CN102318435A - 数据包中继和数据包解码的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种在中继站中对来自一个或多个用户终端的数据包进行转发的技术方案，以及在基站中对这多个来自用户终端的数据包进行解码的技术方案。中继站对来自一个或多个用户终端的多个数据包的副本进行网络编码处理，以获得一个网络编码数据包并将该数据包发送给基站。基站接收分别来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的副本以及来自中继站的网络编码数据包，并对它们进行联合软合并解码。

Description

数据包中继和数据包解码
的方法及装置 技术领域
本发明涉及无线中继通信网络， 尤其涉及无线中继通信网络中的 中继站中的数据包的转发以及基站中的数据包解码。 背景技术
在 LTE-A无线通信网络中， 中继是支持系统容量提高以及扩大覆盖 范围的重要技术手段。 在上行中继中， 来自多个用户终端的信息需要被 中继。 通常， 来自各个用户终端的信息被分别中继至 eNodeB节点。 例 如， 在图 1中， 中继站 21将分别来自用户终端 11和 12的数据包 P1和 P2分别中继至 eNodeB节点 31 , 对于 和 P2两个数据包， 仍然需要与 该两个数据包长度相当的资源来承载它们。 由于在无线通信网络中， 通 信链路的无线资源极为有限， 因此， 有必要采取一些节约无线资源的方 案来进行中继。 发明内容
本发明在背景技术的基础上， 提出了一种在中继站中对来自一个 或多个用户终端的数据包进行转发的技术方案， 以及在基站中对这多 个来自用户终端的数据包进行联合软合并解码的技术方案。
根据本发明的一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的基站中 用于对来自用户终端的数据包进行解码的方法， 包括以下步骤： 接收 来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的副本以及来自中 继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所述中继站分别接 收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用户终端数据包副 本进行网络编码后所得； 对所述多个用户终端数据包副本以及所述网 络编码数据包进行联合软合并解码。
根据本发明的另一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的中继 站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的方法， 包括以下步 骤： 接收来自一个或多个用户终端的多个数据包的副本； 对所述多个 数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包； 将所 述网络编码数据包发送给基站。
根据本发明的又一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的基站 中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置， 包括： 第一接 收装置， 用于接收来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的 副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所 述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用 户终端数据包副本进行网络编码后所得； 软合并解码装置， 用于对所 述多个用户终端数据包副本以及所述网络编码数据包进行联合软合 并解码。
根据本发明的再一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的中继 站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的转发装置， 包括： 第 二接收装置， 用于接收来自一个或多个用户终端的多个数据包的副 本； 网络编码装置，用于对所述多个数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包； 发送装置， 用于将所述网络编码数据包 发送给基站。
通过利用本发明的方法和装置， 有效地节约了上行通信链路的无 线频语资源， 并有效地降低了中继站中的功率消耗。 附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发 明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。
图 1为现有技术中的网络拓朴结构示意图；
图 2为根据本发明的一个具体实施方式的无线通信网络的中继站 转发数据包的示意图；
图 3为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的中继站 中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的方法流程示意图； 图 4为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中 用于对来自用户终端的数据包进行解码的方法流程示意图；
图 5为图 4中所示的步骤 S402的一个子步骤流程示意图； 图 6为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中 的解码示意框图；
图 7为根据本发明的另一个具体实施方式的中继站转发数据包的 示意图；
图 8为根据本发明的一个具体实施方式的误帧率的仿真结果示意 图；
图 9为根据本发明的另一个具体实施方式的应用场景示意图； 图 10为根据本发明的一个具体实施方式的在无线通信网络的中 继站用于转发数据包的转发装置 100的结构示意图；
图 11 为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站 中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置 110 的结构示 意图；
其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置 (模块）。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细的示例性描述。 图 2为根据本发明的一个具体实施方式的中继站 21 的转发方案 示意图。 需要说明的是， 在图 2中仅示出了两个用户终端 11和 12, 本领域的普通技术人员应能理解， 本发明的技术方案适用于多个用户 终端的情形， 下文也会对此进行说明。
图 3示出了图 2中的中继站 21对来自多用户终端的数据包进行 转发的方法流程图。以下结合图 2对图 3中所示的步骤进行详细说明。
首先， 在步骤 S301中， 中继站 21接收来自用户终端 11和 12的 数据包 Ρ2的副本。 需要说明的是， 用户终端 11发送数据包 和用户终端 12发送数据包 P2的先后顺序不限，中继站 21接收数据包 P2的副本， 基站 31也接收数据包 Ρ2的副本。
接着， 在步骤 S302中， 中继站 21对分别来自用户终端 11和 12 的数据包 Ρ2的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数 据包 PNC。 网络编码的含义是指将来自多个源的数据包进行解调、 信 道解码处理之后， 通过对多个源的数据进行编码的方式实现传输资源 的节省。 例如， 在二进制域， 网络编码至少包括以下来两种： 一种是 对多个用户终端数据包信道解码后的多路比特序列进行按位异或或 同或处理， 如果各路比特序列的长度不一致， 较短的比特序列末尾填 零或填一或其它预定信息以达到最长的比特序列的长度； 另一种是对 多个用户终端的数据包信道解码后的多路比特序列中的至少一路序 列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行二进制域 的加法变换处理。 以下对上述两种网络编码分别举例进行说明。
不失一般性地， 设中继站 21将数据包 经信道解码后获得的比 特序列为 0101100110, 共 10个比特， 且该比特序列为正确的比特序 列； 中继站 22 将数据包 P2 经信道解码后获得的比特序列为 1100001100, 共 10个比特。
对上述两路比特序列进行按位异或处理， 则得到数据包 PNC的比 特序列为 1001101010; 如果进行同或处理， 则得到的数据包 PNC的比 特序列为 0110010101。
对数据包 Pi 的比特序列进行二进制域的乘 3 操作则得到 10000110010 , 为 11个比特， 其与数据包 P2的比特序列进行二进制加 处理得到数据包 PNC的比特序列为 11100111110。
最后， 在步骤 S303中， 中继站 21将该网络编码数据包发送给基 站 31。 具体地， 中继站 21对该网络编码数据包执行信道编码以及符 号调制后经由发射器发送出去。
需要说明的是， 网络编码处理不限于在二进制域进行， 例如在八 进制域、 十六进制域、 十进制域皆可。
图 4示出了根据本发明的一个具体实施方式的在基站中用于对来 自用户终端的数据包进行解码的方法流程图。 以下结合图 2, 对位于 图 2中的基站 31对来自用户终端 11或 12的数据包进行解码的过程 进行详细说明。
首先， 在步骤 S401 中， 基站 31接收来自中继站 21的网络编码 数据包， 以及分别来自用户终端 11和 12的数据包 Ρ2的副本。 其中， 来自中继站 21的网络编码数据包由中继站 21分别接收到的来 自用户终端 11和 12的两个用户终端数据包 Pi和 P2的副本进行上文 所述的网络编码后所得。
通常， 由于中继站 21中的处理时延， 基站 31先接收到分别来自 用户终端 11和 12的数据包 P2的副本。 需要说明的是， 由于用 户终端 11或 12至中继站 21与用户终端 11或 12至基站 31的无线通 信链路的不同， 中继站 21与基站 31收到的同一个数据包？ 或 P2的 副本可能会不同。 例如， 由于中继站 21 离用户终端 11或 12较近， 其接收到的数据包？ 或 P2的副本可能接收到完全正确； 由于基站 31 离用户终端 11或 12较远， 其接收到的数据包？ 或 P2的副本可能接 收会存在错误。
需要说明的是， 本领域的普通技术人员应能理解， 具体地， 数据 包 P2的发送方式可以是时分、 码分、 频分、 空分等方式， 由于 数据包的发送方式与本发明无直接关系， 本发明在此不再赘述。
然后， 在步骤 S402中， 对用户终端数据包副本 和 P2以及所述 网络编码数据包 PNC进行联合软合并解码。
图 5示出了根据本发明的一个实施例的步骤 S402的一个子步骤 流程图。
首先， 在步骤 S501中， 基站 31获取网络编码数据包 PNC的编码 比特序列的初始软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比 特序列的估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列。
以下对一个编码比特的初始软信息的计算过程进行详细说明。 不失一般性地， 以初始软信息为初始比特似然率为例， 设用户终 端 11发送的数据包 P1中的一个符号为 Sl ,则基站 31接收到的为 ym,B :
^υΐ,Β ~ ^U1,B . + ^U1,B 、 其中， hm,B为用户终端 11至基站 31的信道传输系数， nm,B为方差为 σ2正态分布的噪声， 则符号 Si的似然率为：
^Ul,RSli
LLRO logPH Su) : ( 2 )
2? ~~
其中， S H为符号 §1所有可能的值。 例如以 QPSK符号为例， i=l 4。
符号 Si中的比特 j的初始比特似然率贝
其中， j , k为每个符号所包含的比特。 例如， 对于 QPSK符号,
J k=l ~ 2。
将编码比特序列的初始软信息序列输入到信道解码器中进行信 道解码， 则信道解码器输出编码比特序列的估计软信息序列。
对网络编码的数据包进行公式 (2)(3)的处理， 得到网络编码数据 包的编码比特序列初始软信息序列。
在步骤 S502中， 基站 31对网络编码数据包 PNC的编码比特序列 的初始软信息以及用户终端数据包副本 Ρ2的编码比特序列的估 计软信息或者编码比特序列的初始软信息进行软合并处理， 以得到所 述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列的软 合并比特似然率。
可选地， 在一个实施例中， 中继站 21 中执行的网络编码为对用 户终端数据包副本 Ρ2信道解码后的两路比特序列进行按位异或 处理， 在基站 31可根据以下公式执行软合并处理：
其中， 为用户终端数据包 Pi中的一个编码比特， 为该编码 比特软合并处理后的软合并比特似然率， ilR(b 为该编码比特估计比 特似然率或者初始比特似然率， J£R( )为与该编码比特 ^进行异或处 理的用户终端数据包对应的编码比特 b2的估计似然率， LLD为网 络编码数据包 PNC中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率。
采用 log ( ea + eb) = max( , 6)的近似理论， 可将上式简化为公式 （5 ),
然后， 在步骤 S503中， 基站 31对根据公式（ 4 )或 （ 5 )得到的 软合并比特似然率进行信道解码， 以得到的数据包？ 或 Ρ2的比特序 列。
下面对公式 （4 ) 的推导过程进行详细说明。
设中继站 21发送的数据包 PNC中的一个符号为 s3 , 则基站 31接 收到的为 yR,B为： 以数据包 中的比特 ^与数据包 P2中的比特 b2进行异或得到数 据包 PNC中的比特 bNC为例， 则根据最大后验概率 （ MAP )原则， 比 特 ^的比特似然率可以用如下公式表示：
ZZi?(¾ ) = log log 其中， yNC为中继站 21 中发送的符号为 s3时， 基站 31接收到的 被信道干扰和衰落后的符号值。 其中， 符号 s3为包含比特 bNC的比特 序列调制后的符号。 如对于 QPSK, bNC, 和 ^ , 2两比特调制为一符 号 s3。
表 1 : 传输比特的可能值
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0 由于 bNC由数据包 中的比特 ^和数据包 P2中的比特 b2异或而 得， 公式（7 )右边的联合概率则与 1^和1¾的概率有关。 表 1示出了 bi、 b2和 bNC的所有可能值。 公式（7 )右边式子中的分子表示表 1中 下面两行的概率， 分母表示表 1中上面两行的概率。
根据表 1 , 可根据公式 （ Ί )得到公式 （ 8 ):
将公式 （8 ) 中的分子和分母都除以
(bj + log ))+e、XP(
(9 ) 其中， 为根据公式（ 3 )确定的比特 bNC的初始比特似然率,
P( = i)
4(0 = log
ρ^ = °) , η=1 ,2为比特 bn的比特似然率。 如果比特 bn没有接 收到， 则令 ^ 1)^^ ^) , 则 ( = o。 由于！^与 b2都已经接收到， 因此， 可用比特 ^、 b2的初始比特似然率或者经信道解码器输出的估 计比特似然率来替换 z。(6„) , 优选为后者。 于是就得到了公式 （4 ) 或 者公式 （ 5 )。
表 2: 传输比特的可能值
可选地， 在图 5所示的步骤 S502之前， 基站 31对数据包
Ρ2的编码比特序列的初始比特似然率序列进行信道解码， 如果两个数 据包的信道解码正确， 例如 CRC校验结果正确， 则存储信道解码后 的 和？2的数据比特序列，无需进行图 5中步骤 S502所述的软合并 处理。 如果有任一个数据包， 例如数据包 的信道解码不正确， 则需 要对该数据包 执行行如步骤 S502中所述的软合并处理。 此时， 基 站 31存储 和 P2的编码比特序列的估计软信息序列或者编码比特序 列的初始软信息序列， 预备与后续接收到的网络编码的数据包的编码 比特序列的初始软信息序列进行如步骤 S502所示的软合并处理。
图 6示出了此时基站 31中的一个解码示意框图。
以上针对以图 1 所示的应用场景对公式 （4) 的推导过程进行了 详细说明。 本领域的普通技术人员根据上文的推导过程， 应能将本发 明扩展至一般的应用场景。 例如， 对于图 7所示的应用场景， 网络编 码 PNC由来自用户终端 11、 12和 13的三个数据包副本进行按位异或 构成的情形， 根据表 2, 不难得到如下公式：
LLR {bx) = LLR (¾) +
LLR (bNr) , LLR (b2) , LLR (b,) , LLR ^NC^LLR (b2)+LLR (b3)
log e + e + e + e (10)
1 + E LLR ^NC^+LLR (b2) _|_ gLLR (bNC)+LLR (b3) + ^LLR (b2)+liR (b3) 由此，不难推导到如公式（ 11 )所示的用户终端为 m的一般情形： 其中， LLR(oddc)为与该编码比特 b 进行异或处理的其它用户终端 数据包对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . LLR(b 以及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率
∑ LLR(oddc)
, ' .， 一 e 为所有 e的奇数
oddc
个比特似然率的组合次冪之和， bNC = ® ® ... ® , m为用户终端的个 数； LLR(eVenC)为与该编码比特 ^进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中
∑ LLR(evenc)
. e 为所有 e的奇数个比特似
evenc
然率的组合次冪之和。
需要说明的是， 公式 （4)、 （5)、 （10)和 （ 11 )是针对数据包按 位进行异或处理所得的软合并处理公式， 同或与异或是类似的操作， 本领域的普通技术人员在公式 （4 )、 （5 )、 （10 ) 和 （ 11 ) 的基础上， 很容易得出在数据包按位进行同或处理的情形下， 与公式（4 )、 （5 )、 ( 10 ) 和 （11 )对应的软合并处理公式， 本文在此就不再详述。
在另一个实施例中， 也可以在公式 （4 )、 （5 )、 （ 10 )和 （ 11 ) 中 的各个比特似然率之前增加一个权重系数。 例如， 该比特似然率系数 可以根据传输各个数据包的信道的信道质量好坏来确定。 例如， 传输 数据包 的信道的信道质量差于传输数据包 PNC的信道的信道质量， 则 z ^ 前的权重系数小于 LLR ( bNC ) 前的权重系数。
另外需要说明的是， 以上以数据包 P1 和 P2分别来自用户终端 11和 12对中继站 21中的网络编码过程以及基站 31中的解码过程进 行了详细说明。 如果数据包 P1和 P2皆是来自用户终端 11或者 12, 中继站 21中的网络编码过程以及基站 31中的解码过程与上文相同。
再一个需要说明的是， 根据中继站 21 中所采取的具体的网络编 码的不同， 基站 21 中执行的联合软合并解码的方式也是多样的， 不 限于上面的实施例所描述。
公式（4 )或 （5 )所示的合并算法针对图 2所示的应用场景进一 步通过实验进行了验证。 图 8示出了实验结果。 图 8中的实验采取单 位方差的加性高斯白噪声瑞利无线信道仿真模型， 为了简便起见， 设 用户终端 11和 12至中继站 21或基站 31的信道传输系数相同， 并且 用户终端 11或 12至基站 31的通信链路的信噪比比中继站 21至基站 31的通信链路的信噪比差 6dB。 信道编码采取 3460个比特的 UMTS l/3Turbo码， 采取 QPSK的符号调制。 在图 8中分别示出了图 1所示 的现有中继、 图 2所示的采取公式（4 )或 （5 )所示的合并算法的中 继以及没有中继时的基站 31中的误帧率 （FER )。 由图 8可以明显看 出， 对于图 2所示的应用场景， 基站 31 的误帧率明显低于没有中继 时的误帧率， 但是略高于图 1所示的现有中继的误帧率。 但是相比后 者， 图 2中所示的应用场景中， 约 50%左右的中继资源被节省了， 并 相应地降低了中继站 21中的功耗。
需要说明的是， 本发明并不限于图 2或者图 7所示的应用场景。 例如， 基站 31所接收到的数据包 P1或者 P2等， 也不限于是由各个 用户终端直接发送的， 也可能是由某个中继站， 如图 9中所示的中继 站 22中继的。
图 10示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的 中继站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的转发装置 100的 结构框图。 在图 10中， 转发装置 100包括第二接收装置 101、 网络编 码装置 102和发送装置 103。
以下以图 2所示的应用场景为例， 对图 2中的中继站 21对分别 来自用户终端 11和 12的数据包 P1和 P2的转发过程进行说明。
首先， 第二接收装置 101接收分别来自用户终端 11和 12的两个 数据包的副本。 需要说明的是， 用户终端 11发送数据包 用户终 端 12发送数据包 Ρ2的先后顺序不限， 第二接收装置 101接收数据包
Ρ2的副本， 基站 31也接收数据包 Ρ2的副本。
然后， 网络编码装置 102对分别来自用户终端 11和 12的数据包 Pi和 P2的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包 PNC。 网络编码的含义是指将来自多个源的数据包进行解调、信道解码处理 之后， 通过对多个源的数据进行编码的方式实现传输资源的节省。 例 如， 在二进制域， 网络编码至少包括以下来两种： 一种是对多个用户 终端数据包信道解码后的多路比特序列进行按位异或或同或处理， 如 果各路比特序列的长度不一致， 较短的比特序列末尾填零或填一以达 到最长的比特序列的长度； 另一种是对多个用户终端的数据包信道解 码后的多路比特序列中的至少一路序列进行二进制域的乘法变换之 后， 再与其它路比特序列进行二进制加法变换处理。 以下对上述两种 网络编码分别举例进行说明。
不失一般性地， 设中继站 21将数据包 经信道解码后获得的比 特序列为 0101100110, 共 10个比特， 且该比特序列为正确的比特序 列； 中继站 22 将数据包 P2 经信道解码后获得的比特序列为 1100001100, 共 10个比特。
对上述两路比特序列进行按位异或处理， 则得到数据包 PNC的比 特序列为 1001101010; 如果进行同或处理， 则得到的数据包 PNC的比 特序列为 0110010101。
对数据包 Pi 的比特序列进行二进制域的乘 3 操作则得到 10000110010 , 为 11个比特， 其与数据包 P2的比特序列进行二进制加 法处理得到数据包 PNC的比特序列为 11100111110。
最后由发送装置 103将经网络编码处理后的数据包 PNC发送给基 站 30。 具体地， 发送装置 103对该网络编码数据包 PNC L行信道编码 以及符号调制后经由发射器发送出去。
图 11 示出了为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络 的基站中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置 110的结 构示意图。 在图 11 中， 解码装置 110包括第一接收装置 111和软合 并解码装置 112。 在一个实施例中， 软合并解码装置 112包括获取装 置 1121、 软合并处理装置 1122和信道解码装置 1123 , 这在图 11 中 也一并示出了。 本领域的普通技术人员应能理解， 在图 11 中， 仅第 一接收装置 111和软合并解码装置 112是必需装置， 其它装置为可选 装置。
以下以图 2所示的应用场景为例， 对位于图 2中的基站 31 中的 解码装置 110对来自用户终端 11或 12的数据包进行解码的过程进行 详细说明。
首先， 第一接收装置 111接收来自中继站 21的网络编码数据包， 以及分别来自用户终端 11和 12的数据包 P2的副本。 其中， 来 自中继站 21的网络编码数据包 PNC由中继站 21分别接收到的来自用 户终端 11和 12的两个用户终端数据包 Ρ2的副本进行上文所述 的网络编码后所得。
通常， 由于中继站 21 中的处理时延， 第一接收装置 111先接收 到分别来自用户终端 11和 12的数据包 Ρ2的副本。 需要说明的 是， 由于用户终端 11或 12至中继站 21与用户终端 11或 12至基站 31的无线通信链路的不同，中继站 21与基站 31收到的同一个数据包 ？ 或 Ρ2的副本可能会不同。 例如， 由于中继站 21 离用户终端 11或 12较近， 其接收到的数据包？ 或？2的副本可能接收到完全正确； 由 于基站 31 离用户终端 11或 12较远， 第一接收装置 111接收到的数 据包 Pi或 P2的副本可能接收会存在错误。
然后， 软合并解码装置 112对用户终端数据包副本 P2以及 所述网络编码数据包 PNC进行联合软合并解码。
根据本发明的一个实施例， 软合并解码装置 112中包含三个子装 置： 获取装置 1121、 软合并处理装置 1122和信道解码装置 1123。 以 下对这三个子装置执行的联合软合并解码过程进行说明。
首先， 获取装置 1121 获取网络编码数据包 PNC的编码比特序列 的初始软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的 估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列。 编码比特的初 始软信息或者估计软信息的获取过程上文已经进行了详细说明， 在此 就不再赘述。
接着， 软合并处理装置 1122对网络编码数据包 PNC的编码比特 序列的初始软信息以及用户终端数据包副本 Ρ2的编码比特序列 的估计软信息或者编码比特序列的初始软信息进行软合并处理， 以得 到所述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列 的软合并比特似然率序列。
可选地， 在一个实施例中， 中继站 21中执行的网络编码为对用 户终端数据包副本 Ρ2信道解码后的两路比特序列进行按位异或 处理， 则软合并处理装置 1122可根据公式 （4 ) 或公式 （5 )执行软 合并处理。
最后， 信道解码装置 1123对软合并处理装置 1122根据公式（4 ) 或 （5 ) 得到的软合并比特似然率序列进行信道解码， 以得到的数据 包 ?1或 Ρ2的比特序列。
可选地， 在软合并处理装置 1122以及信道解码装置 1123执行上 述的操作之前， 信道解码装置 1123对数据包 P1和 Ρ2的各个比特的 初始比特似然率进行信道解码， 如果两个数据包的信道解码正确， 例 如 CRC校验结果正确， 则软合并处理装置 1122无需进行上述根据公 式 （4 ) 或 （5 ) 的软合并处理。 如果有一个数据包， 例如数据包 P1 的信道解码不正确， 则软合并处理装置 1122需要对该数据包 P1执行 行软合并处理。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是， 本发明 并不局限于上述特定实施方式， 本领域技术人员可以在所附权利要求 的范围内做出各种变形或修改。 本发明的技术方案用软件或硬件皆可 实现。

Claims (16)

  1. 权 利 要 求 书
    1. 一种在无线通信网络的基站中用于对来自用户终端的数据包 进行解码的方法， 包括以下步骤：
    A. 接收分别来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的 副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所 述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用 户终端数据包副本进行网络编码后所得；
    B. 对所述多个用户终端数据包副本以及所述网络编码数据包进 行联合软合并解码。
  2. 2. 根据权利要求 1所述的方法，其中， 所述联合软合并解码步骤 包括以下步骤：
    B1. 获取所述网络编码数据包的编码比特序列的初始软信息序 列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软信息序列 或者编码比特序列的初始软信息序列；
    B2. 对所述网络编码数据包的编码比特序列的初始软信息序列 以及所述多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软信息序 列或者编码比特序列的初始软信息序列进行软合并处理， 以得到所述 多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列的软合 并比特似然率序列；
    B3. 对所述软合并比特似然率序列进行信道解码。
  3. 3. 根据权利要求 2所述的方法，其中， 所述网络编码包括对所述 多个用户终端数据包副本信道解码后的多路比特序列进行按位异或 处理， 所述步骤 B2包括以下步骤：
    - 根据公式∑1 = LLR(bx) ， 其中，
    evenc
    bi为一个用户终端数据包中的一个编码比特， 为该编码比特软 合并处理后的软合并比特似然率， J£R(w为该编码比特估计比特似然 率， LLR(oddc)为与该编码比特 b i进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(b 以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的奇数个比特似然率的组合， ∑eI R(°dde)为所有 e的奇数个比特似然
    oddc
    率的组合次冪之和， 1^ =1^®^®...®^, m 为用户终端的个数； LLR(evenC)为与该编码比特 ^进行异或处理的其它用户终端数据包对 应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的偶数个比特似然率的组合， ∑eLLR(evene)为所有 e的奇数个比特似然
    evenc
    率的组合次冪之和。
  4. 4. 根据权利要求 2所述的方法，其中， 所述编码比特初始软信息 包括编码比特初始比特似然率， 其艮据以下公式确定：
    其中， LLR( )为符号 Si 中第 j 个比特的初始比特似然率，
    ^ =^ -^ +^ , Sl为用户终端 U1或中继站发送的符号， hm,B为信 道传输系数， nm,B为噪声； ^和 sk为符号 s 々所有可能值。
  5. 5. 根据权利要求 1所述的方法，其中， 所述网络编码包括所述中 继站对其所接收到的所述多个用户终端数据包副本经信道解码后的 多路比特序列中的至少一路比特序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行二进制加变换处理； 或者对所述多路比特序 列进行按位异或或同或处理。
  6. 6. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 在所述步骤 B2之前， 还 包括以下步骤：
    - 对所述多个用户终端数据包副本的编码比特初始软信息序列 进行信道解码；
    对于信道解码不正确的用户终端数据包， 执行所述步骤 B2, B3 的操作。
  7. 7. —种在无线通信网络的中继站中用于对来自多用户终端的数 据包进行转发的方法， 包括以下步骤：
    - 接收分别来自一个或多个用户终端的多个数据包的副本；
    - 对所述多个数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络 编码数据包；
    - 将所述网络编码数据包发送给基站。
  8. 8. 根据权利要求 7所述的方法，其中， 所述网络编码处理包括以 下步骤中的任一步骤：
    - 对所述多个数据包的副本信道解码后的多路比特序列中的至 少一路序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行 二进制域的加法变换处理；
    - 所述网络编码包括对所述多个数据包的副本信道解码后的多 路比特序列进行按位异或或同或处理。
  9. 9. 一种在无线通信网络的基站中用于对来自用户终端的数据包 进行解码的解码装置， 包括：
    第一接收装置， 用于接收分别来自一个或多个用户终端的多个用 户终端数据包的副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络 编码数据包由所述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终 端的所述多个用户终端数据包副本进行网络编码后所得；
    软合并解码装置， 用于对所述多个用户终端数据包副本以及所述 网络编码数据包进行联合软合并解码。
  10. 10. 根据权利要求 9所述的解码装置， 其中， 所述软合并解码装 置包括： 软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软 信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列；
    软合并处理装置， 用于对所述网络编码数据包的编码比特序列的 初始软信息序列以及所述多个用户终端数据包副本的编码比特序列 的估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列进行软合并 处理， 以得到所述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的 比特序列的软合并比特似然率序列；
    信道解码装置， 用于对所述软合并比特似然率序列进行信道解 码。
  11. 11. 根据权利要求 10所述的解码装置， 其中， 所述网络编码包括 对所述多个用户终端数据包副本信道解码后的多路比特序列进行按 位异或处理， 所述软合并处理装置用于：
    - 根据公式∑1 = LLR(bx) ， 其中，
    evenc
    bi为一个用户终端数据包中的一个编码比特， 为该编码比特软 合并处理后的软合并比特似然率， J£R(w为该编码比特估计比特似然 率， LLR(oddc)为与该编码比特 b i进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的奇数个比特似然率的组合， 为所有 e的奇数个比特似然率 oddc
    的组合次冪之和， 1^ =1^®^®...®^, !!!为用户终端的个数； LLR(evenc) 为与该编码比特 进行异或处理的其它用户终端数据包对应的编码 比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) , J£R m)以及网络编 码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中的偶数个 比特似然率的组合， 为所有 e的奇数个比特似然率的组合 evenc
    次冪之和。
  12. 12. 根据权利要求 10所述的解码装置，其中， 所述编码比特初始 软信息包括编码比特初始比特似然率， 所述获取装置根据以下公式确 定编码比特初始比特似然率：
    其中 ， 为符号 Si 中第 J 个比特的初始比特似然率，
    ^ = ^ -^ +^ , ^用户终端 U1或中继站发送的符号， hm,B为信道 传输系数， Πυΐ,Β为噪声； ^和^为符号 ^的所有可能值。
  13. 13. 根据权利要求 9所述的解码装置， 其中， 所述网络编码包括 所述中继站对其所接收到的所述多个用户终端数据包副本经信道解 码后的多路比特序列中的至少一路序列进行二进制域的乘法变换之 后， 再与其它路比特序列进行二进制域的加法变换处理； 或者对所述 多路比特序列进行按位异或或同或处理。
  14. 14. 根据权利要求 10所述的解码装置， 其中， 所述信道解码装 置还用于：
    - 对所述多个用户终端数据包副本的编码比特初始软信息序列 进行信道解码；
    对于信道解码不正确的用户终端数据包， 由所述软合并处理装置 执行软合并处理以及所述信道解码装置对所述软合并处理装置处理 后所获得的比特似然率序列进行信道解码。
  15. 15. —种在无线通信网络的中继站中用于对来自多用户终端的数 据包进行转发的转发装置， 包括：
    第二接收装置， 用于接收分别来自一个或多个用户终端的多个数 据包的副本；
    网络编码装置， 用于对所述多个数据包的副本进行网络编码处 理， 以获得一个网络编码数据包；
    发送装置， 用于将所述网络编码数据包发送给基站。
  16. 16. 根据权利要求 15所述的转发装置，其中， 所述网络编码装置 用于执行下列操作中的一项：
    - 对所述多个数据包的副本信道解码后的多路比特序列中的至 少一路序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它比特序列进行二 进制域的加法变换处理；
    - 所述网络编码包括对所述多个数据包的副本信道解码后的多 路比特序列进行按位异或或同或处理。
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