CN102237988A - 协作中继网络中的数据传输方法、系统、中间节点和源节点 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种协作中继网络中的数据传输方法、系统、中间节点和源节点，该协作中继网络中的数据传输方法包括：中间节点接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；所述中间节点将所述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。本发明实施例实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

Description

协作中继网络中的数据传输方法、系统、中间节点和源节点

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种协作中继网络中的数据传输方法、系统、中间节点和源节点。

背景技术

中继技术能有效地提升蜂窝小区用户的速率，从而提高系统容量；且能有效延伸蜂窝网的覆盖。在中继应用中，最常用的是固定中继场景，即中继站(Relay Station；以下简称：RS)被安放在蜂窝小区内特定的地理位置，RS和小区基站(Base Station；以下简称：BS)之间具有良好的信道条件，能提升蜂窝小区的覆盖率和速率。当用户终端(User Terminal；以下简称：UT)位于蜂窝小区内时，不仅能和BS进行通信，还能借助RS来增强信号，此时可通过协作传输的方式实现两路信号的合并，从而提供更可靠的传输。

星座重排(Constellation Rearrangement；以下简称：CoRe)技术是指在对同一数据在不同时间发送时采用不同的星座图映射，从而改善接收信号的误比特率(Bit Error Rate；以下简称：BER)或误符号率(Symbol ErrorRate；以下简称：SER)性能。CoRe技术最早应用在数据重传中，即数据在重传时使用的星座图与在第一次传输时使用的星座图不同，从而改善数据在重传后合并解码时的性能。在协作传输中，可进一步利用CoRe技术来实现数据的可靠性传输。具体地，源节点在发送数据时使用特定的星座图映射方法，中继节点解码源节点发送的数据后在协作传输时使用另一种星座图映射方法进行协作传输，提高目的节点在合并解码时的性能。

现有技术提供的在协作传输中应用CoRe技术的方法均使用均匀的星座图映射方法。在协作传输场景，源节点和中继节点传输时均使用均匀的星座图映射方法。这种方法在传统的单跳传输或混合自动重传请求(HybridAutomatic Repeat Request；以下简称：HARQ)中第一次传输的解码性能是最优的，但第二次传输的解码性能则欠佳。在需要两次传输的场景，例如协作传输场景下，均匀的星座图映射方法的解码性能较低。

发明内容

本发明实施例提供一种协作中继网络中的数据传输方法、系统、中间节点和源节点，以提高解码性能。

本发明实施例提供一种协作中继网络中的数据传输方法，包括：

中间节点接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；

所述中间节点将所述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

本发明实施例还提供一种数据传输方法，包括：

源节点通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点；

所述源节点接收所述目的节点在所述数据接收失败时发送的重传指示；

所述源节点根据所述重传指示通过第四非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点，所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

本发明实施例还提供一种中间节点，包括：

第一接收模块，用于接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；

第一发送模块，用于将所述第一接收模块接收的数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

本发明实施例还提供一种协作中继系统，包括：中间节点、源节点和目的节点；

所述源节点，用于通过第一非均匀星座图将数据发送给所述中间节点，并通过所述第一非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点；

所述中间节点，用于接收所述源节点通过第一非均匀星座图发送的数据，并将所述数据通过第二非均匀星座图发送给所述目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等；

所述目的节点，用于接收所述源节点和所述中间节点发送的数据。

本发明实施例还提供一种源节点，包括：

第三发送模块，用于通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点；

第三接收模块，用于接收所述目的节点在所述数据接收失败时发送的重传指示；

第四发送模块，用于根据所述第三接收模块接收的重传指示通过第四非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点，所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

通过本发明实施例，中间节点接收到源节点通过第一非均匀星座图发送的数据之后，将该数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点；另外，源节点可以通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点，接收到目的节点在上述数据接收失败时发送的重传指示之后，根据重传指示通过第四非均匀星座图将上述数据发送给目的节点；其中，第一非均匀星座图、第二非均匀星座图、第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，该星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；本发明实施例实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明协作中继网络中的数据传输方法一个实施例的流程图；

图2为本发明协作中继网络中的数据传输方法一个应用场景的示意图；

图3为本发明实施例16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点及其对应的调制符号；

图4为本发明实施例16QAM调制在第二非均匀星座图中的星座点及其对应的调制符号；

图5为本发明数据传输方法一个实施例的流程图；

图6为本发明中间节点一个实施例的结构示意图；

图7为本发明中间节点另一个实施例的结构示意图；

图8为本发明协作中继系统一个实施例的结构示意图；

图9为本发明源节点一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明协作中继网络中的数据传输方法一个实施例的流程图，如图1所示，该协作中继网络中的数据传输方法可以包括：

步骤101，中间节点接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据。

步骤102，中间节点将上述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，该星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

本发明实施例中的非均匀星座图是指星座图中的星座点非均匀分布，即星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

本实施例中，源节点还可以将上述数据通过第一非均匀星座图发送给目的节点。例如：在协作传输中，从源节点到目的节点的数据传输通常在两个时隙完成，其中在第一个时隙，源节点通过第一非均匀星座图将数据同时发送给中间节点和目的节点；在第二个时隙，中间节点将接收到的数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点。在第二时隙末尾，目的节点将在上述两个时隙收到的信号进行合并解码。

本实施例的一种实现方式中，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得可以为：源节点计算解码符号差错率限的最小值，根据该解码符号差错率限的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，然后将第二非均匀星座图中的星座点信息发送给中间节点，从而源节点可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，中间节点可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；

本实施例的另一种实现方式中，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得可以为：源节点计算解码符号差错率限的最小值，并根据解码符号差错率限的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息；中间节点计算解码符号差错率限的最小值信息，并根据解码符号差错率限的最小值计算第二非均匀星座图中的星座点信息，从而源节点可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，中间节点可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；

在本实施例的再一种实现方式中，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得可以为：中间节点计算解码符号差错率限的最小值，根据该解码符号差错率限的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，并将所述第一非均匀星座图中的星座点信息发送给所述源节点。

上述实施例中，中间节点接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据之后，将上述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点；从而实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

本发明图1所示实施例提供的协作中继网络中的数据传输方法可以应用在由BS、RS和UT组成的系统中，图2为本发明协作中继网络中的数据传输方法一个应用场景的示意图，如图2所示，该应用场景是由一个BS、一个RS和一个UT组成的系统，本发明实施例以BS为源节点，RS为中间节点，UT为目的节点为例进行说明。

图2示出的是BS和RS协作向UT发送数据的场景，但本发明图1所示实施例提供的方法同样适用于UT和RS协作向BS发送数据的场景，在此不再赘述，需要说明的是，在UT和RS协作向BS发送数据的场景中，UT为源节点，RS为中间节点，BS为目的节点。

下面以图2所示场景为例对本发明图1所示实施例中获得第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息的过程进行说明。

假设BS和RS均使用M阶的正交幅度调制(Quadrature AmplitudeModulation；以下简称：M-QAM)，每个M-QAM符号承载N＝log₂M个比特信息。本发明实施例中，假设BS使用的第一非均匀星座图为：

其中s_i ⁽¹⁾，(i∈{1，2，...，M})表示第一非均匀星座图的中一个星座点；假设RS使用的第二非均匀星座图为：

其中s_i ⁽²⁾，(i∈{1，2，...，M})表示第二非均匀星座图的中一个星座点。

对于可分解正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation；以下简称：QAM)方式，解码符号差错率限具体可以为：

$D_1=\underset{i=1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}{(s_i^{\left(k\right)}-s_j^{\left(k\right)})}^2},---\left(1\right)$

其中，D₁为解码符号差错率限；s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾属于实数域，s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾为一个M阶正交幅度调制符号的同向分量或正交分量，且

这表示每个符号的发送功率受限为1；k为正整数，1≤k≤2；并且，

为BS与RS之间链路的信噪比的平均值，

为RS与UT之间链路的信噪比的平均值；M为可分解正交幅度调制方式的阶数，即第一非均匀星座图和第二非均匀星座图各自包括的星座点的个数；

当

或

时，D₁可分割成目标函数为凸函数的有限个互斥凸函数集合，因此本发明实施例中，可应用凸优化方法求解D₁的最小值。当D₁取值最小，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为第一非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量；当D₁取值最小，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为第二非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量。

具体地，可以由BS计算D₁的最小值，并根据该D₁的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，然后将第二非均匀星座图中的星座点信息发送给RS，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，可以由BS计算D₁的最小值，并根据该D₁的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息；由RS计算D₁的最小值，并根据该D₁的最小值计算第二非均匀星座图中的星座点信息，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，可以由RS计算D₁的最小值，并根据该D₁的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，然后将第一非均匀星座图中的星座点信息发送给BS，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息。

然后，BS可以通过第一非均匀星座图向RS和UT发送数据，RS可以通过第二非均匀星座图将BS发送的数据发送给UT。这样在第k个时隙，UT接收到的信号可描述为r^(k)＝α^(k)S^(k)+z^(k)，其中k＝1或2，当k＝1时，S⁽¹⁾表示来自BS的信号，当k＝2时，S⁽²⁾表示来自RS的信号；z^(k)表示高斯白噪声；α^(k)表示信道增益参数。UT在解码时利用接收的来自BS和RS的两路独立信号进行合并解码，获得分集增益。

在可分解M-QAM方式中，星座点是由两个正交的

符号的实部通过卡笛尔坐标乘积得到，这说明星座图的实部和虚部是相互独立并能独立解调的，其中PAM为脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation)的简称。对于可分解M-QAM方式，UT采用的最大似然(Maximum Likelihood；以下简称：ML)解码器可描述为：

$i^{*}=\arg \underset{i=1,...,M}{\min }\left\{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{(R\left(r^{\left(k\right)}\right)-|{\mathrm{\α}}^{\left(k\right)}|\·s_i^{\left(k\right)})}^2\right\}$

(2)

$j^{*}=\arg \underset{j=1,...,M}{\min }\left\{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{(I\left(r^{\left(k\right)}\right)-|{\mathrm{\α}}^{\left(k\right)}|\·s_j^{\left(k\right)})}^2\right\}$

其中R(r^(k))表示r^(k)的实部，s_i ^(k)是发送信号S^(k)中第i个符号的同向分量；I(r^(k))表示r^(k)的虚部，s_j ^(k)是发送信号S^(k)中第j个符号的正交分量；i^*表示对同向分量进行解码得到的第i个星座点，j^*表示对正交分量进行解码得到的第j个星座点。此时ML解码器需要计算次以解调log₂M个比特信息，即平均解调每个比特信息的复杂度为

。

图3为本发明实施例16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点及其对应的调制符号，其中，图3中的圆形标识表示本发明实施例中可分解16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点位置及其所对应的调制符号，从图3示出的可分解16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点位置可以看出，第一非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等，即第一非均匀星座图中的星座点是非均匀分布的；图4为本发明实施例16QAM调制在第二非均匀星座图中的星座点及其对应的调制符号，其中，图4中的圆形标识表示本发明实施例中可分解16QAM方式在第二非均匀星座图中的星座点位置及其所对应的调制符号，从图4示出的可分解16QAM调制在第二非均匀星座图中的星座点位置可以看出，第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等，即第二非均匀星座图中的星座点是非均匀分布的。表1给出了本发明实施例中对于可分解16QAM方式而言，BS采用的第一非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝1)和RS采用的第二非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝2)。在实际应用中该顺序也可以颠倒，即k＝2对应第一非均匀星座图的星座点位置，而k＝1对应第二非均匀星座图的星座点位置。表1中的d₁₆＝0.3162是一个将每个星座点对应的符号的平均能量进行归一化的参数。本发明实施例中，星座点位置和编码比特序列的映射关系可理解为表1中第一非均匀星座图中某一位置的星座点和第二非均匀星座图中对应位置的星座点映射为相同的编码比特序列，例如：表1中k＝1对应的第一非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-3.05+0.84j}×d₁₆)和k＝2对应的第二非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-0.84-3.05j}×d₁₆)映射为相同的编码比特序列。表2给出了本发明实施例中对于可分解64QAM方式而言，BS采用的第一非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝1)和RS采用的第二非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝2)。在实际应用中该顺序也可以颠倒，即k＝2对应第一非均匀星座图的星座点位置，而k＝1对应第二非均匀星座图的星座点位置。表2中的d₆₄＝0.1543是一个将每个星座点对应的符号的平均能量进行归一化的参数。星座点位置和编码比特序列的映射关系可理解为表2中第一非均匀星座图中某一位置的星座点和第二非均匀星座图中对应位置的星座点映射为相同的编码比特序列，例如：表2中k＝1对应的第一非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-7.20-2.63j}×d₆₄)和k＝2对应的第二非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-2.97-7.0j}×d₆₄)映射为相同的编码比特序列。

表1

k＝1	{-3.05-3.05j，-3.05-0.84j，-3.05+0.84j，-3.05+3.05j，-0.84-3.05j，-0.84-0.84j，-0.84+0.84j，-0.84+3.05j，0.84-3.05j，0.84-0.84j，0.84+0.84j，0.84+3.05j，3.05-3.05j，3.05-0.84j，3.05+0.84j，3.05+3.05j}×d16
		k＝2	{-0.84-0.84j，-0.84+3.05j，-0.84-3.05j，-0.84+0.84j，3.05-0.84j，3.05+3.05j，3.05-3.05j，3.05+0.84j，-3.05-0.84j，-3.05+3.05j，-3.05-3.05j，-3.05+0.84j，0.84-0.84j，0.84+3.05j，0.84-3.05j，0.84+0.84j}×d16

表2

k＝1	{-7.20-7.20j，-7.20-4.57j，-7.20-2.63j，-7.20-1.29j，-7.20+0.55j，-7.20+2.96j，-7.20+4.74j，-7.20+7.43j，-4.57-7.20j，-4.57-4.57j，-4.57-2.63j，-4.57-1.29j，-4.57+0.55j，-4.57+2.96j，-4.57+4.74j，-4.57+7.43j，-2.63-7.20j，-2.63-4.57j，-2.63-2.63j，-2.63-1.29j，-2.63+0.55j，-2.63+2.96j，-2.63+4.74j，-2.63+7.43j，-1.29-7.20j，-1.29-4.57j，-1.29-2.63j，-1.29-1.29j，-1.29+0.55j，-1.29+2.96j，-1.29+4.74j，-1.29+7.43j，0.55-7.20j，0.55-4.57j，0.55-2.63j，0.55-1.29j，0.55+0.55j，0.55+2.96j，0.55+4.74j，0.55+7.43j，2.96-7.20j，2.96-4.57j，2.96-2.63j，2.96-1.29j，2.96+0.55j，2.96+2.96j，2.96+4.74j，2.96+7.43j，4.74-7.20j，4.74-4.57j，4.74-2.63j，4.74-1.29j，4.74+0.55j，4.74+2.96j，4.74+4.74j，4.74+7.43j，7.43-7.20j，7.43-4.57j，7.43-2.63j，7.43-1.29j，7.43+0.55j，7.43+2.96j，7.43+4.74j，7.43+7.43j}×d64
		k＝2	{-2.97-2.97j，-2.97+2.54j，-2.97-7.00j，-2.97+7.61j，-2.97-1.08j，-2.97+4.64j，-2.97-4.71j，-2.97+0.97j，2.54-2.97j，2.54+2.54j，2.54-7.00j，2.54+7.61j，2.54-1.08j，2.54+4.64j，2.54-4.71j，2.54+0.97j，-7.00-2.97j，-7.00+2.54j，-7.00-7.00j，-7.00+7.61j，-7.00-1.08j，-7.00+4.64j，-7.00-4.71j，-7.00+0.97j，7.61-2.97j，7.61+2.54j，7.61-7.00j，7.61+7.61j，7.61-1.08j，7.61+4.64j，7.61-4.71j，7.61+0.97j，-1.08-2.97j，-1.08+2.54j，-1.08-7.00j，-1.08+7.61j，-1.08-1.08j，-1.08+4.64j，-1.08-4.71j，-1.08+0.97j，4.64-2.97j，4.64+2.54j，4.64-7.00j，4.64+7.61j，4.64-1.08j，4.64+4.64j，4.64-4.71j，4.64+0.97j，-4.71-2.97j，-4.71+2.54j，-4.71-7.00j，-4.71+7.61j，-4.71-1.08j，-4.71+4.64j，-4.71-4.71j，-4.71+0.97j，0.97-2.97j，0.97+2.54j，0.97-7.00j，0.97+7.61j，0.97-1.08j，0.97+4.64j，0.97-4.71j，0.97+0.97j}×d64

对于有两次传输的非分解QAM方式，解码符号差错率限具体可以为：

$D_2=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}[{(x_i^{\left(k\right)}-x_j^{\left(k\right)})}^2+{(y_i^{\left(k\right)}-y_j^{\left(k\right)})}^2]}---\left(3\right)$

其中，D₂为解码符号差错率限；x_i ^(k)、x_j ^(k)、y_i ^(k)和y_j ^(k)属于实数域，且和

为一个M阶正交幅度调制符号，

这表示每个符号的发送功率受限为1；并且，

为BS与RS之间链路的信噪比的平均值，

为RS与UT之间链路的信噪比的平均值；M为非分解正交幅度调制方式的阶数，即第一非均匀星座图和第二非均匀星座图各自包括的星座点的个数。

由于D₂不是凸函数或凹函数，因此D₂的最小值不能应用凸优化方法计算。本发明实施例通过启发式的求解方法计算D₂的最小值，具体地，可以将D₁的最小值作为计算D₂的最小值时的初始值，然后以接近该初始值的本地最小值作为D₂的最小值。当D₂取值最小时，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为第一非均匀星座图中的第i个星座点。当D₂取值最小时，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为第二非均匀星座图中的第i个星座点。

具体地，可以由BS计算D₂的最小值，并根据该D₂的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，然后将第二非均匀星座图中的星座点信息发送给RS，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，可以由BS计算D₂的最小值，并根据该D₂的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息；由RS计算D₂的最小值，并根据该D₂的最小值计算第二非均匀星座图中的星座点信息，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，可以由RS计算D₂的最小值，并根据该D₂的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息，然后将第一非均匀星座图中的星座点信息发送给BS，从而BS可以获得第一非均匀星座图中的星座点信息，RS可以获得第二非均匀星座图中的星座点信息。

然后，BS可以通过第一非均匀星座图向RS和UT发送数据，RS可以通过第二非均匀星座图将BS发送的数据发送给UT。这样在第k个时隙，UT接收到的信号可描述为r^(k)＝α^(k)S^(k)+z^(k)，其中k＝1或2，当k＝1时，S⁽¹⁾表示来自BS的信号，当k＝2时，S⁽²⁾表示来自RS的信号；z^(k)表示高斯白噪声；α^(k)表示信道增益参数。UT在解码时利用接收的来自BS和RS的两路独立信号进行合并解码，获得分集增益。

对于非分解QAM方式，星座点的同向分量和正交分量不一定是两个PAM符号的卡笛尔乘积，因此对星座点同向分量和正交分量需进行联合解调。对于非分解QAM方式，UT采用的ML解码器可描述为：

$\underset{i=1,...,M}{\min }\{{\left|\right|r^{\left(1\right)}-{\mathrm{\α}}^{\left(1\right)}{s}_i^{\left(1\right)}\left|\right|}^2+{\left|\right|r^{\left(2\right)}-{\mathrm{\α}}^{\left(2\right)}{s}_i^{\left(2\right)}\left|\right|}^2\}---\left(4\right)$

其中r⁽¹⁾和r⁽²⁾分别表示UT从BS和RS收到的信号；α⁽¹⁾表示BS与UT之间的信道增益参数，α⁽²⁾表示RS与UT之间的信道增益参数；s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾分别表示BS和RS发送的第i个符号。此时ML解码器需要计算M次以解调log₂M个比特信息，即平均解调每个比特信息的复杂度为

。

对于非分解QAM方式，对于同向分量和正交分量进行联合解调，因此对于非分解QAM方式，星座图的设计也是将两个分量联合起来设计。图3中的三角形标识表示本发明实施例中非分解16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点位置及其所对应的调制符号，从图3示出的非分解16QAM调制在第一非均匀星座图中的星座点位置也可以看出，第一非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等，即第一非均匀星座图中的星座点是非均匀分布的；图4中的三角形标识表示本发明实施例非分解16QAM调制在第二非均匀星座图中的星座点位置及其所对应的调制符号，从图4示出的非分解16QAM调制在第二非均匀星座图中的星座点位置可以看出，第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等，即第二非均匀星座图中的星座点是非均匀分布的。表3给出了本发明实施例中对于非分解16QAM方式而言，BS采用的第一非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝1)和RS采用的第二非均匀星座图中的星座点位置(对应于k＝2)。在实际应用中该顺序也可以颠倒，即k＝2对应第一非均匀星座图的星座点位置，而k＝1对应第二非均匀星座图的星座点位置。表3中的d₁₆＝0.3162是一个将每个星座点对应的符号的平均能量进行归一化的参数。星座点位置和编码比特序列的映射关系可理解为表3中第一非均匀星座图中某一位置的星座点和第二非均匀星座图中对应位置的星座点映射为相同的编码比特序列，例如：表3中k＝1对应的第一非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-1.23+1.77j}×d₁₆)和k＝2对应的第二非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-2.47-3.02j}×d₁₆)映射为相同的编码比特序列。表4给出了本发明实施例中对于非分解64QAM方式而言，BS采用的第一非均匀星座图中的星座点信息(对应于k＝1)和RS采用的第二非均匀星座图中的星座点信息(对应于k＝2)。在实际应用中该顺序也可以颠倒，即k＝2对应第一非均匀星座图的星座点位置，而k＝1对应第二非均匀星座图的星座点位置。表4中的d₆₄＝0.1543是一个将每个星座点对应的符号的平均能量进行归一化的参数。星座点位置和编码比特序列的映射关系可理解为表4中第一非均匀星座图中某一位置的星座点和第二非均匀星座图中对应位置的星座点映射为相同的编码比特序列，例如：表4中k＝1对应的第一非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-5.83-1.51j}×d₁₆)和k＝2对应的第二非均匀星座图中第3个星座点及其对应的调制符号({-3.64-6.41j}×d₁₆)映射为相同的编码比特序列。

表3

k＝1	{-1.87-3.78j，-3.48+1.13j，-1.23+1.77j，-2.18+3.63j，2.56-1.90j，0.19-2.40j，-3.61-1.10j，-1.04+0.23j，1.66-3.72j，1.73+0.15j，-1.67-1.25j，0.68+3.86j，4.05+0.19j，2.95+2.42j，0.44-0.93j，0.83+1.71j}×d16
		k＝2	{0.09+0.46j，-0.95+2.34j，-2.47-3.02j，1.60-0.10j，3.26+0.09j，0.34+4.05j，1.34-2.17j，3.35+2.46j，-2.18-1.23j，-2.97+2.67j，-4.05+0.13j，-1.81+0.33j，-0.17-1.49j，1.11+2.08j，0.15-4.20j，3.37-2.41j}×d16

表4

k＝1	{-7.44-6.55j，-7.08-3.50j，-5.83-1.51j，-8.91-1.46j，-8.73+1.54j，-5.23+1.31j，-2.67+1.31j，-8.15+4.38j，-2.77-8.43j，-4.50-6.10j，-4.98-3.89j，-4.30-2.16j，-6.82+0.17j，-3.49+3.17j，-5.84+3.30j，-5.79+7.35j，-2.36-5.97j，-2.94-3.81j，-0.32-0.19j，-0.94+2.58j，-3.59-0.49j，2.50+2.89j，0+4.33j，-4.34+5.04j，0.09-9.13j，-1.00-4.48j，1.30-0.87j，-1.03+0.90j，-2.40-1.16j，1.07+3.20j，-1.74+4.07j，-3.13+6.41j，2.09-7.67j，-0.12-6.58j，-1.53-2.99j，-0.82-1.67j，1.09+1.21j，0.95+5.92j，-1.01+6.57j，-2.24+8.77j，1.46-4.90j，2.81-2.34j，3.92+2.28j，3.04+0.78j，5.46+0.66j，4.13+4.12j，2.75+5.59j，0.66+8.78j，0.75-2.78j，3.12-5.16j，3.59-0.61j，4.83-1.91j，6.60-0.82j，6.05+2.62j，5.55+4.84j，3.34+8.34j，4.74-8.37j，7.72-5.19j，5.03-3.67j，4.93-5.65j，8.41-2.50j，8.66+0.24j，8.64+3.02j，6.74+6.84j}×d64
		k＝2	{-0.85-1.29j，-4.10+1.66j，-3.64-6.41j，0.33+5.36j，-3.75-2.56j，-3.47+5.06j，-0.79-3.67j，-0.17+2.20j，1.55-3.50j，2.26+2.55j，4.30-5.60j，3.85+7.38j，4.61-1.00j，2.58+4.51j，2.05-6.32j，1.57-1.63j，-6.02-3.64j，-6.71+4.65j，-6.94-6.63j，-6.34+7.21j，-8.86-0.43j，-8.85+2.59j，-8.09-3.35j，-5.82+0.25j，5.34+0.77j，7.89+3.58j，6.14-7.46j，7.23+6.67j，8.78-2.06j，9.25+1.10j，6.96-4.63j，6.34+2.28j，-2.59-4.08j，-1.59+3.97j，-0.10-8.67j，-1.48+8.84j，-0.23+0.30j，-1.11+6.33j，-1.40-6.43j，-2.48+2.42j，5.40-3.23j，4.27+2.75j，2.49-8.40j，1.84+9.05j，6.71-0.79j，4.86+5.19j，3.22-3.97j，3.52+0.55j，-3.80-0.62j，-6.74+1.91j，-3.39-8.50j，-3.75+7.00j，-6.23-1.64j，-4.43+3.38j，-4.35-4.63j，-2.36-1.34j，1.66+0.01j，-2.17+0.92j，0.47-5.54j，1.87+6.31j，3.26-1.85j，0.48+3.86j，0.18-2.40j，1.34+1.63j}×d64

本发明实施例中，BS采用的第一非均匀星座图中的星座点信息和RS采用的第二非均匀星座图中的星座点信息都是通过计算预先获得并存储在各个节点中，在实际应用时，BS和RS根据对应的星座图中的星座点信息将数据映射成符号即可，因此本发明实施例提供的协作中继网络中的数据传输方法的实现复杂度较低。并且本发明实施例提供的协作中继网络中的数据传输方法降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

图5为本发明数据传输方法一个实施例的流程图，如图5所示，该数据传输方法可以包括：

步骤501，通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点。

步骤502，接收目的节点在上述数据接收失败时发送的重传指示。

步骤503，根据该重传指示通过第四非均匀星座图将上述数据发送给目的节点，第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，该星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

具体地，第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得可以为：源节点计算解码符号差错率限的最小值，然后根据该解码符号差错率限的最小值计算第三非均匀星座图中的星座点信息和第四非均匀星座图中的星座点信息。

当源节点采用可分解正交幅度调制方式时，该解码符号差错率限具体可以为：

$D_3=\underset{i=1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C_1}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}{(s_i^{\left(k\right)}-s_j^{\left(k\right)})}^2},---\left(5\right)$

其中，D₃为解码符号差错率限；s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾属于实数域，s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾为一个M阶正交幅度调制符号的同向分量或正交分量，且

这表示每个符号的发送功率受限为1；k为正整数，1≤k≤2；并且，

为源节点与目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为可分解正交幅度调制方式的阶数；

其中，计算D₃的最小值时所采用的方法与前述实施例中计算D₁的最小值时所采用的方法相同，请参考前述实施例中的描述，在此不再赘述。

当D₃取值最小，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为第一非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量；当D₃取值最小，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为第二非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量。

当源节点采用可分解正交幅度调制方式时，目的节点接收到源节点发送的数据之后，可以采用式(2)所示的ML解码器进行解码，请参考前述实施例中的描述，在此不再赘述。

当源节点采用非分解正交幅度调制方式时，该解码符号差错率限具体可以为：

$D_4=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C_1}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}[{(x_i^{\left(k\right)}-x_j^{\left(k\right)})}^2+{(y_i^{\left(k\right)}-y_j^{\left(k\right)})}^2]}---\left(6\right)$

其中，D₄为解码符号差错率限；x_i ^(k)、x_j ^(k)、y_i ^(k)和y_j ^(k)属于实数域，且和

为一个M阶正交幅度调制符号，

这表示每个符号的发送功率受限为1；k为正整数，1≤k≤2；并且，

为源节点与目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为非分解正交幅度调制方式的阶数；

其中，计算D₄的最小值时所采用的方法与前述实施例中计算D₂的最小值时所采用的方法相同，请参考前述实施例中的描述，在此不再赘述。

当D₄取值最小时，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为第一非均匀星座图中的第i个星座点；当D₄取值最小时，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为第二非均匀星座图中的第i个星座点。

当源节点采用非分解正交幅度调制方式时，目的节点接收到源节点发送的数据之后，可以采用式(4)所示的ML解码器进行解码，请参考前述实施例中的描述，在此不再赘述。

上述实施例中，源节点可以通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点，接收到目的节点在上述数据接收失败时发送的重传指示之后，根据重传指示通过第四非均匀星座图将上述数据发送给目的节点；从而实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图6为本发明中间节点一个实施例的结构示意图，本实施例中的中间节点可以实现本发明图1所示实施例的流程，如图6所示，该中间节点可以包括：第一接收模块61和第一发送模块62；

其中，第一接收模块61，用于接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；

第一发送模块62，用于将第一接收模块61接收的数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，该星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

上述中间节点，第一接收模块61接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据之后，第一发送模块62将上述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点；从而实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

图7为本发明中间节点另一个实施例的结构示意图，与图6所示的中间节点相比，不同之处在于，在本实施例的一种实现方式中，图7所示的中间节点还可以包括：

第二接收模块63，用于接收源节点发送的第二非均匀星座图中的星座点信息；

在本实施例的另一种实现方式中，图7所示的中间节点还可以包括：

第一计算模块64，用于计算解码符号差错率限的最小值，并根据解码符号差错率限的最小值计算第二非均匀星座图中的星座点信息。

在本实施例的再一种实现方式中，图7所示的中间节点还可以包括：第二计算模块65和第二发送模块66；

其中，第二计算模块65，用于计算解码符号差错率限的最小值，根据该解码符号差错率限的最小值计算第一非均匀星座图中的星座点信息和第二非均匀星座图中的星座点信息；

第二发送模块66，用于将第二计算模块65计算的第一非均匀星座图中的星座点信息发送给源节点。

上述中间节点实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

图8为本发明协作中继系统一个实施例的结构示意图，如图8所示，该协作中继系统可以包括：中间节点81、源节点82和目的节点83；

其中，源节点82，用于通过第一非均匀星座图将数据发送给中间节点81，并通过第一非均匀星座图将上述数据发送给目的节点83；

中间节点81，用于接收源节点82通过第一非均匀星座图发送的数据，并将该数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点83，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，该星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等；

目的节点83，用于接收源节点82和中间节点81发送的数据。

举例来说，在协作传输中，从源节点82到目的节点83的数据传输通常在两个时隙完成，其中在第一个时隙，源节点82通过第一非均匀星座图将数据同时发送给中间节点81和目的节点83；在第二个时隙，中间节点81将接收到的数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点83。在第二时隙末尾，目的节点83将在上述两个时隙收到的信号进行合并解码。

本实施例中，第一非均匀星座图和第二非均匀星座图中的星座点信息的获得方法与本发明方法实施例中提供的方法相同，在此不再赘述。

上述协作中继系统，实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

图9为本发明源节点一个实施例的结构示意图，本实施例中的源节点可以实现本发明图5所示实施例的流程，如图9所示，该源节点可以包括：第三发送模块91、第三接收模块92和第四发送模块93；

其中，第三发送模块91，用于通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点；

第三接收模块92，用于接收目的节点在数据接收失败时发送的重传指示；

第四发送模块93，用于根据第三接收模块92接收的重传指示通过第四非均匀星座图将上述数据发送给目的节点，第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，上述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；第三非均匀星座图和第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

在本实施例的一种实现方式中，该源节点还可以进一步包括：

第三计算模块94，用于计算解码符号差错率限的最小值，根据该解码符号差错率限的最小值计算第三非均匀星座图中的星座点信息和第四非均匀星座图中的星座点信息。

上述实施例中，第三发送模块91可以通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点，第三接收模块92接收到目的节点在上述数据接收失败时发送的重传指示之后，第四发送模块93根据该重传指示通过第四非均匀星座图将上述数据发送给目的节点；从而实现了在需要两次传输的场景下，通过非均匀星座图传输数据，降低了解码的误符号率，提高了解码性能。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种协作中继网络中的数据传输方法，其特征在于，包括：

中间节点接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；

所述中间节点将所述数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述源节点将所述数据通过所述第一非均匀星座图发送给所述目的节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得包括：

所述源节点计算所述解码符号差错率限的最小值，根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第一非均匀星座图中的星座点信息和所述第二非均匀星座图中的星座点信息，并将所述第二非均匀星座图中的星座点信息发送给所述中间节点；或者，

所述源节点计算所述解码符号差错率限的最小值，并根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第一非均匀星座图中的星座点信息；所述中间节点计算所述解码符号差错率限的最小值，并根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，

所述中间节点计算所述解码符号差错率限的最小值，根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第一非均匀星座图中的星座点信息和所述第二非均匀星座图中的星座点信息，并将所述第一非均匀星座图中的星座点信息发送给所述源节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述源节点和所述中间节点采用可分解正交幅度调制方式或者非分解正交幅度调制方式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述源节点和所述中间节点采用可分解正交幅度调制方式时，所述解码符号差错率限具体为：

$D_1=\underset{i=1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}{(s_i^{\left(k\right)}-s_j^{\left(k\right)})}^2},$

其中，D₁为所述解码符号差错率限；s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾属于实数域，s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾为一个M阶正交幅度调制符号的同向分量或正交分量，且

k为正整数，1≤k≤2；并且，

为所述源节点与所述中间节点之间链路的信噪比的平均值，

为所述中间节点与所述目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为所述可分解正交幅度调制方式的阶数；

当D₁取值最小，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为所述第一非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量；当D₁取值最小，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为所述第二非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述源节点和所述中间节点采用非分解正交幅度调制方式时，所述解码符号差错率限具体为：

$D_2=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j-=i+1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}[{(x_i^{\left(k\right)}-x_j^{\left(k\right)})}^2+{(y_i^{\left(k\right)}-y_j^{\left(k\right)})}^2]},$

其中，D₂为所述解码符号差错率限；x_i ^(k)、x_j ^(k)、y_i ^(k)和y_j ^(k)属于实数域，且

和为一个M阶正交幅度调制符号，

k为正整数，1≤k≤2；并且， 

为所述源节点与所述中间节点之间链路的信噪比的平均值，为所述中间节点与所述目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为所述非分解正交幅度调制方式的阶数；

当D₂取值最小时，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为所述第一非均匀星座图中的第i个星座点；当D₂取值最小时，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为所述第二非均匀星座图中的第i个星座点。

7.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

源节点通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点；

所述源节点接收所述目的节点在所述数据接收失败时发送的重传指示；

所述源节点根据所述重传指示通过第四非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点，所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得包括：

所述源节点计算所述解码符号差错率限的最小值，根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第三非均匀星座图中的星座点信息和所述第四非均匀星座图中的星座点信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述源节点采用可分解正交幅度调制方式时，所述解码符号差错率限具体为：

$D_3=\underset{i=1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{\sqrt{M}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C_1}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}{(s_i^{\left(k\right)}-s_j^{\left(k\right)})}^2},$

其中，D₃为所述解码符号差错率限；s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾属于实数域，s_i ⁽¹⁾和s_i ⁽²⁾为一个M阶正交幅度调制符号的同向分量或正交分量，且

k为正整数，1≤k≤2；并且

为所述源节点与所述目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为所述可分解正交幅度调制方式的阶数；

当D₃取值最小，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为所述第三非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量；当D₃取值最小，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为所述第四非均匀星座图中第i个星座点的同向分量或正交分量。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述源节点采用非分解正交幅度调制方式时，所述解码符号差错率限具体为：

$D_4=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j-=i+1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{2C_1}{\underset{k=1}{\overset{2}{\mathrm{\Π}}}[{(x_i^{\left(k\right)}-x_j^{\left(k\right)})}^2+{(y_i^{\left(k\right)}-y_j^{\left(k\right)})}^2]},$

其中，D₄为所述解码符号差错率限；x_i ^(k)、x_j ^(k)、y_i ^(k)和y_j ^(k)属于实数域，且

和

为一个M阶正交幅度调制符号，

k为正整数，1≤k≤2；并且，

为所述源节点与所述目的节点之间链路的信噪比的平均值；M为所述非分解正交幅度调制方式的阶数；

当D₄取值最小时，且k＝1时，s_i ⁽¹⁾为所述第四非均匀星座图中的第i个星座点；当D₄取值最小时，且k＝2时，s_i ⁽²⁾为所述第四非均匀星座图中的第i个星座点。

11.一种中间节点，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收源节点通过第一非均匀星座图发送的数据；

第一发送模块，用于将所述第一接收模块接收的数据通过第二非均匀星座图发送给目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

12.根据权利要求11所述的中间节点，其特征在于，还包括：

第二接收模块，用于接收所述源节点发送的第二非均匀星座图中的星座点信息；或者，

第一计算模块，用于计算所述解码符号差错率限的最小值，并根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第二非均匀星座图中的星座点信息。

13.根据权利要求11所述的中间节点，其特征在于，还包括：

第二计算模块，用于计算所述解码符号差错率限的最小值，根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第一非均匀星座图中的星座点信息和所述第二非均匀星座图中的星座点信息；

第二发送模块，用于将所述第二计算模块计算的第一非均匀星座图中的星座点信息发送给所述源节点。

14.一种协作中继系统，其特征在于，包括：中间节点、源节点和目的节点；

所述源节点，用于通过第一非均匀星座图将数据发送给所述中间节点，并通过所述第一非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点；

所述中间节点，用于接收所述源节点通过所述第一非均匀星座图发送的数据，并将所述数据通过第二非均匀星座图发送给所述目的节点，所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第一非均匀星座图和所述第二非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等；

所述目的节点，用于接收所述源节点和所述中间节点发送的数据。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述源节点和所述中间节点采用可分解正交幅度调制方式或者非分解正交幅度调制方式。

16.一种源节点，其特征在于，包括：

第三发送模块，用于通过第三非均匀星座图将数据发送给目的节点；

第三接收模块，用于接收所述目的节点在所述数据接收失败时发送的重传指示；

第四发送模块，用于根据所述第三接收模块接收的重传指示通过第四非均匀星座图将所述数据发送给所述目的节点，所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中的星座点信息通过最小化解码符号差错率限预先获得，所述星座点信息包括星座点位置和每个星座点所对应的编码比特序列的映射关系；所述第三非均匀星座图和所述第四非均匀星座图中相邻星座点之间的距离不完全相等。

17.根据权利要求16所述的源节点，其特征在于，还包括：

第三计算模块，用于计算所述解码符号差错率限的最小值，根据所述解码符号差错率限的最小值计算所述第三非均匀星座图中的星座点信息和所述第四非均匀星座图中的星座点信息。

Images