；3)已調符號序列Xm再經過相位預選轉得到相同長度T的待發(fā)送符號序列Zm={zffll,Zm2，· ··，zmT}，Zmn =xmnexp(^mn)=amnexp(6U+^mn), ne [1, Τ]；4)最后信源節(jié)點將各自待發(fā)送序列Zm在同一個時隙發(fā)送到信道；上述步驟1) 4)中，m= 1，2。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于無線雙向中繼系統(tǒng)預旋轉相位的信號發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟3)中，對Xm序列中的各個已調符號做相位預旋轉，其中各符號的預旋轉相位值根據(jù)信源節(jié)點Sffl預先設定的長度為T的相位序列g>m2,..., Ψτα }配置；信源節(jié)點^11的第η個預旋轉相位為 ，m+nr·，其中ωω為起始相位，τ ■為相位變化步長，τωη配置成一個固定的相位值，或者配置成一個
范圍內任意選取的相位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于無線雙向中繼系統(tǒng)預旋轉相位的信號發(fā)送方法，步驟是兩個信源節(jié)點S1和S2通過中繼節(jié)點R無線傳輸交互信息，S1和S2節(jié)點在同一個時隙向R節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)映射的調制星座符號采用預定的規(guī)則做相位預旋轉發(fā)送。源節(jié)點對初始發(fā)送信號的相位預旋轉可以有效地克服信道造成的隨機相位偏差，使得中繼節(jié)點R完成高效的合并解碼接收。該方法適用于無線雙向中繼系統(tǒng)的各種解碼處理方案，有效解決信道隨機相位偏差和信號間相互干擾問題，工作魯棒性高。
文檔編號H04L1/00GK102571274SQ20111044067
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者姜明, 張華 , 趙春明, 黃鶴 申請人:東南大學