CN102546114A - 无线中继系统的符号级网络编码方法 - Google Patents

Abstract

一种基于调制星座图旋转的无线中继系统的符号级网络编码方法，该方法是根据无线信道状态信息，确定网络编码符号的旋转角度集，进而确定要进行网络编码的两个配对用户信号的符号叠加系数。基站预知叠加系数后，联合接收到的网络编码信息和用户直传信息进行检测，能够正确恢复该两个用户的信息，并获得更高的传输分集增益。本发明能在降低无线中继引入导致的传输性能下降的基础上，有效提升上行传输的可靠性，其适用于Type I或非透明中继的上行多址接入中继场景，也适用于双向中继和多播中继场景，兼容现有的无线空中接口协议，且未修改终端现有的通信协议，故有很好的推广应用前景。

Description

无线中继系统的符号级网络编码方法

技术领域

本发明涉及一种采用中继传输的无线蜂窝移动通信方法，尤其是涉及一种采用基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，属于宽带无线通信和无线中继传输技术领域。

背景技术

未来移动通信系统将致力于能够实现任何时间、任何地点、任何人或任何物之间的泛在通信，在全网覆盖范围内，为尽可能多的用户提供高速数据业务，并减少用户传输的时延，而这对现有的通信技术和网络架构都带来了巨大挑战。因此，需要在现有的网络架构和通信方案的基础上，引入新的先进通信技术，进一步提高无线通信系统的传输速率，以适应未来移动通信的要求。因此，下一带宽带蜂窝移动通信系统(IMT-Advanced)要将传统的无线中继技术融合到现有的蜂窝网络中，在提高边缘小区通信质量的同时，还可以增大小区覆盖范围和盲区覆盖。

无线蜂窝通信与中继传输技术的结合是未来无线通信的一种发展趋势，也是一种经济、高效的通信解决方案。最近几年，中继传输技术被引入到蜂窝网中。在IMT-Advanced系统(如LTE-Advanced或IEEE 802.16m系统)中都使用了无线中继技术。

传统的无线中继技术概念最初起源于Ad hoc网络，在Ad hoc网络中，距离超过天线覆盖范围的节点之间的通信是由这两个节点之间的其他节点进行中继协作传输，也就是通过中继完成一次通信过程。

引入到蜂窝网的中继传输技术是传统的单向中继传输技术，即目前LTE-Advanced系统中的Type I和Type II，或者IEEE 802.16m中的透明和非透明中继，其基本思想是由中继节点将基站发送给用户的信号进行处理后再转发出去给用户，反之亦然。当然，一个小区中可以同时部署多个中继节点。引入TypeI或非透明单向中继后，原来的盲点区域可以通过部署中继站来进行覆盖，保证这些区域能够接收到中继站转发的来自基站的数据。但是，这种类型的单向中继在提高边缘用户性能的同时，也在浪费着系统的一些宝贵资源。例如，在两跳的单向中继中，传输给中继信号需要2个资源块。因此，传统的Type I或非透明单向中继主要用于扩展覆盖范围，却无法有效提高系统的频率效率。

为了进一步提高系统容量，在3GPP和IEEE标准组织中，分别提出了Type II和透明中继，用于在一些热点区域进行容量增强，并保证该区域的高速率传输要求。但是，由于这类中继对同步传输要求较高，而且对资源分配的集中管理和控制难度较大，所以在实际系统应用和标准协议中的标准化工作难度都较大。

在实际系统中，引入了中继节点后的蜂窝移动通信系统传输链路可以分为：(1)直传链路：用户和基站直接通信的传输链路；(2)中继接入链路：用户和中继节点通信的链路；(3)回程链路：中继把用户的信息转发给服务基站。通常把直传链路和中继接入链路合称为接入链路。在上行链路传输过程，基站需要把资源分成两部分，分别用于接入链路传输和回程链路传输，然后，再联合接入链路和回程链路的信号进行联合检测，获得传输分集，提升基站解码的可靠性。因此，如何降低传输的差错概率，已经成为目前学术界和产业界都非常关注的热点。

为了解决Type I或非透明单向中继传输中的中继和服务基站之间通信链路资源开销问题，同时提升传输的可靠性。本发明提出在回程链路采用网络编码的思路。针对无线中继系统的网络编码传输方案，目前业界也有一些研究成果，但是，几乎所有的研究成果都没有考虑到如何结合目前Type I中继系统的特征，即在实际系统协议中，中继要将接收到的信息先进行恢复，而不是简单地直接转发。同时，服务基站需要联合直传信息和网络编码处理后的混合信息，以恢复目标信号，此时会增加接收端的复杂度，同时由于多径传输和同步等因素，会提高传输的误码率。所以，在实际的LTE-Advanced系统采用网络编码，需要在中继站处采用优化的网络编码方案，最大限度地降低基站解码的差错概率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，该方法是根据用户和中继的信道状态等信息提供的一种高可靠性的网络编码方法，在确保传输高效性的基础上，提升LTE-Advanced系统上行传输的可靠性，确保无线中继不仅能够扩展覆盖范围，还能减少中继引入的频谱效率的降低，同时降低传输的差错概率。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)中继将接收到的用户信息恢复到符号级，并选择两份正确恢复的信号相互配对，以进行网络编码操作；中继根据信号的调制方式将进行网络编码操作的信号分为基信号s_m和叠加信号s_p；当两个用户的两份不同信号采用不同调制方式时，选择调制阶数较高的信号作为基信号s_m，另一信号作为叠加信号s_p；当两份信号的调制方式相同时，则随机选取基信号s_m和叠加信号s_p；

(2)中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_i，...，θ_n}，式中，自然数n是根据基信号的调制方式确定的网络编码操作的旋转角度集中的元素总数，其数值为基信号调制星座图可取的不同星座点数量；θ_i是根据链路的无线信道状态信息，按照最小化差错概率准则确定网络编码旋转角度集中的元素，其取值是与基信号的调制星座点一一对应的；

(3)中继根据基信号s_m所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，θ_NC表示当前信息符号进行网络编码操作所需旋转的角度值；再根据星座图限制条件和调制符号功率归一化准则，分别确定当前网络编码操作的基信号s_m的叠加系数α_m和叠加信号s_p的叠加系数α_p，两个网络编码叠加系数均为非负实数；

(4)中继为当前配对的两个信息符号进行网络编码操作：先按照所确定的旋转角度θ_NC将叠加信号s_p的星座图进行旋转，再根据已确定的两个叠加系数将基信号s_m与旋转后的叠加信号在符号级直接叠加，即执行网络编码操作，从而获得网络编码符号

其中复数

表示对叠加信号的星座图旋转了角度θ_NC

(5)中继将所得到的网络编码信息在分配的资源块上转发给基站；基站根据接收到来自中继转发的网络编码信息，联合预先接收到的用户直传信息，采用基于软信息合并的联合检测方式，恢复该两个用户的发送信息。

所述步骤(2)包括下列操作内容：

(21)中继确定采用网络编码时，先要向基站申请获得采用网络编码操作的包括主用户和辅用户分别到基站的直传链路的信道衰落系数和该中继到基站的回程链路的信道衰落系数，基站将该两个信道状态信息传输给中继；

(22)中继从基站获得准确的直传链路和中继链路的信道状态信息时，根据最小化基站解调的平均误比特率准则确定旋转角度集Θ₁＝arg min P_b(Θ)，式中，P_b(Θ)为网络编码旋转角度集为Θ时，基站进行联合信息检测时的平均比特错误概率，下标b表示该差错率为比特错误率；

(23)中继从基站获得准确的中继链路的信道状态信息时，根据最小化基站接收的平均误符号率准则确定旋转角度集Θ₂＝arg min P_e(Θ)，式中，P_e(Θ)为网络编码旋转角度集为Θ时，基站接收中继链路所传信息的平均符号错误概率，下标e表示该差错率为符号错误率。

所述步骤(2)中的基信号和叠加信号都采用二进制移相键控BPSK调制方式时，包括下列操作内容：

中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ中的元素总数n＝2，并确定当前旋转角度集为Θ＝{θ，-θ}，式中，角度值满足θ∈[0，90°)；

中继从基站获得准确的直传链路和中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₁＝arg min P_b(θ)，式中，P_b(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站联合信息检测的平均比特错误概率，下标b表示此差错概率为比特错误率；

中继从基站获得准确的中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₂＝arg min P_e(θ)，式中，P_e(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站接收中继链路所传信息的平均符号错误概率，下标e表示此差错概率为符号错误率。

所述步骤(2)中的基信号和叠加信号都采用BPSK调制方式时，所述步骤(3)包括下列操作内容：

中继根据基信号所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，并根据星座图限制条件

和调制符号功率归一化准则

分别确定当前网络编码操作的基信号的叠加系数

和叠加信号的叠加系数

式中，两个网络编码叠加系数均为非负实数。

所述方法的整个传输过程分为两个阶段，共需要消耗下述三个资源块：

第一阶段是两个用户分别采用各自的资源块进行上行信息传输：主用户u_m和辅用户u_p分别使用不同的资源块将各自信息s_m和s_p发送给基站和中继，基站能够分别接收到u_m直传链路传输的信息y₁＝h_ms_m+n₁和u_p直传链路传输的信息y₂＝h_ps_p+n₂；中继能够分别接收到u_m中继链路传输的信息y_mR＝h_mRs_m+n_mR和u_p中继链路传输的信息y_pR＝h_pRs_p+n_pR，式中，h_m为主用户u_m与基站之间直传链路的信道衰落系数，h_p为辅用户u_p与基站之间的直传链路的信道衰落系数，h_mR为主用户u_m与中继之间的信道衰落系数，h_pR为辅用户u_p与中继之间的信道衰落系数，n₁和n₂分别为基站接收主用户和辅用户信息的噪声，n_mR和n_pR分别为中继接收主用户和辅用户信息的噪声；

第二阶段是中继根据第一阶段接收到的信号y_mR和y_pR，分别恢复出信息符号s_m和s_p，并将其进行网络编码后，在分配的资源块上转发给基站；基站接收到的信息为y₃＝h_Rs_NC+n₃；式中，h_R为中继到基站之间直传链路的信道衰落系数，n₃为基站接收中继转发信息的噪声；

基站对接收到的三个信息y₁，y₂和y₃采用基于软信息合并的方法进行联合检测，分别恢复出主用户和辅用户发送的信息。

本发明基于调制星座图旋转的无线中继系统符号级网络编码方法是在回程链路采用网络编码：即中继节点不只是简单转发其接收到的信息，而是把来自两个用户的信息进行网络编码处理后，再把混合信息转发出去。由于中间节点对接收信号进行了重新处理，并保证目标节点能够恢复出这些处理后的信息，从而在理论上证明该方法能有效增强无线中继传输的性能。

本发明方法能够根据无线信道状态信息，确定网络编码符号的旋转角度集，进而确定要进行网络编码的两个信号的符号叠加系数。该两个符号叠加系数通过控制信道由中继节点传输给基站，基站在预知叠加系数后，联合接收到的网络编码信息和用户直传信息进行检测，从而能够恢复出两个用户的信息，并获得更高的传输分集增益。该方法能够在降低无线中继引入导致的传输性能下降的基础上，有效提升上行传输的可靠性。本发明适用于Type I或者非透明中继，兼容现有的无线空中接口协议，且没有修改终端现有的通信协议，只需要对中继节点的信息采用符号叠加操作，在基站端对接收到的网络编码操作的信息进行联合解码，即可大幅度降低基站接收信息的差错概率。本发明适用于上行多址接入中继场景，也适用于双向中继和多播中继场景，故具有很好的推广应用前景。

附图说明

图1是协同中继上行传输场景示意图。

图2是本发明基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法操作步骤流程图。

图3是本发明方法实施例中调制方式为BPSK情况下的操作流程图。

图4是本发明实施例中分别采用传统中继方法和本发明网络编码方法的误比特率仿真对比图。

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，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图2，介绍本发明基于调制星座图旋转的无线中继系统符号级网络编码方法的下列具体操作步骤：

(1)中继将接收到的用户信息恢复到符号级，并选择两份正确恢复的信号相互配对，以进行网络编码操作；中继根据信号的调制方式将进行网络编码操作的信号分为基信号s_m和叠加信号s_p；当两个用户的两份不同信号采用不同调制方式时，选择调制阶数较高的信号作为基信号s_m，另一信号作为叠加信号s_p；当两份信号的调制方式相同时，则随机选取基信号s_m和叠加信号s_p；

(2)中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_i，...，θ_n}，式中，自然数n是根据基信号的调制方式确定的网络编码操作的旋转角度集中的元素总数，其数值为基信号调制星座图可取的不同星座点数量；θ_i是根据链路的无线信道状态信息，按照最小化差错概率准则确定网络编码旋转角度集中的元素，其取值是与基信号的调制星座点一一对应的；

(3)中继根据基信号s_m所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，θ_NC表示当前信息符号进行网络编码操作所需旋转的角度值；再根据星座图限制条件和调制符号功率归一化准则，分别确定当前网络编码操作的基信号s_m的叠加系数α_m和叠加信号s_p的叠加系数α_p，两个网络编码叠加系数均为非负实数；

(4)中继为当前配对的两个信息符号进行网络编码操作：先按照所确定的旋转角度θ_NC将叠加信号s_p的星座图进行旋转，再根据已确定的两个叠加系数将基信号s_m与旋转后的叠加信号在符号级直接叠加，即执行网络编码操作，从而获得网络编码符号

其中复数

表示对叠加信号的星座图旋转了角度θ_NC；(5)中继将所得到的网络编码信息在分配的资源块上转发给基站；基站根据接收到来自中继转发的网络编码信息，联合预先接收到的用户直传信息，采用基于软信息合并的联合检测方式，恢复该两个用户的发送信息。

下面参见图3，再以LTE+系统为例，针对采用BPSK调制方式和Type I中继具体说明本发明方法的各个具体操作步骤：

预操作步骤1：在上行链路传输的每个资源调度周期，基站按照调度算法从未调度的激活用户中选择当前调度用户对，用户调度方法如下：

1)基站将未调度中的激活用户按照传输速率从大到小进行排序，选择优先级最高即传输速率最大的用户作为当前调度的主用户u_m，然后，将该用户从未调度用户集合中删除；

2)基站根据传输速率相近原则，从剩余的未调度激活用户中为主用户选择配对合适的辅用户u_p；该U_p满足min|R_p-R_m|，R_m和R_p分别表示主用户u_m和辅用户u_p进行信息传输的速率；

3)基站分别为主用户和辅用户分配不同的适宜资源块，传输速率选择二者中的最小值；基站在接收用户上行传输信号的同时，其覆盖范围内的中继监听该两个用户所发送的信号y_Rm和y_Rp。

预操作步骤2：中继将监听获得的用户信息进行恢复到符号级，并按照信息恢复的正确情况选择下述相应的中继策略；

1)若中继将接收到的两份信息都正确恢复，则将两份信息进行网络编码操作，并将处理后的网络编码信息转发给基站；

2)若中继只正确恢复出主用户信息或辅用户信息，则不进行网络编码操作，只将正确恢复的信息转发给基站；

3)若两份信息都不能正确恢复，则不进行任何操作，直接进行下一次传输。

当中继确定采用网络编码策略时，需要向基站申请获得采用网络编码操作的用户的信道状态信息，该信道状态信息包括主用户和辅用户分别到基站的直传链路的信道衰落系数和中继到基站的回程链路的信道衰落系数，基站将此信息传输给中继。

步骤1：中继在对信息进行网络编码操作前，根据信号的调制方式将进行网络编码操作的信号分为基信号和叠加信号；主用户发送的信息符号s_m作为基信号，辅用户发送的信息符号s_p作为叠加信号；

步骤2：中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_n}，再根据基信号的调制方式确定网络编码操作的角度集元素个数n＝2，其取值等于基信号调制星座图可取的不同星座点个数；针对采用BPSK调制方式的信号，主用户和辅用户发送信息的符号集为S＝{-1，1}，可确定当前网络编码操作的旋转角度Θ＝{θ，-θ}，θ∈[0，π/2]。

中继从基站获得准确的直传链路和中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₁＝arg min P_b(θ)，式中，P_b(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站联合信息检测的平均比特错误概率，下标b表示此差错概率为比特错误率；

中继从基站获得准确的中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₂＝arg min P_e(θ)，式中，P_e(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站接收中继链路所传信息的平均符号错误概率，下标e表示此差错概率为符号错误率。

步骤3：旋转角度确定后，中继根据基信号所取得的具体信息符号从已确定的旋转角度集中选择相对应的角度值θ_NC∈Θ；当s_m＝1时，θ_NC＝θ；当s_m＝-1时，θ_NC＝-θ。接着，中继根据星座图限制条件和调制符号功率归一化条件，确定进行网络编码操作主用户和辅用户发送信息符号分别对应的叠加系数α_m和α_p。其中，星座图限制条件可表示为

调制符号归一化条件表示为

可确定叠加系数 ${\mathrm{\α}}_m=\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{NC}}/\sqrt{1+{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{NC}}},$ ${\mathrm{\α}}_p=\frac{1}{\sqrt{1+{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{NC}}}}.$

步骤4：中继为当前配对的两个用户信息的每个符号进行网络编码操作，将两个信息符号按照所确定的旋转角度和叠加系数在符号级直接叠加，从而获得网络编码符号S_NC，即其中复数

表示对叠加信号的星座图旋转了角度θ_NC。

步骤5：中继将所得网络编码信息在分配的资源块上转发给基站，基站根据接收到来自中继转发的网络编码信息，联合预先接收到用户直传信息，采用基于软信息合并的联合检测方式，将用户发送的信息进行恢复。

参见图4，介绍本发明方法已经进行的多次仿真实施试验的结果：该图为两用户多址上行网络在加性白高斯噪声信道状况下，随机生成100000个比特信号的链路级仿真实施试验的对比图，其中虚线为传统比特级网络编码方法的误比特率曲线，实线为本发明方法实施例的误比特率曲线。仿真实验表明，在发射信噪比从0dB增加到8dB的过程中，本发明实施例中的网络编码方法的误比特率总低于传统比特级网络编码方案。因此，本发明的实施例试验是成功的，实现了发明目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)中继将接收到的用户信息恢复到符号级，并选择两份正确恢复的信号相互配对，以进行网络编码操作；中继根据信号的调制方式将进行网络编码操作的信号分为基信号s_m和叠加信号s_p；当两个用户的两份不同信号采用不同调制方式时，选择调制阶数较高的信号作为基信号s_m，另一信号作为叠加信号s_p；当两份信号的调制方式相同时，则随机选取基信号s_m和叠加信号s_p；

(2)中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_i，...，θ_n}，式中，自然数n是根据基信号的调制方式确定的网络编码操作的旋转角度集中的元素总数，其数值为基信号调制星座图可取的不同星座点数量；θ_i是根据链路的无线信道状态信息，按照最小化差错概率准则确定网络编码旋转角度集中的元素，其取值是与基信号的调制星座点一一对应的；

(3)中继根据基信号s_m所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，θ_NC表示当前信息符号进行网络编码操作所需旋转的角度值；再根据星座图限制条件和调制符号功率归一化准则，分别确定当前网络编码操作的基信号s_m的叠加系数α_m和叠加信号s_p的叠加系数α_p，两个网络编码叠加系数均为非负实数；

(4)中继为当前配对的两个信息符号进行网络编码操作：先按照所确定的旋转角度θ_NC将叠加信号s_p的星座图进行旋转，再根据已确定的两个叠加系数将基信号s_m与旋转后的叠加信号在符号级直接叠加，即执行网络编码操作，从而获得网络编码符号

其中复数

表示对叠加信号星座图旋转了角度θ_NC；

(5)中继将所得到的网络编码信息在分配的资源块上转发给基站；基站根据接收到来自中继转发的网络编码信息，联合预先接收到的用户直传信息，采用基于软信息合并的联合检测方式，恢复该两个用户的发送信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括下列操作内容：

(21)中继确定采用网络编码时，先要向基站申请获得采用网络编码操作的包括主用户和辅用户分别到基站的直传链路的信道衰落系数和该中继到基站的回程链路的信道衰落系数，基站将该两个信道状态信息传输给中继；

(22)中继从基站获得准确的直传链路和中继链路的信道状态信息时，根据最小化基站解调的平均误比特率准则确定旋转角度集Θ₁＝arg min P_b(Θ)，式中，P_b(Θ)为网络编码旋转角度集为Θ时，基站进行联合信息检测时的平均比特错误概率，下标b表示该差错率为比特错误率；

(23)中继从基站获得准确的中继链路的信道状态信息时，根据最小化基站接收的平均误符号率准则确定旋转角度集Θ₂＝arg min P_e(Θ)，式中，P_e(Θ)为网络编码旋转角度集为Θ时，基站接收中继链路所传信息的平均符号错误概率，下标e表示该差错率为符号错误率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的基信号和叠加信号都采用二进制移相键控BPSK调制方式时，包括下列操作内容：

中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ中的元素总数n＝2，并确定当前旋转角度集为Θ＝{θ，-θ}，式中，角度值满足θ∈[0，90°)；

中继从基站获得准确的直传链路和中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₁＝arg min P_b(θ)，式中，P_b(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站联合信息检测的平均比特错误概率，下标b表示此差错概率为比特错误率；

中继从基站获得准确的中继链路的信道状态信息时，确定的旋转角度集中的元素θ₂＝arg min P_e(θ)，式中，P_e(θ)为BPSK调制方式下的网络编码旋转角度集中的元素为θ时，基站接收中继链路所传信息的平均符号错误概率，下标e表示此差错概率为符号错误率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的基信号和叠加信号都采用BPSK调制方式时，所述步骤(3)包括下列操作内容：

中继根据基信号所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，并根据星座图限制条件

和调制符号功率归一化准则

分别确定当前网络编码操作的基信号的叠加系数

和叠加信号的叠加系数

式中，两个网络编码叠加系数均为非负实数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法的整个传输过程分为两个阶段，共需要消耗下述三个资源块：

第一阶段是两个用户分别采用各自的资源块进行上行信息传输：主用户u_m和辅用户u_p分别使用不同资源块将各自信息s_m和s_p发送给基站和中继，基站分别接收到u_m直传链路传输的信息y₁＝h_ms_m+n₁和u_p直传链路传输的信息y₂＝h_ps_p+n₂；中继分别接收到u_m和u_p各自中继链路传输的信息y_mR＝h_mRs_m+n_mR和y_pR＝h_pRs_p+n_pR，式中，h_m为主用户u_m与基站之间直传链路的信道衰落系数，h_p为辅用户u_p与基站之间的直传链路的信道衰落系数，h_mR为主用户u_m与中继之间的信道衰落系数，h_pR为辅用户u_p与中继之间的信道衰落系数，n₁和n₂分别为基站接收主用户和辅用户信息的噪声，n_mR和n_pR分别为中继接收主用户和辅用户信息的噪声；

第二阶段是中继根据第一阶段接收到的信号y_mR和y_pR，分别恢复出信息符号s_m和s_p，并将其进行网络编码后，在分配的资源块上转发给基站；基站接收到的信息为y₃＝h_Rs_NC+n₃；式中，h_R为中继到基站之间直传链路的信道衰落系数，n₃为基站接收中继转发信息的噪声；

基站对接收到的三个信息y₁，y₂和y₃采用基于软信息合并的方法进行联合检测，分别恢复出主用户和辅用户发送的信息。

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