CN102742201B - 用于具有半双工中继器的半正交帧系统的用于传送数字信号的方法、以及对应的程序产品和中继装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种意欲用于具有至少四个节点的网络的用于传送数字信号的方法（1），所述四个节点包括除了在中继器和目的地之间之外、通过非正交链路而彼此分开的两个发射机、中继器和接收器，在所述中继器和所述目的地之间所述链路是正交的，所述方法实现了空间分布式网络代码，所述方法包括：在每个发射机中的编码步骤（2），以用于针对每个K比特信息块来供应码字；在所述发射机中在αN个传送间隔期间传送（3）所述码字的步骤，α∈[0,1]；在所述中继器中进行联合迭代检测/解码（4）、以便分开来自所述发射机的干扰流并且针对每个流来确定表示与所述码字相关联的K比特信息的向量的步骤；在所述中继器中对两个向量进行联合编码（5）、以便确定冗余信息的步骤；以及对所述中继器进行调度，从而诸如在(1-α)N个接下来的传送间隔期间传送（6）所述冗余信息。

Description

用于具有半双工中继器的半正交帧系统的用于传送数字信号的方法、以及对应的程序产品和中继装置

技术领域

本发明的领域为在MARC网络中编码的数据的传送的领域。MARC网络是具有至少四个节点的电信系统，所述四个节点包括至少两个发送机、中继器和接收机。更精确地，本发明属于网络编码，并且它涉及提高数据传送的质量，并且具体地，涉及提高接收机中的纠错解码的性能。

本发明特别但不排外地应用于例如用于实时应用的、经由移动网络的数据传送。

背景技术

网络（具体为移动网络）寻求在容量、可靠性、消耗等方面的可观增益（gain）。移动网络的传送信道被假设为是困难的，并且它导致相对普通的传送可靠性。近年来，关于编码和调制（特别是关于消耗和容量的考虑），已经取得了显著的进展。实际上，在其中几个发送机/接收机共享相同的资源（时间、频率和空间）的移动网络中，需要最大地减少传送功率。

这个减少不利于覆盖范围，并因此不利于系统的容量，且更一般地不利于其性能。

为了增加覆盖范围，增强通信的可靠性，并更一般地提高性能，一个方式在于采用中继器来增加谱效率，并因此提高系统的传送效率和可靠性。图1所图示的MARC系统的拓扑使得源（节点S₁和S₂）广播它们的编码信息序列以引起中继器R和接受者D的注意。所述中继器解码从所述源S₁和S₂接收的信号，并且在添加用于创建空间分布式网络代码的固有冗余的同时联合地对它们进行重新编码。在目的地D，三个空间分布式编码序列（包括直接从源S₁和S₂接收的两个编码序列、和来自所述中继器的编码序列）的解码取决于信道/网络联合解码算法。

网络编码是一种协作形式，根据该协作形式，网络的节点不仅共享它们的固有资源（功率、带宽等），而且共享它们的计算能力，以便当信息传播通过节点时，渐增地创建强大的分布式编码。它在分集和编码方面、并因此在传送可靠性方面带来了显著增益。

用于中继器的两类操作被区分：半双工模式和全双工模式。

根据半双工模式，区分与不同的传送间隔对应的两个传送阶段，这是因为所述中继器不能够同时地接收和发送。在包括第一传送间隔（时隙）的第一阶段期间，两个源、而不是中继器进行发送。所述中继器联合地解码/重新编码，以便得到要在下一个传送间隔期间发送的信号。在包括第二传送间隔的第二阶段期间，所述中继器发送在第一传送间隔期间确定的信号，并且所述源发送与和在第一传送间隔期间发送的信息相同的信息有关的第二奇偶校验序列。半双工类型的中继器由于简单的通信方案以及由于易于实现它们和由此产生的其减少的成本而引人注目。

根据全双工模式，中继器从两个源接收新的信息块，并且基于预先接收的所述块同时地向接受者传送它的码字。与半双工中继器相比，所述全双工中继器使得可能实现更大的容量。

文章[1]和[2]描述了图2所图示的、用于MARC系统的信道/网络联合编码。所考虑的MARC系统使得所有链路CH14、CH24、CH13、CH43和CH23是正交的，此外假设在所述两个源与所述中继器之间的链路为完全可靠的。在专利申请中，所述链路是在两个或更多节点之间的通信信道，它可以是物理或逻辑的。当所述链路是物理的时，那么它一般被称作信道。两个源S1、S2在第一传送阶段期间向中继器R和接受者D广播编码信息。所述中继器R根据线性网络编码方案来线性地组合两个用户的假设完美解码的流。在第二阶段期间，所述中继器向接受者D发送附加的奇偶校验序列。当已经在接受者的级别上接收、存储和重新组织所有流时，可以考虑这个信道/网络联合代码，作为可能被迭代地解码的空间分布式信道/网络联合代码。这个联合代码在分集和编码方面带来了显著的增益。

S.Yang和R.Koetter[3]已经评估了图3所图示的、用于MARC系统的网络编码的性能，其具有正交链路，但是存在有噪声的源－中继器链路。作者提出了“软解码和转发”技术，该技术依赖于在要传送的比特上的离散概率分布的生成，所述离散概率分布是通过用于计算在已编码的比特/码元（symbol）上的后验概率（APP）的算法来获得的。每个源S1、S2生成要向中继器R传送的码字。所述中继器R通过使用BCJR解码算法（来自其作者的名字L.Bahl、J.Cocke、F.Jelinek、和J.Raviv[4]的首字母）、以对数似然比（LLR）的形式来解码它们，并且然后执行与所接收的两个码字的逐位模二和（XOR操作）对应的无记忆加权的网络编码，所述加权编码包括基于所述两个源的LLR L₁、L₂生成与所述XOR操作对应的第三LLR L_R。这个第三LLR最终以模拟的方式传送到目的地D。这样，接受者具有三个观测结果(observation)：源自两个源和LLR的观测结果。接受者通过利用由中继器提供的附加信息来联合地并且以迭代的方式来执行源S₁和源S₂的流的解码。甚至对于严重有噪声的链路S₁→R和S₂→R，所述文章描述了所述网络编码提供关于没有协作、并因此没有任何中继器的方案的编码增益。所述方法被描述在BPSK调制的情况中，并且不能被移植到大于四阶的调制，这是因为在第三步骤期间计算的表达式仅仅可以应用于两阶或四阶（例如，QPSK）的调制。

在这些各个已知的系统中，完全是在不存在干扰时减少解码误差，这是因为所考虑的MARC系统由于正交链路而被假设为没有干扰。此外，包括施加正交链路的约束导致了频谱资源的非最佳使用，并因此导致了网络的容量的限制。

发明内容

本发明的主题是一种意欲用于具有至少四个节点的网络的用于传送数字信号的方法，所述四个节点包括两个发送机、中继器和接收器，除了在所述中继器和所述目的地之间之外，所述两个发送机、所述中继器和所述接收器通过非正交链路而彼此分开，在所述中继器和所述目的地之间，所述链路是正交的，所述方法实现了空间分布式网络代码，所述方法包括：

-在每个发送机中编码、以用于每K个信息比特块地传递码字的步骤，

-在所述发送机中在αN个传送间隔期间发送所述码字的步骤，α∈[0,1]，

-在所述中继器中进行迭代联合检测/解码、以分开源自所述发送机的干扰流并且针对每个流来确定表示与所述码字相关联的K个信息比特的向量的步骤，

-在所述中继器中对两个向量进行联合编码、以确定冗余信息的步骤，

-在所述中继器中进行调度，以在(1-α)N个接下来的传送间隔期间发送所述冗余信息。

本发明的主题还在于意欲用于半正交MARC系统的中继器。

这样，意欲用于实现根据本发明的传送方法的、根据本发明的中继器包括：

-迭代联合检测/解码的部件，用于分开源自所述半正交MARC系统的两个发送机的干扰流，并且用于针对每个流来确定表示与发送机在αN个传送间隔期间发送的码字相关联的K个信息比特的向量，α∈[0,1]，

-所述两个流的向量的联合编码的部件，用于确定冗余信息，

-用于在(1-α)N个传送间隔期间发送所述冗余信息的部件，该(1-α)N个传送间隔跟随在其中所述两个发送机发送所述码字的αN个传送间隔之后。

发送机进行的发送步骤以同时的方式而发生，从而使得可能最大地利用公共频谱资源。因此，由于一方面在发送机与中继器之间和另一方面在发送机与目的地（接收机）之间的传送期间的源信号的叠加，所以在中继器接收的信号之间存在干扰，并且在目的地所接收的信号之间存在干扰。另外地陈述，来自源的传送是非正交的，也就是说，所述源同时使用相同的无线电资源（例如在时间、频率或代码方面的无线电资源）。

这样，本发明具体依赖于在中继器中引入联合检测/解码和联合编码步骤，从而使得可能分开由两个源同时发送的流，并且在不降低谱效率的情况下，向所有分散的发送机提供空间分布式网络代码的编码增益的益处。实际上，本发明的方式使得可能在接收机中基于在中继器中生成的并且由目的地接收的冗余来实现迭代解码，而没有在不存在发送机进行的同时发送情况下的干扰，没有使得必须增加发送机中的功率，以实现系统的覆盖范围和谱效率上的增加。

根据具体实施例，传送方法使得所述迭代联合检测/解码步骤实现硬解码。

这个关于在中继器中接收的每个比特的值而以硬判决来解码的模式更具体地适用于其中链路完全可靠的半正交MARC系统。在这个环境中，来自源的信息可以由中继器没有误差地解码。硬解码因此具体地适合于这样的半正交MARC系统，因为它相对于软解码具有减小的复杂度并且实现快速。

根据具体实施例，传送方法使得所述迭代联合检测/解码步骤实现软解码，并且所述联合编码步骤实现软编码和在比特级别上执行的边缘化（marginalization）。

这个解码模式更具体地适用于具有瑞利衰落信道和在源/中继器信道的源的级别上缺乏知识的半正交MARC系统。在这个环境中，存在其中来自源的信息将被中继器不完美地解码的非零概率。选择软解码使得可能限制通过中继器的误差传播。

根据具体实施例，传送方法使得所述迭代联合检测/解码步骤实现软解码，并且所述联合编码步骤实现软编码和压缩。

这个解码模式更具体地适用于具有瑞利衰落信道和在源/中继器信道的源的级别上缺乏知识的半正交MARC系统。在这个环境中，存在其中来自源的信息将被中继器不完美地解码的非零概率。选择软解码使得可能限制通过中继器的误差传播。此外，相对于具有软编码和在中继器上强加使用BPSK（或QPSK）调制的边缘化的模式，在软编码之后跟随有压缩使得可能在中继器中使用任何调制。

根据具体实施例，传送方法使得通过使用均方不相关误差准则(MMSUE)来执行所述压缩。

MMSUE准则的使用使得可能在中继器上基于后验概率执行最佳估计，并因此使得可能通过减少中继器中的误差的数目来最大化目的地上的SNR。

根据具体实施例，传送方法实现在所述发送机与所述中继器之间的分布的turbo码。此外，所述发送机中的所述编码步骤实现卷积编码器。

例如，所述分布式turbo码包括在发送机处的速率1/2的RSCC卷积码、以及在中继器处的速率2/3的RSCC卷积码，在其之前存在用于产生于解码器的每个流的交织器。具有并行级联的分布式turbo码的选择通过利用构造而具有包括系统化部分和两个冗余部分（由发送机确定并发送的第一冗余部分和由所述中继器确定并发送的第二冗余部分）的级联的代码，来允许用于具有半双工中继器的半正交MARC系统的空间分布式网络编码的非常简单实现。这个级联使得可能通过所述发送机之一在第一传送间隔期间发送所述系统化部分和第一冗余部分、并且通过所述中继器在第二传送间隔期间发送第二冗余部分。这个级联因此简单地使得所述中继器能够独立于在第一传送间隔期间从发送机到目的地传送的第一冗余部分，来向与系统化部分对应的信息比特提供新的冗余信息。目的地因此具有几个冗余，从而允许非常强大的解码，并因此允许可靠性上的改进。

本发明的主题还在于一种意欲用于半正交MARC系统的接收机的接收方法，该半正交MARC系统意欲用于实现根据本发明的传送方法。所述接收方法包括：

-存储与按照在αN个传送间隔期间发送的码字的形式的、针对每个发送机所编码的K个信息比特对应的、在αN个传送间隔期间接收的数据块的步骤，α∈[0，1]，

以及以迭代的方式而包括：

-检测冗余信息的步骤，所述冗余信息源自中继器并且在(1-α)N个传送间隔期间接收，所述(1-α)N个传送间隔跟随在所述αN个传送间隔之后，

-用于基于所接收的数据块来分开源自所述发送机的干扰流的检测步骤，

-联合解码步骤，用于通过联合地解码所分开的流和所检测的冗余信息而针对每个发送机来确定用于所述K个信息比特的解码值。

本发明的主题还在于一种意欲用于半正交MARC系统的接收机，该半正交MARC系统意欲用于实现根据本发明的传送方法。所述接收机包括：

-用于存储与按照在αN个传送间隔期间发送的码字的形式的、针对每个发送机所编码的K个信息比特对应的、在αN个传送间隔期间接收的块数据的部件，α∈[0,1]，

-跟随有联合解码器的、并行的块检测的两个部件，以迭代的方式而用于，分开在αN个传送间隔期间源自所述发送机的两个干扰流，检测在(1-α)N个接下来的传送间隔期间源自中继器的流，并且基于所分开的流和所检测的流而针对每个发送机来确定用于所述K个信息比特的解码值。

这个接收方法和这个接收机的优点在于，它们适于用于实现根据本发明的传送方法的半正交MARC系统。

上面实施例的各个模式可以或可以不与这些模式中的一个或多个组合，以定义另一模式的实施例。

本发明的主题还在于一种适于实现根据本发明的方法的半正交MARC系统，可选地为MIMO。

这样，根据本发明的半正交MARC系统包括根据本发明的中继器。

根据优选实施例，所述传送或接收方法各自的步骤是通过传送程序或接收程序各自的指令来确定的，所述传送程序或接收程序被合并在诸如微芯片的一个或多个电子电路中，所述一个或多个电子电路自己可能被布置在半正交MARC系统的电子装置中。当将这个程序加载在诸如处理器或等效物的计算设施中时，可同样好地实现根据本发明的、传送方法或接收方法，该计算设施的操作然后通过该程序的运行来控制。

结果，本发明还应用于计算机程序，特别是在信息介质上或在信息介质中的适合于实现本发明的计算机程序。这个程序可以使用任何编程语言，并且处于源代码、目标代码或介于源代码和目标代码之间的中间代码的形式（诸如，部分编译的形式）中，或者处于用于实现根据本发明的方法的任何其它期望形式中。

所述信息介质可以是能够存储所述程序的任何实体或装置。例如，所述介质可包括存储部件，诸如ROM，例如CD ROM或微电子电路ROM；或者另外地诸如磁记录装置，例如，磁带（软盘）或硬盘。

替换地，所述信息介质可以是其中合并了所述程序的集成电路，所述电路适合于运行所讨论的方法或者适合于在所讨论的方法的运行中使用。

此外，所述程序可被转换为诸如电或光信号的可传送形式，其可经由电缆或光缆、通过无线电或其它手段来传输。根据本发明的程序可具体地从因特网类型的网络中下载。

附图说明

在阅读了借助于简单的说明性且非限制性示例、和附图而给出的优选实施例的以下描述之后，本发明的其它特征和优点将更清楚地显现，在附图中：

-图1是图示了MARC系统的基本拓扑的图，

-图2是在各个节点之间具有正交链路的现有技术的MARC系统的第一示例，

-图3是在各个节点之间具有正交链路的现有技术的MARC系统的第二示例，

-图4是根据本发明的半正交MARC系统的示例，所述半正交MARC系统具有在中继器与目的地之间的正交链路、以及在发送机与中继器之间和在发送机和目的地之间的非正交链路，

-图5是由图4图示的半正交MARC系统实现的根据本发明的传送方法的简化流程图，

-图6是根据本发明的中继器的第一实施例的图，

-图7是根据本发明的中继器的第二实施例的图，

-图8是根据本发明的中继器的第三实施例的图，

-图9是在中继器上实现的压缩的示例的图，

-图10是由图6、7、或8图示的中继器的联合检测器/解码器DET/DEC的详细图，

-图11是由图10图示的联合检测器/解码器DET/DEC的MUD的详细图，

-图12是由图10图示的联合检测器/解码器DET/DEC的解码器DECi的详细图，

-图13是根据本发明的接收机的联合检测器/解码器的图，

-图14是根据本发明的在中继器处的操作的定序图，

-图15是根据本发明的接收机的联合检测器/解码器的详细图。

具体实施方式

本发明提出了一种新方式来使用图4图示的半正交MARC系统的中继器，以提高按照图5所图示的、根据本发明的方法1的传送的谱效率，同时允许接收机中的简单且高效的解码。

对传送信道不存在约束；它可以是快速衰落或慢速衰落信道，它可以是频率选择性的，并且它可以是MIMO。在随后的描述中，假设两个源、中继器和目的地完美地同步，并且两个源是独立的（在它们之间没有相关性）。

在专利申请中使用如下标记。

所有向量使用黑体字符。

向量的第k元素被表示为或v_k。

多维函数F将m×q维的矩阵作为输入，在所述矩阵中，每个元素a_ij（对于所有i=1，...,m和j＝1，...,q）属于集合E，并且它确定n×p维的矩阵在矩阵中的每个元素b_ij（对于所有i=1，...,n和j＝1，...,p）属于集合G，使得其被表示为：

F:E^m×q→G^n×p。

复随机变量的概率密度被表示为：所述概率密度遵循具有圆对称的均值为μx且方差为的高斯分布。

F₂是具有两个元素的伽罗瓦（Galois）域，R是实数的域，并且C是复数的域。设为属于域E的N ×M维矩阵，即 表示它的第k列(k=1，...,M)。

函数使用非斜体的大写字母的字符。

设x为具有概率律p(x)的离散随机变量，E(x)表示x的数学期望值：

$E\left(x\right)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{x}_{i}p\left(x_i\right)$

分别装备有和个天线的两个统计上独立的源S1、S2（两个发送机）通过应用用于调制和由编码器ENC1和ENC2实现的空时信道编码的方案C₁和C₂，来执行每k比特的块所分段信息数据 的编码2。因此，源的用于调制和编码的方案C₁或（respectively）C₂各自使得可能将已编码和已调制码元或与任何信息向量或相关联2，所述码元或属于具有基数（cardinality）|χ₁|=2^p和的复星座图χ₁和χ₂：

和是分别由源S₁和S₂发送的随后称为的最终码字。

所述源然后在第一阶段期间，发送3在信道的N_s=αN个使用（αN个传送间隔）期间的最终的码字和其中α∈[0,1]。

配备有R_x个接收天线和T_R个发射天线的中继器R在第一阶段期间，接收数据该数据是通过信道CH1、CH2传送的码字 （或者至少它们中的一些）的叠加。

下面在这个文档中，通用术语“码字”与和相关地使用，并且更一般地，用于在利用调制和编码方案Ci完成编码时获得的所有向量矩阵。

所述码字 因此是已发送的码字 的分布式版本，并且它们的叠加可以按照下面的形式来表达：

$y_{R,k}=y_{1R,k}+y_{2R,k}$

$=\underset{m=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{S_{1}R,k,m}{x}_{S_1,k-m}+\underset{m=0}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{S_{2}R,k,m}{x}_{S_2,k-m}+n_{\mathrm{SR},k}---\left(1\right)$

k=1,...,αN,α∈[0,1]

其中，表示附加的噪声向量，和表示用于在两个源和中继器之间的衰落的衰落系数的矩阵，并且M表示信道的记忆（信道的记忆效果与传播延迟或延迟扩展有关）。这个延迟引起所传送的信号的叠加，这通过码元之间的干扰而表明。

中继器R按照“硬”方式或“软”方式，通过联合检测器/解码器DET/DEC，来执行所接收的数据的联合检测/解码4，以便从其推导出代表两个源的二进制数据的实值向量

此后，所述中继器基于这两个向量和来应用5随后详述的函数Θ，以便获得所述中继器在信道的N_R=(1-α)N个使用时和在第二传送阶段期间向目的地分发6的冗余信息（N表示在两个传送阶段期间信道的使用总数）。

在这个第二阶段期间，所述源不发送。

接受者观察由源在第一传送阶段期间发送的码元与由中继器在第二阶段期间发送的码元的叠加。所述接受者基于这些信号来执行迭代的联合检测/解码，以恢复消息和

根据各个实施例，可重复所述基本拓扑以便确定具有几个中继器和几个目的地的半正交MARC系统，每个中继器与至少两个发送机和接收机相关联。根据其它实施例，基本拓扑的两个发送机可以成为具有至少两个发射天线的仅仅一个发送机。在所有的情况下，所述中继器和所述接收机接收经由不同的传送信道传送的码字。

每个中继器R因此提供使能够在接收机处改进解码的冗余码字通过分开来自所述两个发送机的流（这是因为来自所述两个发送机S₁、S₂的码字由于非正交链路S1->R、S2->R而被叠加在同一个接收的流中），并通过联合地编码从所述叠加的流中提取的值，来形成这些冗余的码字。

可以依照编码类型和代码级联（并行、串行或任意），来构想多种的变化实现。

多种类型的代码可使用在发送机和中继器中，只要它们是线性代码即可。具体地，它们可能为：

·卷积码；

·BCH码；

·RS码；

·turbo码；

·二进制或非二进制LDPC码；和/或

·奇偶校验码。

可能在发送机和中继器中使用相同的代码，或者使用不同的代码。根据第一实施例，图4中所图示的MARC系统包括在源S1、S2与中继器R之间的链路CH1、CH2，假设这些链路完全可靠，换言之，所述链路有非常好的质量，并且解码几乎是没有误差的。

图6中所图示的中继器R借助于硬联合检测器/解码器DET/DEC_d、以硬方式对两个源的数据进行解码，并且它基于调制和空时编码方案C_R、借助于硬联合编码器Re_ENC_d来联合地对所述数据进行重新编码。

联合检测器/解码器DET/DEC_d的输出 取由所述联合编码器Re_ENC_d所使用的二进制值：

${\mathrm{\λ}}_{1R}={\stackrel{\⩓}{u}}_{S_1}\∈{F_2}^K$

${\mathrm{\λ}}_{2R}={\stackrel{\⩓}{u}}_{S_2}\∈{F_2}^K$

所述硬联合编码器Re_ENC_d利用二进制值的两个向量作为输入，并且通过应用调制和空时编码方案C_R来产生离散码元的矩阵，其中χ_R是具有基数的复星座图：

其产生离散码元

此后，应用列选择函数Ω：

N₀≤N₁，其选择矩阵的N₀个列，以便获得冗余码元使得

所述中继器在N₀=N_R个传送间隔期间发送这些离散码元这些离散码元可以表达为如下形式：

$X_R=\mathrm{\β}{S}_R=\mathrm{\Θ}\left({\stackrel{\⩓}{u}}_{S_1,}{\stackrel{\⩓}{u}}_{S_2}\right)\∈x_R^{T_R\×N_R}$

其中β是功率规格化因子，并且Θ是两个源的已估计数据的确定性函数。

根据第二实施例，图4中所图示的半正交MARC系统包括在源S1、S2与中继器R之间的具有瑞利（Rayleigh）衰落的链路CH1、CH2。此外，所述源没有关于将源与所述中继器分开的链路的任何知识。结果，存在所述中继器不完美地解码两个源的消息的非零概率。在这样的条件下，存在所述中继器将误差传播到接受者的风险。

这个模式允许在接受者的级别上在联合解码期间考虑在中继器中出现的解码误差。

根据这个模式，图7和图8所图示的中继器R通过软联合检测器/解码器DET/DEC_s来执行软联合检测/解码，以便获得信息比特的后验概率（APP）({P(uk＝0，1)})。 $\left(\right\{P({\stackrel{\text{-}}{u}}_k=\mathrm{0,1})\left\}\right).$

按照如下定义的似然比(LLR，对数似然比）的形式来计算信息比特的APP：

${\left[{\mathrm{\λ}}_{1R}\right]}_k=L\left(u_{S_i,k}\right)={\left[L\left(u_{S_i}\right)\right]}_k=1n\frac{P(u_{S_i,k}=1)}{P(u_{S_i,k}=0)}$ k=1,…,K i＝1,2。

因此：

${\text{\λ}}_{1R}=L\left(u_{S_1}\right)\∈R^K$

${\text{\λ}}_{2R}=L\left(u_{S_2}\right)\∈R^K$

所述中继器此后基于调制和编码方案C_R，借助于随后详述的联合编码器Re_ENC_s，来执行加权的空时联合网络重新编码：

所述编码器利用二进制值的两个向量，并且产生属于的离散码元的矩阵其中χ_R是具有基数的复星座图。

使用向代码C_R应用的BCJR算法的所述加权的空时网络编码函数被表示为如下的形式：

用联合编码器Re_ENC_s实现的加权的网络编码函数使用两个实数值的向量（解码的比特的LLR的向量），并且它以形式LLR的形式来提供码元（TR维）的概率：

$1n\frac{P(s_{R,k}^1=a_i)}{P(s_{R,k}^1=a_0)}$

即：

$P{\left(S_R^1\right)}_{i,k}=1n\frac{P(s_{R,k}^1=a_i)}{P(s_{R,k}^1=a_0)}$

其中，和 k=1,...,N₁。从而确定矩阵

最后，列选择函数Ω^S（其消去了与列选择函数Ω所消去的向量有关的所有概率）被应用到矩阵因此，我们定义函数：

N₀≤N₁，使得

这个列选择函数使得可能选择要分发到接收机的冗余的尺寸。这具有向方法引入灵活性的优点，并且具体地，具有依照在发送端使用的代码来适配冗余尺寸的优点。

图7中所图示的中继器对应于如下的具体模式，根据该模式，在发送冗余向量之前，在联合重新编码之后是边缘化MARG。

这个具体模式适用于如下的中继器，在该中继器中，调制和空时编码方案C_R是基于二进制编码函数（可能包括交织器）：并且基于用于将比特与码元相关联的调制（比特到码元的编码函数）（指明“……的子集”），其中χR表示基数|χ_R|=2^m的所获得码元的星座图，即这个编码和空时调制方案的示例是ST-BICM。

所述边缘化操作Ψ包括基于以形式存储的码元概率来计算比特级别的概率，以便提供APP比率的对数。

通过假设是二进制冗余信息、并且表示码元s_R，k，t(k=1，...,N₀,l=1，...,m,t=1，...,T_R)的第l比特，应用通过表达式描述的边缘化函数Ψ使得可能基于概率

b=0,1

来获得比特c_R，k，t(l)的LLR^L(c _R，k，t(l) ⁾：

$L\left(c_{R,k,t\left(l\right)}\right)=1n\left(\frac{P(c_{R,k,t\left(l\right)}=1)}{P(c_{R,k,t\left(l\right)}=0)}\right)$

其中：

$P(s_{R,k}=a_i)=c_0{e}^{P{\left(s_R\right)}_{i,k}}$ $i=1,\…,2^{m{T}_R}-1,$ 其中 $c_0=P(s_{R,k}=a_0)=\frac{1}{1+\underset{i=1}{\overset{2^{m{T}_R-1}}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{P{\left(s_R\right)}_{i,k}}}.$

考虑如下定义的矩阵

${\left[L\left(c_R\right)\right]}_{t,(k-1)m+l}=L\left(c_{R,k,t\left(l\right)}\right)k=1,...,N_0,t=1,...,T_R,l=1,...,m,$

然后，在N_R=mN₀个传送间隔期间（如果所述方法使用正交且同相信道，则N_R=mN₀/2）将冗余信息转发到接收机，其中β是功率规格化因子。

这个具体的模式可应用到所有调制，然而因为所述中继器以LLR形式来传送与比特对应的软值，所以谱效率限于BPSK（或QPSK）调制可用的谱效率。

图8所图示的中继器对应于如下的具体模式，根据该具体模式，在发送冗余向量之前，在联合重新编码之后是压缩COMP。所述压缩函数Ψ可以表达为如下的形式：

用于压缩所述概率分布的操作的优点为：允许传送与由编码器在单个传送间隔上提供的码元的概率有关的所有软信息，而与调制和编码方案C^R的调制无关。

下面的示例对应于MMSUE压缩的特殊情况。图9中图示出了用于实现MMSUE压缩的中继器中的操作的图。

用表示的码元级别的边缘化函数Ψ₁利用所述LLR的向量并且它提供所述LLRΔ_t，j，k。

即：

其中：

${\mathrm{\Δ}}_{t,j,k}=1n\frac{P(S_{R,k,t}=b_j)}{P(S_{R,k,t}=b_0)}$

以及j=1,…,2^m-1,k=1,…N₀,t=1,…,T_R

其中：

$P(S_{R,k,t}=b_j)=\underset{i:{\mathrm{\α}}_{i,t}=b_j}{\mathrm{\Σ}}P(s_{R,k}=a_i)=\underset{i:{\mathrm{\α}}_{i,t}=b_j}{\mathrm{\Σ}}{c}_0{e}^{P{\left(s_R\right)}_{i,k}}$

b_j∈χ_R,j=0,…,2^m-1， $i=1,...,2^{m{T}_R}-1,$ $c_0=P(s_{R,k}=a_0)=\frac{1}{1+\underset{i=1}{\overset{2^{m{T}_R-1}}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{P{\left(s_R\right)}_{i,k}}}$

根据具体实现，这个边缘化函数可被直接合并在软重新编码/调制的步骤中。

该MMSUE压缩函数Ψ₂包括计算码元s_R，k，t的期望。它被表达为如下形式：

它利用LLRΔ_t，j，k，并且计算：

$E\left(S_{R,k,t}\right)=\underset{j=0}{\overset{\left|x_R\right|-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{j}P(S_{R,k,t}=b_j)=\underset{j=0}{\overset{\left|x_R\right|-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_j{K}_0{e}^{{\mathrm{\Δ}}_{t,j,k}}$

b_j∈χ_R,j=0,…,2^m-1，其中Δ_t,0,k=0

所计算的期望E(s_R，k，t)被存储在矩阵中，并且在信道的N_R=N₀个使用期间，将冗余信息分发到目的地，其中β是功率规格化因子。

在中继器的具体示范实现的下面描述中，假设源S1、S2（发送机）实现BICM（比特交织编码调制）调制和编码方案，也就是说，这些方案包括二进制编码器、逐比特交织器（称为信道交织器）和调制器的串行级联。所考虑的发送机因此在传送所述信号之前，包括比特级别的伪随机交织器。结果，中继器和接收机二者都包括对应的去交织器。所述交织器用于破坏在连续的传送比特之间的相关性，从而使得可能更有效地执行迭代联合检测/解码。

为了简化所述标记，下面假设单个发射天线和单个接收天线被使用在所有的发送机和接收机中，因此此外，还假设瑞利衰落是准静态的、信道是无记忆的、以及接收机具有关于噪声的方差的和关于衰落系数的完整知识。

对应于两个源的编码方案将被交织的编码比特和（n1和n₂：编码比特的长度）与任何消息向量和相关联，以给出

和并然后被（基于两个源的调制方案）调制到属于复星座图的码元（码字）和通过假设所使用的标签（label）是和其中S₁和S₂的每个已调制码元分别属于具有基数|χ₁|=2^p和|χ₂|=2^q的复集合χ₁和χ₂，于是表示（对于S₁，k=1,...,N_s，l=1，...,p，以及对于S₂，l＝1，...,q）的二进制标签的第l比特。

对应于所述中继器的编码和调制方案C_R是基于二进制代码（编码比特（冗余）的向量被表示为c_R，n′<n）、交织器（已编码和已交织比特被表示为）、和具有比特到码元编码的调制器，其中χ_R表示基数|χ_R|=2^m的所获得的码元的星座图。所述中继器所发送的信号（码字）被表示为

下文中，更详细地描述所述中继器的操作方式。

图10中图示出了联合检测器/解码器DET/DEC。所述描述覆盖其中这个检测器/解码器采取硬判决或软判决的情况二者。

所述联合检测器/解码器DET/DEC以迭代的方式来应用联合检测/解码方案。所述方案通过多用户检测器MUD所实现，在该多用户检测器MUD之后是并行的两个解码器DEC1和DEC2。

所述中继器R接收两个源S1、S2的信号的、用关系式（1）表达的叠加，在其中信道不引入任何传播延迟（无记忆的准静态信道）的情况中，所述关系式（1）被简化：

$y_{R,k}\begin{array}{c}{=y}_{1R,k}+y_{2R,k}\\ =h_{S_{1}R}{x}_{S_1,k}+h_{S_{2}R}{x}_{S_2,k}+n_{\mathrm{SR},k}\end{array},k=1,...,N---\left(2\right)$

其中，n_SR，k表示具有分布的高斯加性噪声，并且其中和表示在源S1、S2与中继器R之间的链路的系数。

在每个迭代中，图11中示意性示出的多用户检测器MUD基于所接收的数据y_R来分开各流，通过实现MAP（最佳后验）检测器而提取来自每个源的信息。所述MAP检测器通过使用来自信道的有噪声观察y_R和解码器DECi在先前迭代中提供的关于已编码和已交织比特的先验信息和以对数似然比（LLR）和的形式来计算两个源的编码比特的软信息。

根据下面的等式来计算每个源的码元的第1比特的对数似然比（LLR）：

（为了简化所述标记，省略了时间索引）：

$\mathrm{\&Lambda;}\left(v_{S_i\left(l\right)}\right)=1\mathrm{og}\frac{P(v_{S_i\left(l\right)}=1|y_R)}{P(v_{S_i\left(l\right)}=0|y_R)}$

(i,j=1,2和i≠j)

在已知噪声的高斯分布的情况下，这使得可能写作：

其中：

(i,j=1,2，i≠j和l′≠l)

其中，是关于每个码元的比特的先验概率的对数比，该先验概率由解码器在先前的迭代中提供。

在MAP检测器的输出处的非固有（extrinsic）对数似然比（LLR）根据下面的表达式来计算：

$L\left(v_{S_i\left(l\right)}\right)=\mathrm{\&Lambda;}\left(v_{S_i\left(l\right)}\right)-E_x\left(v_{S_i\left(l\right)}\right)---\left(7\right)$

在通过用于执行在发送端使用的与信道编码相关联的交织器的逆功能的去交织器π_c ^-1执行的去交织之后，所述MUD提供关于已编码比特的非固有对数似然比（LLR）

在每个迭代时，图12中示意性示出的解码器DECi分别利用由MUD提供的已编码比特的固有（intrinsic）对数似然比（LLR）的向量和它们传递关于已编码比特和的非固有对数似然比和在交织之后，关于已编码和已交织比特的非固有对数似然比和被所述MUD作为先验对数似然比而使用在接下来的迭代中。所述交织器等同于在发送端使用的与信道编码相关联的交织器。

在最后的迭代中，每个解码器DECi采取硬/软判决，并提供代表K个信息比特的向量

注意到在半双工半正交情况中在发送机和中继器的调度，每个发送机在αN，α∈[0,1]个第一传送间隔期间发送它的码字，并且中继器在(1-α)N个第二传送间隔期间发送冗余向量。

接收机接收源自中继器的在(1-α)N个第二传送间隔期间传送的冗余信息。它通过利用所述冗余信息、以及从两个源接收的且在αN个第一传送间隔期间发送的叠加消息，实现了用于确定原始消息的处理。通过图13所图示的联合检测器/解码器来实现所述处理。为了简单的原因，没有表示信道交织器。

联合检测器/解码器包括并行的检测器MUD和解调器DEMOD，其后跟随有联合解码器DEC_c。所述MUD和DEMOD利用分别与αN个和(1-α)N个传送间隔有关的信息。在这两个连续的阶段期间传送的信号可表达为如下的形式：

${y_{D,k}}^{\left(I\right)}={h_{S_{1}D,k}}^{\left(I\right)}{x_{S_1,k}}^{\left(I\right)}+{h_{S_{2}D,k}}^{\left(I\right)}{x_{S_2,k}}^{\left(I\right)}+{n_k}^{\left(I\right)}---\left(8\right)$

（对于所述αN个第1间隔），其中k=1,...,αN，以及y_D，k ^(II)=h_RD,k ^(II)x_R，k ^(II)+n_k ^(II)            (9)(对于所述(1-α)N个第2间隔)，其中k=αN+1,...，N。

接下来的描述涉及通过具体的半正交MARC系统进行的、根据本发明的传送方法和接收方法的示范实现。

所述半正交MARC系统包括半双工中继器，该半双工中继器实现分布式turbo码类型的特定编码/解码方案。所述两个源利用速率为1/2的递归系统化卷积编码器（RSCC）来编码每长度K的块所分段的数据。编码的结果包括由两部分组成的编码比特：包括系统化部分的第1部分、以及作为第1冗余部分的第2部分。发送机（在交织和调制之后）在第1传送间隔期间发送去往中继器和去往接受者（接收机）的编码比特的第1和第2部分。

中继器接收在第1传送间隔期间发送的信号，并且不进行如前面结合图8描述的、其后跟随有软编码和压缩的软联合检测/解码。

在软解码之后，中继器获得代表每个源的K个信息比特的和 ${\mathrm{\&lambda;}}_{2R}=L\left(u_{S_2}\right).$

基于值λ_1R和λ_2R，中继器然后确定要在第二传送间隔期间发送的冗余向量x_R。为此，中继器通过两个交织器π₂来交织代表两个源的流的和值，并然后通过速率2/3的软编码器RSCC_Re ENC_s来编码这些交织的数据。所述中继器仅仅发送奇偶校验比特（与奇偶校验对应的列的选择）。在这个情况中：N＝3K,α＝2/3。这个确定通过图14来图示。

在目的地处，所述接收方法对来自中继器的已接收信号应用高斯模型，以对总干扰进行模型化。

为了使目的地处的SNR（信噪比）最大化，MARC系统使用MMSUE（最小均方不相关误差）准则：所述中继器基于后验概率来做出最佳估计。这个准则的选择使得可能优化中继器的职责。由所述中继器执行的MMSUE压缩的原理如下。

所述中继器生成关于属于星座图χ_R的码元s_R,k的概率：

其中每个调制的码元属于基数|χ_R|=2^m的复集合χ_R。因此，k=1,...,N_R,l=1,...,m表示s_R,k的二进制标签的第l比特。码元的能量被规格化到一，以便简化所述标记。

所述中继器在N_R个传送间隔上发送关于节点S₁和S₂的分组的信息，该信息使用C_R来进行编码和调制。中继器在N_R个传送间隔期间发送如下的复码元：

$x_{R,k}=f\left(s_{\text{R,k}}\right)\text{=}\sqrt{\frac{P_R}{{\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_{R,k}}^2}}{\tilde{s}}_{R,k},$ k=1,...,N_R    (10)

其中

${\tilde{s}}_{R,k}=\underset{\mathrm{\&alpha;}\&Element;x_R}{\mathrm{\&Sigma;}}{s}_{R,k}P(s_{R,k}=\mathrm{\&alpha;})---\left(11\right)$

以及

${\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}^2=\frac{1}{N_R}\underset{k=1}{\overset{N_R}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|{\tilde{s}}_{R,k}\right|}^2---\left(12\right)$

其中，P_R是所述中继器可用的能量。

在接收机处，在没有干扰的高斯信道的具体环境中，检测均方差意义上的码元x_R，k，以便获得估计其中根据第一高斯近似，假设n_k是具有已知方差σ²的高斯。

通过将MMSUE（最小均方不相关误差）的构思推广到已编码数据，所述估计可以以如下的形式来表示：

${\stackrel{\&And;}{x}}_{R,k}=x_{R,k}+n_k$

$=\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}}{{\mathrm{\&sigma;}}_{s_R}^2}\sqrt{P_R}(s_{R,k}+e_k)+n_k$

$={\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}\sqrt{P_R}{s}_{R,k}+{\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}\sqrt{P_R}{e}_k+n_k$

$={\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}\sqrt{P_R}{s}_{R,k}+n_k^{\&prime;}---\left(13\right)$

n′_k的方差为

关于n′_k的第二高斯近似使得可能恢复概率P(s_R，j＝a)，a∈χ_R，所述概率正比于：

通过假设，分布式网络的节点知道它们各自的传送功率。

中继器在第二传送间隔期间发送单独与系统化递归码的K个奇偶校验比特对应的冗余向量X_R。

这样，在第1传送间隔期间，接受者接收由两个发送机发送的码字的叠加：所述码字包括编码比特的系统化部分和第1冗余部分。在第二传送间隔期间，接受者接收由中继器确定的冗余向量。

在接收这些各个码字之后，接收机通过联合检测器/解码器来检测并解码所接收的各个流。图15图示的这个联合检测器/解码器包括并行的检测器MUD和解调器DEMOD，其后跟随有联合解码器DEC_c。

在每次迭代中，MUD使用MAP检测器来分开（两个源的）两个流，并计算编码比特的对数似然比（LLR），并且并行地，解调器DEMOD基于源自中继器中的所接收的码元，来根据MAP准则计算关于编码比特的LLR。

MUD利用与第一传送间隔对应的信号，并分开两个源的流；它提供关于在第1传送间隔期间发送的编码比特的对数似然比(LLR)和MUD的操作原理等同于已经结合图11描述的操作的方式。

解调器DEMOD利用与第二传送间隔对应的信号，以检测和解调源自中继器的流。解调器DEMOD使用MAP准则进行解调，同时考虑在中继器中执行的MMSUE压缩：解调器DEMOD必需考虑在解调期间的MMSUE等效噪声的方差。

解调器DEMOD提供关于中继器在第2传送间隔期间发送的编码比特的对数似然比(LLR)在解调器DEMOD的输入处接收的信号可表达为如下的形式：

${y_D}^{\left(\mathrm{II}\right)}={h_{\mathrm{BD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}{x_{R,k}}^{\left(\mathrm{II}\right)}+{n_k}^{\left(\mathrm{II}\right)}$

$={h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}\left({\mathrm{\&sigma;}}_{{{\tilde{s}}_R}^{\left(\mathrm{II}\right)}}\sqrt{P_R}({s_{R,k}}^{\left(\mathrm{II}\right)}+e_k^{\left(\mathrm{II}\right)})\right)+{n_k}^{\left(\mathrm{II}\right)}$

$={h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}{\mathrm{\&sigma;}}_{{{\tilde{s}}_R}^{\left(\mathrm{II}\right)}}\sqrt{P_R}{s_{R,k}}^{\left(\mathrm{II}\right)}+n_k^{\&prime;}$ k=2K+1,...,3K    (15)

其中：

$n_k^{\&prime;}={h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}{\mathrm{\&sigma;}}_{{{\tilde{s}}_R}^{\left(\mathrm{II}\right)}}\sqrt{P_R}{e}_k^{\left(\mathrm{II}\right)}+{n_k}^{\left(\mathrm{II}\right)}---\left(16\right)$

是目的地处的等效噪声，其具有均值0和方差

${\mathrm{\&sigma;}}_{n^{\&prime;}}^2={\mathrm{\&sigma;}}_{n^{\left(\mathrm{II}\right)}}^{}+P_R{\left|{h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}\right|}^2(1-{\mathrm{\&sigma;}}_{{{\tilde{s}}_R}^{\left(\mathrm{II}\right)}}^2)---\left(17\right)$

通过考虑所接收的流并且在知道噪声的表达式的情况下，所述解调器DEMOD确定：

(为了简化所述标记，省略了时间索引。)

其中，

$A=\exp (-{\left|\right|\frac{{y_D}^{\left(\mathrm{II}\right)}-{h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}{\mathrm{\&sigma;}}_{{{\tilde{s}}_R}^{\left(\mathrm{II}\right)}}\sqrt{p_R}{s}_R}{{\mathrm{\&sigma;}}_{n^{\&prime;}}}\left|\right|}^2+\mathrm{\&xi;}\left(s_R\right))---\left(19\right)$

$B=\exp (-{\left|\right|\frac{{y_D}^{\left(\mathrm{II}\right)}-{h_{\mathrm{RD}}}^{\left(\mathrm{II}\right)}{\mathrm{\&sigma;}}_{{\tilde{s}}_R}\sqrt{p_R}{s}_R}{{\mathrm{\&sigma;}}_{n^{\&prime;}}}\left|\right|}^2+\mathrm{\&xi;}\left(s_R\right))---\left(20\right)$

其中：

以及：

L(v_R(l) ^(II))=Λ(v_R(l) ^(II))-E_x(v_R(l) ^(II))            (22)

在去交织之后，获得冗余比特的固有对数似然比L(c_R ^(II))，作为来自解调器DEMOD的输出。

联合解码器DEC_c是由两个turbo解码器DTC1、DTC2形成的，其每一个包括具有软输入和软输出的分别为SISO1、SISO2和SISO3、SISO2的两个解码器，所述解码器之一被共享：SISO2(DEC R)。解码器SISOi利用编码比特的固有对数似然比 以及冗余比特的固有对数似然比L(c_R ^(II))，并且提供关于编码比特的非固有对数似然比 和Ex(c_R ^(II))。在交织之后，MUD和解调器DEMOD将这些值用作先验信息。

设为两个源的系统化比特的软信息，并且设 是由MUD和解调器DEMOD提供的、与两个源和中继器对应的奇偶比特的软信息(i=1,2)。

设 和是由解码器SISO j (j=1，...,3)所生成的非固有信息。

解码器DEC_c所实现的迭代处理进行如下：

1．MUD（在重新交织之后）利用 并且所述解调器DEMOD（在重新交织之后）利用作为先验信息，并且它们产生固有对数似然比(在没有先验信息的意义上，第一迭代是不同的)。

2．DTC 1和DTC 2起作用：

2.a)SISO1和SISO3同时操作：

-SISO1利用和并利用在先前迭代中获得的作为先验信息，并且通过BCJR算法计算和

-SISO3利用和并利用在先前迭代中获得的

作为先验信息，并且通过BCJR算法计算和

2.b)SISO2利用 和并利用和作为先验信息，并且通过BCJR算法计算 和

3．在考虑新的先验值的情况下，返回到步骤1。

在新的迭代之后，基于如下等式来进行硬判决：

和

以分别提供和

根据具体使用，两个源对应于两个不同的用户，例如两个移动终端。根据另一使用，所述两个源可对应于可从同一终端访问的两个不同服务，但是在这个情况中，所述终端配备有至少两个天线，所述天线确定在终端与中继器之间以及在终端与目的地之间的两个不同传播信道。

参考文献：

[1]C.Hausl,F.Schrenckenbach,I.Oikonomidis,G.Bauch,“Iterativenetwork and channel coding on a Tanner graph,”Proc.Annual AllertonConference on Communication,Control and Computing,Monticello,IL,2005.

[2]C.Hausl,P.Dupraz,“Joint Network-Channel Coding for theMultiple-Access Relay Channel,”Proc.IEEE SECON’06,Reston,VA,Sept.2006.

[3]S.Yang,R.Koetter,“Network coding over a noisy relay:A beliefpropagation approach”,in Proc.IEEE ISIT’07,Nice,France,June 2007.

[4]L.Bahl,J.Cocke,F.Jelinek,and J.Raviv,"Optimal Decoding of LinearCodes for minimizing symbol error rate",IEEE Transactions on InformationTheory，vol.IT-20(2),pp.284-287,March 1974.

Claims (7)

1.一种意欲用于具有至少四个节点的MARC网络的用于传送数字信号的方法(1)，所述四个节点包括两个发送机(S₁、S₂)、中继器(R)和接收机(D)，除了在所述中继器和所述接收机之间之外，所述两个发送机(S₁、S₂)、中继器(R)和接收器(D)通过非正交链路而彼此分开，在所述中继器和所述接收机之间，所述链路是正交的，所述方法实现了空间分布式网络代码，所述方法包括：

-在每个发送机中编码(2)、以用于每K个信息比特块地传递码字的步骤，

-在所述发送机中在αN个传送间隔期间发送(3)所述码字的步骤，α∈[0,1]，

-在所述中继器中进行迭代联合检测/解码(4)、以分开源自所述发送机的干扰流并且针对每个流来确定表示与所述码字相关联的K个信息比特的向量的步骤，

-在所述中继器中对两个向量进行联合编码(5)、以确定冗余信息的步骤，

-在所述中继器中进行调度，以在(1-α)N个接下来的传送间隔期间发送(6)所述冗余信息，其中N表示传送间隔的总数，

-其中所述迭代联合检测/解码步骤实现软解码，并且所述联合编码步骤实现软编码和以下之一：在比特级别上执行的边缘化或压缩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用均方不相关误差准则(MMSUE)来执行所述压缩。

3.根据权利要求1所述的方法，实现在所述发送机与所述中继器之间的分布的turbo码，并且其中所述发送机中的所述编码步骤实现卷积编码器。

4.一种意欲用于半正交MARC系统的中继器(R)，所述半正交MARC系统用于实现根据权利要求1到3中任一项所述的传送方法，所述中继器包括：

-迭代联合检测/解码的部件(DET/DEC)，用于分开源自所述半正交MARC系统的两个发送机的干扰流，用于实现软解码，并且用于针对每个流来确定表示与发送机在αN个传送间隔期间发送的码字相关联的K个信息比特的向量，α∈[0,1]，

-通过实现软编码和以下之一：在比特级别上执行的边缘化或压缩来对所述两个流的向量的联合编码的部件(Re_ENC)，用于确定冗余信息，

-用于在(1-α)N个传送间隔期间发送所述冗余信息的部件，该(1-α)N个传送间隔跟随在其中所述两个发送机发送所述码字的αN个传送间隔之后，其中N表示传送间隔的总数。

5.一种半正交MARC系统(SYS)，其中，中继器是根据权利要求4所述的中继器。

6.一种意欲用于半正交MARC系统的接收机的接收方法，该半正交MARC系统意欲用于实现根据权利要求1到3之一所述的传送方法，所述接收方法包括：

-存储与按照在αN个传送间隔期间发送的码字的形式的、针对每个发送机所编码的K个信息比特对应的、在αN个传送间隔期间接收的数据块的步骤，α∈[0,1]，

以及以迭代的方式而包括：

-考虑由于经压缩经软编码的冗余信息的传送而产生的等效信道来检测经压缩经软编码的冗余信息的步骤，所述冗余信息源自中继器并且在(1-α)N个传送间隔期间接收，所述(1-α)N个传送间隔跟随在所述αN个传送间隔之后，其中N表示传送间隔的总数，

-用于基于所接收的数据块来分开源自所述发送机的干扰流的检测步骤，

-联合解码步骤，用于通过联合地解码所分开的流和所检测的冗余信息而针对每个发送机来确定用于所述K个信息比特的解码值。

7.一种意欲用于半正交MARC系统的接收机(D)，该半正交MARC系统意欲用于实现根据权利要求1到3之一所述的传送方法，所述接收机包括：

-用于存储与按照在αN个传送间隔期间发送的码字的形式的、针对每个发送机所编码的K个信息比特对应的、在αN个传送间隔期间接收的块数据的部件，α∈[0,1]，

-跟随有联合解码器(DEC_c)的、并行的块检测的两个部件(MUD,DEMOD)，以迭代的方式而用于，分开在αN个传送间隔期间源自所述发送机的两个干扰流，考虑由于经压缩经软编码的冗余信息的传送而产生的等效信道来检测在(1-α)N个接下来的传送间隔期间源自中继器的经压缩经软编码的冗余信息，并且基于所分开的流和所检测的冗余信息而针对每个发送机来确定用于所述K个信息比特的解码值，其中N表示传送间隔的总数。