CN101981849A - 使用至少一个中继器在至少两个发射器及至少一个接收器之间传输数字信号的方法及对应的程序产品及中继装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在至少两个发射器与至少一个接收器之间传输数字信号的方法，实施至少两个代码的连接，其特征在于所述方法包括：第一编码步骤，在所述发射器中输出至少两个第一代码字；发送所述第一代码字的第一发送步骤，通过至少两个独特的发送信道；在至少一个中继装置中接收至少两个称为中间代码字的第一代码字的步骤；将所述中间代码字的位中至少一部分交错并输出交错位的步骤；在所述中继器中对所述交错位编码并考虑到所述中间代码字而输出至少一个第二代码字的第二步骤；通过所述中继装置发送所述第二代码字的第二步骤，以便在所述接收器中考虑到所述第一代码字和所述第二代码字形成的冗余而执行迭代解码。

Description

使用至少一个中继器在至少两个发射器及至少一个接收器之间传输数字信号的方法及对应的程序产品及中继装置
技术领域
本发明涉及将经编码的数据从至少两个发射器传输到至少一个接收器。更具体来说，本发明涉及改进此数据的传输质量，特别是改进接收器中的错误校正解码性能。
本发明特别可应用于但并非专用于通过无线或移动网络传输数据，例如用于实时应用。
背景技术
这些无线或移动网络正在寻找容量、可靠性、消耗等方面的显著增益。不同于地面通信线网络，无线网络或移动网络的传输信道被认为较为困难，且导致传输可靠性相对普通。近些年来，在编码及调制领域已发生了重要进步，特别是关于消耗及容量。实际上，在若干发射器/接收器共享相同资源(时间、频率及空间资源)的无线网络中，必须尽可能降低发送功率。
为了使通信可靠，一般使用的技术是ARQ(自动重复请求)技术，其中如果接收器检测到存在错误则重新传输信息。这项技术需要错误检测机制及专用于信令的信道。其主要缺点是其增加了传输时间，且因此基本上与实时应用(例如电话)不兼容。此外，例如传感器网络或者还有将电视信号广播到移动单元的新出现的应用遇到了复杂性及/或消耗的约束，所述约束与这些解决方案不兼容。
第二种更近期的方法依靠中继器来改进传输效率。中继器可“解码且转发”流，或者“放大且转发”所接收的信号。
最后，有人提议将这项中继器技术与称为“网络编码”的技术组合。例如S·杨(S.Yang)与R·科特(R.Koetter)的“经由噪声中继器的网络编码：一种置信传播方法”(“Network Coding over a Noisy Relay：a Belief Propagation Approach，”，Proc.IEEE ISIT′07，法国尼斯，2007年6月)描述了这种方法。中继器将分别由两个来源发送的两个所接收的代码字解码，接着计算并传输所述两个代码字的逐位总和模数2的对数似然比(LLR)。因此，所述接收器具有三个可用的观测值：两个来源及LLR。这个解决方案具有若干缺点：其对于中继器中的错误高度敏感，且首先必须针对来源所发送的流的每一位以足够的精确度(至少四个位)在中继器与接收器之间传输LLR的模拟值，这对网络容量有损害。S.张、Y.朱、S.-C.刘及K·本·勒泰福(S.Zhang，Y.Zhu，S.-C.Liew，K.Ben Letaief)的“无线网络的网络编码及信道解码的联合设计”(“Joint Design of Network Coding and Channel Decoding for Wireless Networks”，Proc.IEEE WCNC′07，第779-784页，2007年3月11日到15日)提议了类似的方法。然而，作者虽然已研究了中继器的复杂度的降低，却未涉及接收器的解码。
在这些不同的情况下，解码较为困难，且没有用于接收器中的处理的简单且高效的解决方案。
发明内容
本发明提议一种用于在至少两个发射器与至少一个接收器之间传输数字信号的实施至少两个代码的连接的方法，其包括：
-第一编码步骤，其在所述发射器中递送至少两个第一代码字；
-用于发送所述第一代码字的第一步骤；
-用于在至少一个中继装置中接收所述第一代码字中的称为中间代码字的至少两者的步骤；
-用于将所述中间代码字的位中的至少一部分交错并递送经交错的位的步骤；
-用于在所述中继器中对所述经交错的位进行编码并考虑到所述中间代码字而递送至少一个第二代码字的第二步骤；
-用于借助于所述中继装置发送所述第二代码字的第二步骤，
以便能在所述接收器中考虑到所述第一代码字且接着考虑到由所述第二代码字形成的冗余而执行迭代解码。
可特别通过至少两个不同的传输信道来实施第一发送步骤，以便提高差异性。这些信道可例如因为以下事实而不同：发射器不同，所述至少两个发射器中的至少一者实施若干发送天线，中继器实施若干接收器天线或者还有所述至少两个发射器及/或所述中继器包括用以随时间经过而获得传输信道的变动的构件(例如用于应用可变延迟的构件)。
因此，本发明特别依赖于引入中继装置中的交错或编码，从而使得所有分散的发射器能够得益于涡轮代码的编码增益。编码可特别为中继器接收到的中间代码字中的至少两者的逐位组合。实际上，本发明的方法可实现在接收器中实施迭代解码(其依赖于在中继器中产生的冗余)，却不必在发射器中实施涡轮编码。
这种方法与典型涡轮编码操作相比还减少了编码延迟(涡轮编码操作将在每一发射器中实施，且将不与实时应用兼容)，同时简化了这些发射器的处理及复杂度。
换句话说，本发明依赖于一种新颖的方法，提议错误校正代码在网络上的分布，或者涡轮编码在网络上的分布。
依据交错类型、编码类型、发射器及中继器(其可级联)的数目、代码的连接(并联、串联或任何方式)，可设想实施方案的许多替代实施例。
根据第一实施例，所述交错步骤实施伪随机交错。
在第二实施例中，此交错步骤实施乘积代码的行/列矩阵。
在此情况下，所述第一代码字可包含行信息位及行冗余位，且所述第二代码字根据列冗余位形成冗余代码字，从而能在所述接收器中建立乘积代码矩阵。
因此，我们在接收器中具有乘积代码，可例如使用用于块代码的蔡斯-派帝亚(Chase-Pyndiah)算法或任何其它适于所考虑的代码的解码方法来以迭代方式对所述乘积代码进行解码。
所述第一及第二发送步骤可实施时分多址(TDMA)技术或频分多址(FDMA)技术及/或码分多址(CDMA)技术或任何其它用于分离接收器中的不同贡献的多址技术。
在第一种方法中，所述用于在中继器中接收的步骤实施对于在中继器中接收到的每一位的值的硬决策，以便形成所述中间代码字。
这种方法实施起来简单且快速。
根据第二种方法，所述用于在所述中继装置中的一者中接收的步骤实施用于为在所述中继装置中接收到的每一位的值设立阈值及递送设立阈值后的数据的子步骤，以及用于校正所述设立阈值后的数据的错误以形成所述中间代码字的子步骤。
根据第三种方法，所述用于在所述中继装置中的一者中接收的步骤之后是对在所述中继器中接收到的每一位的软值进行软解码以形成所述中间代码字的步骤。
在此情况下，所述软解码步骤可特别实施搜索使均方错误对接收到的软值最小化的代码字的步骤。
这提供的效率大于第一种方法，因为其减少了中继器中的错误的数目。
在本发明的至少一个实施例中，所述方法还包括用于在中继器中向所述第二代码字的所述位中的至少一者指派一条关于可靠性的信息的步骤。
因此可通过引入加权操作来进一步改进解码质量。
所述一条关于可靠性的信息可特别地包括至少一个指示至少一个低可靠性位在所述第二代码字中的位置的信令位。
如已说明，本发明可用许多类型的代码来实施。所述第一编码步骤及/或所述第二编码步骤可实施例如属于包括以下代码的群组的线性代码：
-卷积代码；
-BCH代码；
-RS代码；
-涡轮代码；
-二进制或非二进制LDPC代码；
-奇偶校验码。
在至少一个特定实施例中，至少一个第一中继装置接收由第二中继装置发送的至少一个中间代码字。
换句话说，可将中继装置级联。更一般来说，可设想许多用于组合发射器与中继器以便改进解码质量的布置(如果必要，在时间及/或在空间上可变)。
本发明还涉及可从通信网络下载及/或记录在计算机可读载体上及/或可由处理器执行的计算机程序产品，其包括用于实施上文所述的传输方法的程序代码指令。
本发明还涉及用于实施这种方法的中继装置。此方法特别包括：
-用于接收由至少两个发射器装置及/或至少一个其它中继装置发出的至少两个中间代码字的构件；
-用于将所述中间代码字的位中的至少一部分交错并递送经交错的位的构件；
-用于对所述经交错的位进行编码以便考虑到所述中间代码字而形成至少一个第二代码字的构件；
-用于发送所述第二代码字的构件。
附图说明
从以下对特定实施例的描述将出现本发明的实施例的其它特征及优点，所述说明是借助于说明性且非穷尽的实例且通过附图提供的，附图中：
-图1是实施本发明的方法的传输系统的第一实例；
-图2是在图1的系统中实施的传输方法的简化流程图；
-图3说明在一个特定实施例中通过本发明获得的乘积代码；
-图4描述根据本发明的中继装置中存在的主要资源；
-图5呈现根据本发明的具有四个发射器、一个中继器及一个接收器的系统的第二实例；
-图6A到图6D说明使用图5的系统获得的性能；
-图7呈现根据本发明的具有三个发射器、两个中继器及一个接收器的系统的第三实例；
-图8说明使用图7的系统、使用不同类型的编码获得的错误率对信噪比；
-图9展示在特定网络中的根据本发明的系统的第四实例。
具体实施方式
1.一般要点
因此，本发明提议一种使用中继装置(或中继器)来改进传输质量同时实现接收器中的简单且高效的解码的新颖方法。
为此目的，中继器接收由发射器(或其中的至少一些发射器)产生的代码字(或其中的至少一些代码字)，并随接收到的代码字而产生至少一个额外代码字。将这些代码字传输到接收器，接收器根据已知的方法的迭代解码来总体上处理从发射器及中继器接收到的所有代码字。
根据不同实施例，可仅存在具有一个或一个以上发送天线的一个或一个以上发射器。在大多情况下，中继器(及接收器)可接收通过不同的传输信道传输的代码字。
因此，每一中继装置提供冗余代码字，所述冗余代码字会改进解码。通过对接收到的代码字应用交错及对经交错的位进行编码来形成这些冗余代码字。在本发明的一种所关注的方法中，通过将接收到的代码字放置在矩阵的行中且通过对此矩阵的列进行编码来获得交错。接着，所述列冗余位可形成额外代码字，将在接收器中将所述额外代码字解码成典型的乘积代码。
根据这种方法，从接收器侧看，执行对代码的一系列连接。还可通过不处理对应于冗余位的列来执行并联连接。
还可应用任何未指定的交错，例如伪随机交错，且如果必要，可应用随时间可变的交错(于是，将必须计划信令以通知接收器所实施的交错)。
在位经受新的编码之前，通过设立阈值或者在硬模式或软模式下(在交错前或在交错后)对接收到的位进行解码。软解码可例如实施对使均方错误对接收到的值最小化的代码字的搜索。在此情况下，可使关于信任或可靠性的一条信息与经编码的数据相关联。确切地说，其可为指示至少一个低可靠性位在第二代码字中的一者中的位置的信令位。
可在发射器及中继器中使用许多类型的代码，前提是其是线性代码。这些代码可特别是：
-卷积代码；
-BCH代码；
-RS代码；
-涡轮代码；
-二进制或非二进制LDPC代码；
-奇偶校验码。
可在这些发射器及中继器中使用相同代码或不同代码。
使用一种多址方法来使接收器能够独立地接收不同的代码字。下文中我们考虑实施时分多址(TDMA)技术。然而，频分多址(FDMA)技术或码分多址(CDMA)技术以及(按照情况)其组合也是可能的。
2.第一实施例
2.1原理
在图1说明的简单的传输系统的情况下，实施两个发射器T1、T2，一个中继器R及一个接收器BS(在所实施的实例中是基站)，中继器接收C1及C2且递送序列C′3。
因此，基站具有可用的三个代码字或序列C1、C2及C′3，基站可根据迭代解码方法对其进行解码。
在图2中以简化形式说明所实施的方法。
每一发射器发送(21，22)一个代码字C1、C2。依据实施例，当然可使得发射器同时发送若干代码字，必要时以不同的位速率且/或随时间可变地发送。同样，在此情况下，优选地实施自适应信令。
中继器接收(23)这些代码字，且应用对观测值的逐位设立阈值，从而提供C′1及C′2。可注意到，C′1及C′2未必是初始代码字，这可能是因为存在错误。
将这些中间代码字交错(24)，且对经交错的多条数据进行编码(25)，从而提供C′3。如上文所指示，交错24可特别由在矩阵的行中进行写入的操作组成，且必须将编码25应用于矩阵的列。
于是，我们获得如图3中说明的一般化形式的乘积代码，其具有n1个列及n2个行。其具有k2个行，各自对应于从发射器接收到的一代码字，且各包括k1个信息位及n1-k1个冗余或奇偶校验行位。
其余的n2-k2个行是冗余代码字，其建立在中继器中且对应于列奇偶校验位。
必须注意，在建立乘积代码的此实施例中，编码25可对应于C′1及C′2的逐位总和模数2以形成C′3。
中继器接着将二进制序列C′3传输(26)到基站BS。
图4中说明此中继器的一个实施例的结构。其包括用于接收由发射器发送的代码字的构件41，及用于对这些代码字进行解码以恢复经解码的位的构件42。解码构件包括通过设立阈值进行硬决策的构件421，且必要时包括使硬决策中的信任值相关联的软决策构件422。
中间方法可由对中继器中的设立阈值后的数据进行错误校正(硬解码)以形成所述中间代码字组成。如果在物理层上方进行中继器中的编码，那么不存在软决策，但可通过硬解码操作来改进性能对阈值设立。
接着，例如在矩阵43(其被逐列读取)中逐行地对经解码的位进行交错。通过编码构件44来确定一个或一个以上冗余代码字，所述编码构件44使一个或一个以上奇偶校验位与每一列相关联。
因此形成冗余代码字，且接着将其发送(45)到接收器。
因此，此基站BS接收C1、C2及C′3的观测值。其必须根据C1、C2及C′3的观测值来对C1、C2进行解码。
可看出，C1、C2及C′3形成乘积代码，可通过如下文详细描述的涡轮解码来对其进行解码(27)。
2.2涡轮解码
C·贝鲁(C.Berrou)与A·格莱维欧克斯(A.Glavieux)特别在“接近香农限值错误校正编码及解码：涡轮代码(1)”(Near Shannon limit error-correcting coding and decoding：Turbo-codes(1)，IEEE国际通信会议，ICC′93，第1064-1071页，2/3卷，1993年5月)中提出的涡轮代码依赖于借助于非统一交错并联连接的两个递归系统性卷积代码的实施。解码例如是使用外来信息的软输入软输出(SISO)迭代解码。
R·派帝亚(Pyndiah)已展示可根据块代码来调适涡轮代码。这种方法在于借助于统一的行/列交错来串联连接两个块代码。这项技术称为乘积代码(参见P·埃利阿斯(P.Elias)的“无错误编码”，(“Error-free coding”IRE信息理论学报(IRE Trans.on Inf.Theory).第29-37页，第IT-4卷，1954年9月))。解码还可实施软输入软输出(SISO)迭代解码，其使用例如在“乘积代码的接近最优解码：块涡轮代码”(Near optimum decoding of product codes：block turbo-codes，IEEE通信学报，第46卷，第8期，1998年8月)中描述的蔡斯-派帝亚(Chase-Pyndiah)算法。
可想到，乘积代码的实施方案可采用图3说明的n1个行及n2个列的矩阵的形式。于是通过以下方式获得乘积代码：
-使用参数行代码(n1，k1，δ1)对k2个第一行的信息位进行编码；
-使用参数列代码(n2，k2，δ2)对n1个列进行编码。
所述n2个行及n1个列分别形成代码C1、C2的代码字。对应乘积代码的参数是(N＝n1*n2，K＝k1*k2，Δ＝δ1*δ2)。此代码具有最小距离，所述最小距离非常大。这些代码可能全部是系统性线性块代码，例如BCH代码(如在上文提到的“乘积代码的接近最优解码：块涡轮代码”一文中提议的)，且更确切地说是例如卷积代码、格雷(Golay)代码、奇偶校验码等的线性代码的任何组合。
借助于蔡斯-派帝亚算法对所述行及列进行连续解码。
在图1的实施例的情况下，认为两个终端T1及T2正在使用相同代码(n，k，δ)，且认为代码字是借助于BSPK(二进制相移键控)调制在AWGN(加性高斯白噪声)信道中传输的。
终端T1传输代码字C1，且终端T2传输代码字C2。中继器R接收对应信号，且递送估计C′1及C′2。此估计例如在硬决策的情况下是通过对解调器的输出端处的对数似然比(LLR)进行阈值设立而获得的。还可对每一代码字的LLR值执行错误校正软解码。
中继器R接着对C′1及C′2进行逐位组合，从而提供代码字C′3，所述代码字C′3被传输到基站BS，基站BS履行权利要求中所理解的接收器的功能。
我们可以这样写：
C ′ 1 = C 1 ⊕ E 1
C ′ 2 = C 2 ⊕ E 2
其中E1及E2是在对C1及C2的估计期间引入到中继器中的错误。
于是可将C′3写为：
C ′ 3 = C ′ 1 ⊕ C ′ 2 = C 1 ⊕ E 1 ⊕ C 2 ⊕ E 2 = C 3 ⊕ E
其中C3是通过C1与C2的线性组合获得的代码字，且E是对应于E1及E2的线性组合的错误。
于是，基站BS接收分别对应于C1、C2及C′3的三个信号。在此基站中，根据本发明，将把这些信号解码为乘积代码。接着将序列C1、C2及C′3放置在3*n的矩阵中，以分别形成这些序列的三个行；
C 1 = ( c 1 1 , c 2 1 , . . . , c n 1 )
C 2 = ( c 1 2 , c 2 2 , . . . , c n 2 )
C ′ 3 = ( c 1 3 , c 2 3 , . . . , c n 3 )
如果错误E是空值(即，如果中继器尚未引入任何错误)，则此矩阵是乘积代码。
如果错误E是非空值的，则所述至少两个发射器中的一者将发送带有错误的代码字。可认为接收到的矩阵是乘积代码字，其包括由传输(所述至少两个发射器中的一者对中继器的传输及/或从中继器到基站的传输)引入的错误，引入到中继器中的错误可能会被添加到所述错误中。
在后一种情况下，来自中继器的位的可靠性不高(具有高可靠性的错误位)，且这对解码器的性能造成损害。块涡轮代码在此情形下具有重要优点，因为其比先前的方案(例如具有并联连接的RSC卷积代码)要稳健的多。实际上，与块代码不同的是，RSC代码针对输入端处的一个隔离的错误产生长的错误序列。此外，与乘积代码不同的是，在并联连接的情况下，冗余位并未得益于外来信息。在迭代解码期间，可校正在中继器中产生的错误，因此限制引入的损坏。
此矩阵的行是块代码(n，k，δ)的代码字，且列是奇偶校验码(3，2，2)的代码字。因此，可根据蔡斯-派帝亚算法或任何其它适当方法来以迭代方式对此乘积代码进行解码。
注意，在使用分布式信道编码的无线网络中，根据本发明的此方法提供类似于涡轮代码性能的性能。
3.第二实施例
图5说明本发明的实施方案的一实例，其具有四个发射器、一个中继器及一个接收器。图6A到图6D呈现针对此类系统获得的模拟结果。
因此，我们考虑这样的情况：其中四个终端T1、T2、T3及T4正在使用中继器R对基站BS(如权利要求中理解为接收器)进行发送。终端发送BCH代码(64，51，6)的代码字，且中继器R对四个接收到的代码字C1到C4进行线性组合，且用与上文指示的相同的方式发送第五代码字C′5。
基站执行对于对应乘积代码(BCH(64，51，6)*奇偶校验(5，4，2))的迭代解码，所述乘积代码具有最小距离12。
将信噪比SNRi界定为接收到的每个位(数据位或奇偶校验位)的能量除以单个边带噪声的功率频谱。SNR1对应于终端与基站之间的链路，SNR2对应于终端与中继器之间的链路，且SNR3对应于中继器与基站之间的链路。对于图6A的模拟，已确定以下结果：
SNR2＝SNR1+3dB
SNR3＝SNR1，
这是实际的，因为中继器放置在终端与基站之间。
图6A说明BER(位错误率-指数B)及FER(帧错误率-指数F)对SNR1。说明了三种情形，分别对应于：
-无中继的解码，其中基站只处理由终端传输的四个BCH代码字：曲线61B、61F；
-在中继器中使用LLR值进行硬决策解码：曲线62B、62F；
-在中继器中基于LLR值进行软决策解码：曲线63B、63F。
自然，使用此最后指出的方法获得最佳结果。于是，使用BCH乘积代码(64，51，6)*奇偶校验(5，4，2)获得与解码64B、64F的块涡轮解码类型的性能类似的性能，其中每一终端将实施一乘积代码，从而引入与实时应用不兼容的大量编码延迟。
因此，本发明使得可能获得类似于使用涡轮代码获得的解码的高效解码，却不必在终端中实施此涡轮代码。
进一步可仅通过使用硬决策来简化中继器中的处理。性能方面的损失仍然较低，在位错误率BER为10-5的情况下大约为0.5dB。
图6B展示当终端及中继器使用的代码为BCH(64，51，6)代码时的性能特性，此时：
SNR2＝SNR1+6dB
SNR3＝SNR1。
曲线分别呈现：
-无中继的解码：65B、65F；
-使用硬决策的中继器：66B、66F；
-使用软决策的中继器：67B、67F：
-用于比较的涡轮解码：68B、68F。
可注意到，在位错误率BER为10-5的情况下获得大于4dB的增益，且中继器中的硬解码与软解码之间的差异较低，在0.2dB的范围内。这是因为中继器引入非常少的错误。
图6C说明在硬决策的情况下根据SNR2及SNR3的不同值的错误率对SNR1。可注意到，SNR2的增加使接收器中的性能提高，因为中继器引入的错误较少。因为本发明的缘故，所有发射器均得益于信噪比SNR3。
曲线分别呈现以下内容：
-69B，69F：SNR2＝SNR1+6dB，SNR3＝SNR1；
-610B，610F：SNR2＝SNR1+6dB，SNR3＝SNR1+3dB；
-611B，611F：SNR2＝SNR1+8dB，SNR3＝SNR1；
-612B，612F：SNR2＝SNR1+8dB，SNR3＝SNR1+3dB。
由此可了解到基站可对中继器的功率进行调适以控制基站中的错误率。
图6D展示中继器中增益变化类似于软决策的情况。然而，基站中的性能看起来与SNR2无关，因为一旦SNR2大于6dB则中继器中没有错误。
曲线分别展示：
-613B，613F：SNR2＝SNR1+6dB，SNR3＝SNR1；
-614B，614F：SNR2＝SNR1+6dB，SNR3＝SNR1+3dB；
-615B，615F：SNR2＝SNR1+8dB，SNR3＝SNR1；
-616B，616F：SNR2＝SNR1+8dB，SNR3＝SNR1+3dB。
4.分布式错误校正编码
上文所述的方法当然可经一般化，从而形成所谓的分布式错误校正编码或涡轮网络编码。
在TDMA分布的情况下，每一终端或更一般来说每一发射器可在每一时隙中传输例如BCH(n，k，δ)类型的代码字。
必要时终端数目可随时间而变化，不同终端发送的代码字的数目也可随时间而变化，代码字数目可根据终端而不同。在n个时隙形成的给定帧中，终端使用k个时隙，且因此发送k个代码字。
中继器R接收并估计这k个代码字，并将估计放置在k*n矩阵中。其接着使用第二BCH(n，k，δ)代码对此矩阵中的列进行编码，并传输以此方式形成的n-k个冗余代码字。
基站或更一般来说接收器以信噪比SNR1接收所述k个代码字，且以信噪比SNR3接收所述n-k个冗余代码字。
5.若干中继器的实施方案的实例
本发明当然可应用于如图7中说明的实施若干中继器的情况。此实施例提供朝基站(接收器)发送的三个终端T1、T2及T3以及两个中继器R1及R2。
每一终端发送一代码字Ci(i＝1到3)。中继器R1接收C1及C2，且中继器R2接收C2及C3。中继器实施硬决策，且分别递送C′4及C′5。
基站BS因此接收C1、C2、C3、C′4及C′5，且根据由以下奇偶校验等式定义的行及块代码(5，3)来执行对代码字BCH(n，k，δ)形成的乘积代码的迭代解码：
C 4 = C 1 ⊕ C 2
C 5 = C 2 ⊕ C 3
此代码具有最小距离2，且由8个代码字构成。因此，软输入及软输出解码非常容易实施。图8说明当SNR3＝SNR1时在由终端传输的代码字BCH(32，21，6)的情况下随信噪比SNR2而变的错误率。
曲线分别呈现；
-无中继的解码：81B、81F；
-根据本发明的在SNR2＝SNR1+3dB且SNR3＝SNR1的情况下的解码：82B、82F；
-根据本发明的在SNR2＝SNR1+6dB且SNR3＝SNR1的情况下的解码：83B、83F；
-用于比较的涡轮解码：84B、84F。
当SNR2＝SNR1+6dB时，性能类似于涡轮解码的性能。
6.“特定”局域网
本发明还可如图9中说明例如在特定局域网中实施。此网络可例如是新出现的网络，对于所述网络，人们试图改进效率并限制传输延迟。
终端T1到T4及T/R在定界的区域中分布。将终端T/R中的一者选为中继器(其也可为专用中继器)。每一终端T1到T4发送代码字C1到C4，中继器T/R对所述代码字进行解码及处理，从而发送代码字C′5，代码字C′5是四个代码字C1到C4的线性组合。每一终端对所有代码字(除了其自身已发送的代码字)进行解调，并对由五个代码字形成的矩阵执行涡轮解码。
7.使用两个阈值
可不在中继器中仅使用一个阈值，而是在中继器中使用两个阈值+S及-S。在此情况下，如果LLR的值低于S的绝对值，那么可通过考虑忽视LLR的值来改进处理。如果LLR的值高于S的绝对值，那么进行硬决策。
根据第一种方法，可计划中继器将通过信令信道传输识别代码字中不重要的位的信息。如果参与奇偶校验等式的位与低于S的可靠性相关联，那么宣称此奇偶校验位不可靠。
根据第二种方法，中继器借助于三种状态{-1，0，1}来传输数据。最后指出的这种方法的优点是不需要额外带宽或特殊信令，并且减少了每个信息位的平均能量。相比之下，这种方法需要假设发射器中将有微小的改动，且接收器要考虑到这三个组。
8.一般化及变化形式
本发明代表现有技术的重大突破。通过在中继器中引入编码操作，其使得可向所有分散的发射器提供涡轮代码的编码增益的益处。其开放了许多前景：
-可在发射器中使用不同类型的代码，前提是所述代码是线性的(卷积、BCH、RS、涡轮代码、LDPC等)；
-在中继器处，用于对列进行编码的奇偶校验码可由任何线性代码(卷积、BCH、RS、涡轮代码、LDPC等)取代；
-在中继器处，可设想三种选项：在接收时进行编码且进行或不进行错误校正，或者在中继器级进行编码而不进行校正，且传输信令位以指示低可靠性奇偶校验位的位置；
-可设想若干编码层。
虽然所描述的实施例依赖于行/列交错，但在终端中可使用其它类型的交错(例如用于涡轮编码的类型的交错)。
中继器可传输所有或一部分冗余信息(且例如仅传输与信息位的列相关联的冗余)。
本发明当然可扩展以产生具有三个尺寸或更多尺寸的乘积代码。

Claims (15)

1.一种用于在至少两个发射器与至少一个接收器之间传输数字信号的方法，实施至少两个代码的连接，
其特征在于所述方法包括：
第一编码步骤，在所述发射器中递送至少两个第一代码字；
用于发送所述第一代码字的第一步骤；
用于在至少一个中继装置中接收至少两个称为中间代码字的第一代码字的步骤；
用于将所述中间代码字的位中的至少一部分交错并递送经交错的位的步骤；
用于在所述中继器中对所述经交错的位进行编码并考虑到所述中间代码字而递送至少一个第二代码字的第二步骤；
用于借助于所述中继装置发送所述第二代码字的第二步骤，
以便能在所述接收器中考虑到所述第一代码字及由所述第二代码字形成的冗余而执行迭代解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述交错步骤实施伪随机交错。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述交错步骤实施乘积代码的行/列矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述第一代码字可包含行信息位及行冗余位，且所述第二代码字根据列冗余位形成冗余代码字，从而能在所述接收器中建立乘积代码矩阵。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述第一及第二发送步骤实施时分多址(TDMA)技术、频分多址(FDMA)技术及/或码分多址(CDMA)技术。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述用于在所述中继装置中的一者中接收的步骤对于在中继器中接收到的每一位的值实施硬决策，从而形成所述中间代码字。
7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述用于在所述中继装置中的一者中接收的步骤实施用于为在所述中继装置中接收到的每一位的值设立阈值及递送设立阈值后的数据的子步骤，以及用于校正所述设立阈值后的数据的错误以形成所述中间代码字的子步骤。
8.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述用于在所述中继装置中的一者中接收的步骤之后是根据在所述中继器中接收到的每一位的软值进行软解码以形成所述中间代码字的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述软解码步骤实施搜索使均方错误对接收到的所述软值最小化的代码字的步骤。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述方法包括用于在中继装置中向所述第二代码字的所述位中的至少一者指派一条关于可靠性的信息的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述关于可靠性的信息包括至少一个指示至少一个低可靠性位在所述第二代码字中的位置的信令位。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述第一编码步骤及/或所述第二编码步骤实施属于包括以下代码的群组的线性代码：
卷积代码；
BCH代码；
RS代码；
涡轮代码；
二进制或非二进制LDPC代码；
奇偶校验码。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的方法，其特征在于至少一个第一中继装置接收由第二中继装置发送的至少一个中间代码字。
14.一种计算机程序产品，其可从通信网络下载及/或记录在计算机可读载体上及/或可由处理器执行，其特征在于所述计算机程序产品包括用于实施根据权利要求1到12中至少一个权利要求所述的传输方法的程序代码指令。
15.用于实施根据权利要求1到12中任一权利要求所述的方法的中继装置，其特征在于所述中继装置包括：
用于接收由至少两个发射器装置及/或至少一个其它中继装置发出的至少两个中间代码字的构件；
用于将所述中间代码字的位中的至少一部分交错并递送经交错的位的构件；
用于对所述经交错的位进行编码以便考虑到所述中间代码字而形成至少一个第二代码字的构件；
用于发送所述第二代码字的构件。
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