CN102281122A - 一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统,其中,用户终端向中继节点和目标节点发送调制信号;中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点;目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号符号层进行解调,对中继节点的校验数据进行符号层解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。应用本发明可在中继节点获得一定的编码增益并降低中继节点的编码复杂度;还可降低目的节点的译码复杂度,既节省了中继节点和目的节点的功率消耗,也提高了整个系统的工作效率及误码性能。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统。
背景技术
随着无线通信技术的不断演进,人们对无线通信系统的覆盖区域和数据传输速率的要求也不断提高。然而,无线通信中固有的多径衰落是影响传输速率和通信可靠性的重要瓶颈。如何解决多径衰落对无线通信的影响,是提高通信质量和效率的关键问题。研究表明,分集技术能有效对抗多径衰落,其中空间分集技术可以在不增加时间和带宽的情况下提高通信系统的传输可靠性,相比时间分集和频率分集技术具有明显的优势。传统的空间分集技术是通过在系统的发射端或接收端架设多根天线,并在接收端采用某种信号合并技术,降低无线信道中多径衰落对传输信号的影响。
随着空间分集技术的发展,多输入多输出MIMO(Multiple Input MultipleOutput)技术已经成为当前研究的热点。该MIMO技术通过在通信系统的发射端和接收端分别配置多根天线来实现,可以充分利用空间资源,在提高通信系统可靠性的同时还增加了通信系统的频谱利用率和信道容量。虽然MIMO技术具有巨大的优势,但在实际通信环境中,通常只有具备一定规模的基站才能配备多天线,以改善下行链路的通信质量。而对于一般的移动终端,由于受到其自身制造成本、体积和工艺的影响,很难配备多根天线,这就大大限制了MIMO技术在实际系统中的应用场景。
考虑到实际通信环境中的具体条件,很多研究将目光转向了协作通信技术。该协作通信技术能够使单天线移动终端获得空间分集增益,并可以提高通信系统的容量,现已成为无线蜂窝网、无线自组织网络和传感器网络等领域中的研究热点。研究表明采用协作分集技术可以提高通信的传输可靠性,并进一步将信道编码技术引入协作通信中,提出了编码协作(CodedCooperation,CC)方案可获得了更高的编码增益,并提高通信系统的吞吐量。
尽管协作通信技术的优势非常明显,但由于增加了协作传输的步骤,与直接传输相比会降低数据传输速率,导致频谱利用率下降。因此,又将协作传输与网络编码(Network Coding,NC)技术结合起来,以提高数据传输率,与网络编码结合后,在获得完全分集的同时能有效提高系统传输速率。这种技术提高了系统的频率利用率,并且获得了更优的编码增益,但这种技术需要迭代译码,随着用户数量的增加,其译码复杂度将会翻倍。因此,需要寻找一种译码复杂度低、可实现性强、性能优异的新方法来满足实际通信的需求。
新型通信方案均对系统容量提出了很高要求,因此需要提供更大的带宽。这种大带宽频谱只能在路径损耗较大的高频段中获得,这势必会降低移动终端与基站的通信距离,而中继技术可以很好的解决这一问题。目前,中继技术已经成为无线通信领域中改善通信质量、提高数据传输速率、扩大系统覆盖率的最重要手段之一,是LTE-Advanced系统中重要的候选技术。
因此,将中继通信技术和协作通信技术结合将是一种较佳的选择,采用中继可以较好的满足协作技术在复杂度、功率消耗、体积和安装位置等方面的需求,相比用户协作具有更好的可实现性和可操作性。目前,已有很多学者对中继协作技术进行了研究,并且将网络编码技术和信道编码技术与其结合。尽管现有的中继协作技术已经对结合网络编码技术和信道编码技术的方案做了许多研究,但均需要中继端对收到的信号进行译码,并且在目的端(基站端)译码的复杂度都很高,许多都需要进行迭代译码。并且,目前的研究很多都是假设2个用户1个中继的基本场景,随着用户数量的增加,无论是中继端的编码和译码复杂度,还是目的端的译码复杂度都会成倍上升。
因此,这就需要一种在中继端和目的端具有较低编译码复杂度,并能有效提高系统可靠性的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统,解决现有中继协作通信中多用户通信时编译码复杂度高,可靠性差的问题。
为了解决上述问题,本发明提出了一种多用户联合校验中继协作通信的方法,包括:
用户终端向中继节点和目标节点发送调制信号;
中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点;
目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号符号层进行解调,对中继节点的校验数据进行符号层解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。
其中,所述用户终端是在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号。
所述中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,是中继节点按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列,进行卷积编码并输出校验数据。
所述目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,是目的节点按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列。
所述目的节点将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出的步骤,是将所述多个用户的数据信号估计值序列与所述校验数据进行组合,组合后送入软输出译码器对组合后的数据进行译码,译码后通过逆排序器获得本次所解调的每一用户终端的被解调的一个符号中所携带的数据的软信息。
所述多个用户的数据信号估计值序列采用固定序列或者采用按照根据中继次数K的排序方式,其中,在第K次中继时,用户终端Uj的解调数据估计值存储在位置p中,p=(j+K-2)Mod n,所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
所述目的节点将所述多个用户的数据信号估计值序列与所述校验数据进行组合的步骤,是按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块。
所述目的节点对译码后的数据进行逆排序的步骤,是在进行逆排序时,设定译码器输出数据的位置为从0至n-1,目的节点对中继转发次数进行计数,用K表示,则选择译码器输出数据位置p上的数据,作为用户Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),其中p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
本发明还提供一种多用户联合校验中继协作通信的系统,包括:中继节点,目的节点,以及多个用户终端,其中:
所述用户终端,用于在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号;
所述中继节点,用于接收来自用户终端的调制信号,对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点;
所述目的节点,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,对中继节点的校验数据进行解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。
所述中继节点包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;
中继存储器,用于存储所述中继信号估计值序列;
卷积编码器,用于对中继存储器的多个用户的数据信号估计值序列进行卷积编码,输出校验数据至调制器;
调制器,用于对校验数据进行调制后,发送至目的节点。
所述中继节点还包括排序器,连接于解调器与中继存储器之间,用于对每一用户的一个符号解调得到的估计值进行排序,生成排序后的中继信号估计值序列,存储至所述中继存储器中。
所述排序器可采用固定序列方式排序;或者采用根据中继次数K的排序方式,其中,在第K次中继时,用户终端Uj的解调数据估计值存储在中继节点的中继存储器的位置p中,p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
所述目的节点包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;用于对中继节点转发的校验数据进行解调,获得校验数据估计值;
用户数据存储器,用于存储目的信号估计值序列;
中继数据存储器,用于存储所述校验数据估计值;
数据组合器,用于按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块;
译码器,用于对数据组合器中输出的码字块进行译码,输出携带每一用户终端的一个符号数据的软信息;
逆排序器,用于对软信息进行逆排序,将译码器中输出的软信息数据分配给对应的用户。
所述目的节点还包括:
排序器,用于按照与中继节点同步的排序方式对目的节点的解调器输出的多个用户的数据信号估计值排序,排序后存储至用户数据存储器。
所述排序器可采用固定序列方式排序;或者采用根据中继次数K的排序方式,其中,在第K次中继时,用户终端Uj的解调数据估计值存储在中继节点的中继存储器的位置p中,p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
所述逆排序器,在进行逆排序时,设定译码器输出数据的位置为从0至n-1,目的节点对中继转发次数进行计数,用K表示,则逆排序器选择译码器输出数据位置p上的数据,作为用户Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),其中p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
本发明还提供一种中继节点,包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;
中继存储器,用于存储所述中继信号估计值序列;
卷积编码器,用于对中继存储器的多个用户的数据信号估计值序列进行卷积编码,输出校验数据至调制器;
调制器,用于对校验数据进行调制后,发送至目的节点。
所述中继节点还包括排序器,连接于解调器与中继存储器之间,用于对每一用户的一个符号解调得到的估计值进行排序,生成排序后的中继信号估计值序列,存储至所述中继存储器中。
本发明还提供一种目的节点,包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;用于对中继节点转发的校验数据进行解调,获得校验数据估计值;
用户数据存储器,用于存储目的信号估计值序列;
中继数据存储器,用于存储所述校验数据估计值;
数据组合器,用于按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块;
译码器,用于对数据组合器中输出的码字块进行译码,输出携带每一用户终端的一个符号数据的软信息;
逆排序器,用于对软信息进行逆排序,将译码器中输出的软信息数据分配给对应的用户。
所述目的节点还包括排序器,连接于解调器与用户数据存储器之间,用于按照与中继节点同步的排序方式对目的节点的解调器输出的多个用户的数据信号估计值排序,排序后存储至用户数据存储器。
本发明的多用户联合校验中继协作通信的方法及系统,利用了网络编码和信道编码技术的思想,在每一轮次的中继过程中,将n个用户一个调制符号上携带的信息进行编码,并利用中继转发n个符号信息的联合校验数据,在瑞利慢衰落下可获得n+1阶分集增益,并且还能获得一定的编码增益;由于中继节点只对用户发送符号信息进行解调,而没有对用户发送的数据进行译码,故可以降低中继节点的译码复杂度;并且n个用户的符号信息长度较短,采用位操作的卷积编码方式,中继节点解调后进行编码的速度也较快;目的节点进行译码时,同样是对短码操作,因此译码复杂度也明显降低,避免了传统方法中采用迭代译码,译码复杂度会随着用户数量成倍增加的问题,既节省了中继节点和目的节点的功率消耗,也提高了整个系统的工作效率。仿真结果表明本发明可使系统的误码率性能得到明显的提高。
附图说明
图1是多用户中继协作通信的系统示意图;
图2是本发明的多用户联合校验中继协作通信的工作流程图;
图3是本发明的中继协作通信系统的中继节点的模型示意图;
图4是本发明的中继协作通信系统的目的节点的模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
如图1所示,显示了多用户中继协作通信系统的示意图。其中,包括多个(n个)用户节点Uj,3≤j≤n,中继节点R和目的节点D。作为用户节点的用户终端以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号,中继节点对用户信号进行中继后转发给目标节点。所述中继节点是中继台或中继基站。所述目标节点可以是基站。
本发明针对目前中继协作通信中,多数基于网络编码和信道编码的技术方案所存在的译码复杂度较高的问题,提出了一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统,利用网络编码和信道编码技术思想,提高了系统传输的可靠性;由于只在调制符号层进行信号处理,降低了系统译码时的复杂度,增强了系统的可实现性。
本发明的一种多用户联合校验中继协作通信的方法,包括:
用户终端向中继节点和目标节点发送调制信号;
中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行解调,对解调数据进行编码后仅输出调制后的校验数据至目标节点;
目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行解调,对中继节点的校验数据进行解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。
其中,用户终端在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号,所述调制信号是对要发送数据进行调制后的调制信号。
其中,中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的中继信号估计值序列,依据网络编码的形式进行卷积编码并输出校验数据,将调制后的校验数据转发至目的节点;
其中,目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的目的信号估计值序列,此序列的获得可以与中继节点的解调过程同步进行;在接收并解调出所述中继节点发送的校验数据后,将所述多个用户的目的信号估计值序列与所述校验数据进行组合,组合后送入软输出译码器对组合后的数据进行译码,通过逆排序器获得本次所解调的每一用户终端的被解调的一个符号中所携带的数据的软信息。
如图2所示,显示了图1所示的多用户中继协作通信系统中,应用本发明的多用户联合校验中继协作通信方法的具体流程图,具体包括如下步骤:
步骤201,用户终端Uj在其分配的多址信道中,将其要发送的数据调制后以广播形式发送,其中3≤j≤n;
用户终端的发送对象可以是中继节点和目的节点,如图1所示。发送时,用户终端可以BPSK方式对要发送的数据进行调制,调制后以广播形式发送,该终端要发送的数据可以是任何类型的数据。
在中继节点接收多个用户终端的调制信号后,执行以下步骤202至204,中继节点的结构及内部数据中转流程如图3所示。
步骤202:中继节点对用户发送的信息进行解调和存储
中继节点在收到用户终端Uj发送的信号后,利用解调器按符号对用户发送的信息进行解调,每个轮次的解调工作阶段只对用户发送的一个BPSK调制符号进行解调,得到Uj的一个调制符号携带的数据的估计值将该轮次解调中,解调后的n个用户数据估计值送入排序器进行排序后,送入中继存储器存储;其中,也可不经排序器,按照固定解调顺序直接存入中继存储器。
该排序器能够进行均匀排序,经过长时间中继后,使各个用户的解调信息在中继存储器中均匀存储,保证中继工作的公平性,设中继转发次数用K表示,其排序器的具体操作过程为:
根据上述的规律,第K次中继时,用户Uj信息估计值存储在中继存储器位置p中,其中p=(j+K-2)Mod n。
步骤203:当中继节点的解调器在一个解调轮次中解调完毕n个用户发送的调制信号后,即对每个用户都解调了一个符号后,将中继存储器中的解调数据估计值序列送入中继编码器;
参照图3,中继存储器包含n个数据存储单元,每个数据存储单元能存储一个调制符号携带的信息,对于BPSK调试方式,数据存储单元容量为1比特,整个中继存储器容量为n比特;当中继解调完毕n个用户发送的信号后,中继存储器中的n个用户信息估计值就构成了一个码字长度为n比特的码字块,将其送入中继编码器中。
步骤204:中继编码器将中继存储器输出的数据进行编码,并在编码后,只输出校验数据,调制后将校验数据向目的节点转发;
中继编码器采用网络编码和卷积编码思想,将中继存储器中存储的n个比特的用户数据的估计值送入编码器进行卷积编码,并只输出校验数据,最大输出n比特的校验数据,对校验数据进行调制后向目的节点转发。参照图3,编码输出校验数据的具体过程为:
中继卷积编码器的编码速率为1/2,其中编码器中的移位寄存器数量等于或小于用户数量n。中继编码结束后,对编码输出数据进行打孔,最多得到n比特校验数据,并根据系统速率要求,决定最终传输的校验数据个数。当系统传输速率需求较高时,在满足误码率性能要求的前提下,降低发送校验数据个数;当系统传输速率需求较低时,将n比特校验数据全部发送,达到最佳的误码率性能。中继节点的调制器对校验数据进行调制,并根据信道条件判断调制方式,当中继节点至目的节点信道条件较好时,采用QPSK或8PSK等高阶调制;当中继节点至目的节点信道条件较差时,采用BPSK调制。
以下步骤205至207,由目的节点执行,目的节点的结构及内部的数据解调、译码流程如图4所示。
步骤205:目的节点对用户发送的信息进行解调和存储
目的节点的解调器在收到用户终端Uj发送的信号后,对用户发送的信息进行解调,按符号进行解调,且每次只解调一个符号,得到Uj一个调制符号携带数据的估计值
参照图4所示的目的节点的模型,将解调后n个用户信息估计值送入目的节点的排序器中,目的节点排序器与中继节点排序器的结构相同,并保持同步工作状态,目的节点对中继转发次数进行计数,同样用K表示,其具体操作过程为:
目的节点的用户数据存储器包含n个数据存储单元,每个数据存储单元能存储一个调制符号携带的信息,该信息可以是未经过判决的软信息。
所述目的节点也可不采用排序器,而是对解调数据采用固定序列,直接将解调数据存入存储器中。
步骤206:目的节点对中继节点发送的信息进行解调和存储
参照图4所示,目的节点的解调器在收到中继节点发送的信号后进行解调,得到中继节点转发的校验数据估计值并送入目的节点的中继数据存储器中;目的节点的中继数据存储器的最大容量与目的节点用户数据存储器容量相同,当中继节点采用BPSK调制,且发送全部n比特数据的校验数据时,目的节点中继数据存储器容量使用值为最大,其中存储的信息也可以是未经过判决的软信息。
在步骤205和206中,可采用同一解调器,也可分别采用专用解调器。
步骤207:目的节点将用户数据存储器和中继数据存储器中的数据组合后译码。
目的节点将用户数据存储器和中继数据存储器中的数据送入数据组合器进行组合,随后送入软输出译码器进行译码,并通过逆排序器得到Uj的一个符号携带数据xj的软信息L(xj)。
参照图4所示,目的节点包含一个数据组合器,其功能在于将用户数据存储器和中继数据存储器中的数据进行组合,其具体过程为:
按照中继节点编码器的打孔准则,将用户数据存储器中的数据送入数据组合器中相应位置;按照中继节点编码器的打孔准则,将中继数据存储器中的数据送入数据组合器中相应位置;数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码器输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块。
参照图4所示,目的节点包含一个译码器,其可以是软输出译码器,其功能在于对数据组合器中输出的数据进行译码,目的节点译码器采用软输出译码方式,译码后能够输出携带Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),具体可采用软输出Viterbi译码器或者最大后验概率译码器等。
参照图4所示,目的节点包含一个逆排序器,其功能在于将译码器中输出的数据分配给对应的用户,其具体工作过程为:设定译码器输出数据的位置为从0至n-1,目的节点对中继转发次数进行计数,用K表示,则逆排序器选择译码器输出数据位置p上的数据,作为用户Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),其中p=(j+K-2)Mod n;
当逆排序器将n个用户的软信息L(x1),L(x2),...,L(xn)全部恢复,整个系统工作的一个中继轮次的工作阶段完成。
本发明的多用户联合校验中继协作通信的技术方案,利用了网络编码和信道编码技术的思想,将n个用户一个调制符号上携带的信息进行编码,并利用中继转发n个符号信息的联合校验数据,在瑞利慢衰落下可获得n+1阶分集增益,并且还能获得一定的编码增益;由于只对用户发送符号信息进行解调,而没有对用户发送的数据进行译码,故可以降低中继节点的译码复杂度;并且n个用户的符号信息长度较短,采用位操作的卷积编码方式,编码速度也较快;目的节点进行译码时,同样是对短码操作,因此译码复杂度也明显降低,避免了传统方法中采用迭代译码,译码复杂度会随着用户数量成倍增加的问题,既节省了中继节点和目的节点的功率消耗,也提高了整个系统的工作效率。经过仿真验证,应用本发明的仿真结果表明可使系统的误码率性能得到明显的提高,使得中继通信协作网络获得分集增益和编码增益。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (20)
1.一种多用户联合校验中继协作通信的方法,包括:
用户终端向中继节点和目标节点发送调制信号;
中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点;
目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号符号层进行解调,对中继节点的校验数据进行符号层解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述用户终端是在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,是中继节点按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列,进行卷积编码并输出校验数据。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,是目的节点按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述目的节点将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出的步骤,是将所述多个用户的数据信号估计值序列与所述校验数据进行组合,组合后送入软输出译码器对组合后的数据进行译码,译码后通过逆排序器获得本次所解调的每一用户终端的被解调的一个符号中所携带的数据的软信息。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述目的节点将所述多个用户的数据信号估计值序列与所述校验数据进行组合的步骤,是按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述目的节点对译码后的数据进行逆排序的步骤,是在进行逆排序时,设定译码器输出数据的位置为从0至n-1,目的节点对中继转发次数进行计数,用K表示,则选择译码器输出数据位置p上的数据,作为用户Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),其中p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
9.一种多用户联合校验中继协作通信的系统,包括:中继节点,目的节点,以及多个用户终端,其特征在于:
所述用户终端,用于在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号;
所述中继节点,用于接收来自用户终端的调制信号,对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码,将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点;
所述目的节点,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,对中继节点的校验数据进行解调,将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述中继节点包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;
中继存储器,用于存储所述中继信号估计值序列;
卷积编码器,用于对中继存储器的多个用户的数据信号估计值序列进行卷积编码,输出校验数据至调制器;
调制器,用于对校验数据进行调制后,发送至目的节点。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,
所述中继节点还包括排序器,连接于解调器与中继存储器之间,用于对每一用户的一个符号解调得到的估计值进行排序,生成排序后的中继信号估计值序列,存储至所述中继存储器中。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,
所述排序器可采用固定序列方式排序;或者采用根据中继次数K的排序方式,其中,在第K次中继时,用户终端Uj的解调数据估计值存储在中继节点的中继存储器的位置p中,p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
13.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述目的节点包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;用于对中继节点转发的校验数据进行解调,获得校验数据估计值;
用户数据存储器,用于存储目的信号估计值序列;
中继数据存储器,用于存储所述校验数据估计值;
数据组合器,用于按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块;
译码器,用于对数据组合器中输出的码字块进行译码,输出携带每一用户终端的一个符号数据的软信息;
逆排序器,用于对软信息进行逆排序,将译码器中输出的软信息数据分配给对应的用户。
14.如权利要求13所述的系统,其特征在于,所述目的节点还包括:
排序器,用于按照与中继节点同步的排序方式对目的节点的解调器输出的多个用户的数据信号估计值排序,排序后存储至用户数据存储器。
16.如权利要求13所述的系统,其特征在于,
所述逆排序器,在进行逆排序时,设定译码器输出数据的位置为从0至n-1,目的节点对中继转发次数进行计数,用K表示,则逆排序器选择译码器输出数据位置p上的数据,作为用户Uj一个符号数据xj的软信息L(xj),其中p=(j+K-2)Mod n;所述n为用户终端总数目,所述j的取值满足3≤j≤n。
17.一种中继节点,包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;
中继存储器,用于存储所述中继信号估计值序列;
卷积编码器,用于对中继存储器的多个用户的数据信号估计值序列进行卷积编码,输出校验数据至调制器;
调制器,用于对校验数据进行调制后,发送至目的节点。
18.如权利要求17所述的中继节点,其特征在于,所述中继节点还包括排序器,连接于解调器与中继存储器之间,用于对每一用户的一个符号解调得到的估计值进行排序,生成排序后的中继信号估计值序列,存储至所述中继存储器中。
19.一种目的节点,包括:
解调器,用于对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调,按照每次仅对每一用户的一个符号解调的方式,获得该次解调出的所述多个用户的数据信号估计值序列;用于对中继节点转发的校验数据进行解调,获得校验数据估计值;
用户数据存储器,用于存储目的信号估计值序列;
中继数据存储器,用于存储所述校验数据估计值;
数据组合器,用于按照中继节点编码时的打孔准则,对用户数据存储器中存储的目的信号估计值序列和中继数据存储器存储的所述校验数据估计值进行组合,组合时,数据组合器中各个数据的排列位置与中继节点编码时输出的未打孔编码数据相同,构成可供译码器译码的码字块;
译码器,用于对数据组合器中输出的码字块进行译码,输出携带每一用户终端的一个符号数据的软信息;
逆排序器,用于对软信息进行逆排序,将译码器中输出的软信息数据分配给对应的用户。
20.如权利要求19所述的目的节点,其特征在于,所述目的节点还包括排序器,连接于解调器与用户数据存储器之间,用于按照与中继节点同步的排序方式对目的节点的解调器输出的多个用户的数据信号估计值排序,排序后存储至用户数据存储器。
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