CN103036639A - 利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点，属于通信领域。其中，该利用网络编码的无线中继传输方法包括：中继节点向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；中继节点接收多个用户发送的数据信号，并对数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；中继节点对多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站，以使基站对第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。本发明实施例能够在提高通信性能的同时，实现节省传输时间，并能够提高接收端译码的准确性。

Description

利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点。

背景技术

随着无线蜂窝通信技术的发展，人们使用无线通信越来越普遍，基于无线通信的应用方式也越来越多，这些使通信系统的吞吐量越来越大，但通常频谱资源是有限的，因此在频谱资源有限的情况下，提升通信系统容量是无线蜂窝通信技术要发展而必须解决的一个问题。

在一个蜂窝小区里，小区中的用户通过基站与其他的小区用户进行通信。对于小区中距离基站比较近的用户，通常其与基站之间的信道条件比较好，因此通信质量更好，以及传输的数据量可以更大；而对于距离基站比较远，或者处于阴影区域中的用户，则其与基站之间的信道由于衰落比较大，所以信道条件也会比较差，因此通信质量较差，传输的数据量也较小。

为了解决由于距离基站较远或者阴影衰落的关系，而导致的通信质量和性能变差的问题，可以在基站和用户之间的某个适当的地方引入中继(英文为Relay)，使基站与中继之间的信道条件，和中继与用户之间的信道条件都变好，从而通过中继的转发，使用户和基站之间的通信传输性能，比用户和基站之间直接进行通信传输的性能要更好。

现在经常讨论和使用的中继的类型，比如LTE协议中提到的中继类型：Type 1Relay，通常具备部分或全部的基站的功能，比如在基站所在小区中的中继也具有自己独立的小区，该中继小区下面的用户都是通过中继与基站进行通信，而该用户不能直接和基站进行通信，当然中继小区的资源是由基站分配得到的，这样才能避免或降低中继小区中的用户和基站所在小区的其他用户之间的干扰问题。

在引入中继以后，虽然用户和基站之间的通信性能得到了改善，但这是通过增加传输时间来获得的。举例说明，用户要向基站发送数据，则在第一个时隙(英文为slot)用户必须先把数据发送给中继，中继对接收到的信息进行解码，如果解码成功，则在第二个时隙由中继把数据再转发给基站；否则中继会要求用户重传数据。因此相比原来用户和基站之间直接通信只需一个时隙，现在用户需要使用两个时隙的时间，通过中继转发来完成向基站发送数据。

综上所述，小区里原来通信性能差的用户区域，通过引入中继虽然可以使这部分的用户区域的通信性能提高，但是传输时间也增加了很多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点，能够在提高通信性能的同时，实现节省传输时间。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种利用网络编码的无线中继传输方法，包括：

中继节点向基站上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，所述控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

所述中继节点接收多个用户发送的数据信号，并对所述数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站，以使所述基站对所述第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

进一步地，所述中继节点向基站上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息之前还包括：

所述中继节点接收基站下发的控制信令，所述控制信令指示所述中继节点上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

进一步地，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

所述中继节点从所述多个第一数据信息中选择k1个用户对应的第一数据信息做网络编码；

所述中继节点将网络编码后得到的第二数据信息和所述k1个用户的用户标识发送给基站。

进一步地，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

步骤A1：所述中继节点接收基站下发的包含用户标识集A和用户标识集B的第一控制指令，用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k2个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第二用户标识集中、与第一用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k2个用户标识组成的集合，其中所述第一用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合，所述第二用户标识集为所述中继节点解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

步骤A2：所述中继节点从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，

步骤A3：所述中继节点将步骤A2中所选取的用户标识从用户标识集A和用户标识集B中去除；

步骤A4：重复步骤A2～A3，所述中继节点将得到的k2个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

进一步地，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

步骤B1：所述中继节点将解码成功的数据信号对应的用户标识记录为第一用户标识集；

步骤B2：所述中继节点接收基站下发的包含第二用户标识集的第一控制指令，所述第二用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

步骤B3：所述中继节点从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，其中用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k3个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第一用户标识集中、与第二用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k3个用户组成的集合；

步骤B4：所述中继节点将步骤B3中所选取的用户标识从用户标识集A和用户标识集B中去除；

步骤B5：重复步骤B3～B4，所述中继节点将得到的k3个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

本发明实施例还提供了一种利用网络编码的无线中继传输装置，包括：

上报模块，用于向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，所述控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

接收解码模块，用于接收多个用户发送的数据信号，并对所述数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

编码发送模块，用于对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站，以使所述基站对所述第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

进一步地，所述装置还包括：

接收模块，用于接收基站下发的控制信令，所述控制信令指示所述中继节点上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

进一步地，所述编码发送模块具体用于从所述多个第一数据信息中选择k1个用户对应的第一数据信息做网络编码，并将网络编码后得到的第二数据信息和所述k1个用户的用户标识发送给基站。

进一步地，所述编码发送模块包括：

第一接收子模块，用于接收基站下发的包含用户标识集A和用户标识集B的第一控制指令，用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k2个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第二用户标识集中、与第一用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k2个用户标识组成的集合，其中所述第一用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合，所述第二用户标识集为所述中继节点解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第一编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，重复上述过程，共得到k2个第二数据信息；

第一发送子模块，用于将得到的k2个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

进一步地，所述编码发送模块包括：

第二接收子模块，用于将解码成功的数据信号对应的用户标识记录为第一用户标识集，接收基站下发的包含第二用户标识集的第一控制指令，所述第二用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第二编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，其中用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k3个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第一用户标识集中、与第二用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k3个用户组成的集合，重复上述过程，共得到k3个第二数据信息；

第二发送子模块，用于将得到的k3个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

本发明实施例还提供了一种中继节点，包括上述的利用网络编码的无线中继传输装置。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，中继节点在接收到用户发送的数据信号后，对数据信号进行解码，并对解码后得到的数据信息进行网络编码之后再发送给基站，这样原本需要多个时隙发送给基站的数据信息可以在一个时隙内发送给基站，从而达到节省传输时间的目的。

附图说明

图1为现有技术中不使用网络编码时的数据传输示意图；

图2为使用网络编码时的数据传输示意图；

图3为本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输装置的结构框图；

图5为现有技术中在上行中继数据传输中不使用网络编码时的数据传输示意图；

图6为本发明实施例在上行中继数据传输中使用网络编码的数据传输示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中通过引入中继节点虽然可以提高用户的通信性能，但是会增加传输时间的问题，提供一种利用网络编码的无线中继传输方法、装置及中继节点，能够在提高通信性能的同时，实现节省传输时间。

在通信中，网络编码技术通过把几个信息经过处理压缩成一个信息发送出去，从而达到节省传输时间和资源，并提高整个通信系统的传输吞吐量的作用。具体如图1和图2所示，图1为不使用网络编码时的数据传输示意图，源节点S1在第一个时隙广播发送信息b1给终端节点D1和中继节点R，源节点S2在第二个时隙广播发送信息b2给终端节点D2和中继节点R，然后中继节点R在第三、四个时隙分别把信息b1、b2转发给D2、D1，因此图1中一共使用了4个时隙使终端节点D1和D2都得到了信息b1和b2。图2是使用网络编码时的数据传输示意图，在前两个时隙，做法与图1一致，而当中继节点R接收到信息b1、b2后，中继节点R对b1、b2做网络编码，输出信息

然后在第三个时隙，中继节点R向终端节点D1和D2广播信息

终端节点D1接收到信息后，与第一个时隙接收到的b1再做网络编码，从而得到b2；按同样做法，终端节点D2可以得到b1。因此图2中只使用了3个时隙使终端节点D1和D2都得到了信息b1和b2。相比图1的做法，图2少使用了1个时隙完成信息b1和b2的传输。

图3为本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输方法的流程示意图，如图3所示，本实施例包括：

步骤301：中继节点向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

步骤302：中继节点接收多个用户发送的数据信号，并对数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

步骤303：中继节点对多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站，以使基站对第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

其中，中继节点向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息之前，中继节点接收基站下发的控制信令，控制信令指示中继节点上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

本发明实施例中，中继节点可以采用现有的多种编码方式对解码后得到的第一数据信息进行网络编码，比如如图2所示，中继节点对两个第一数据信息进行异或运算得到一第二数据信息，但是中继节点需要和基站事先约定好所采用的网络编码方式。

本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输方法，中继节点在接收到用户发送的数据信号后，对数据信号进行解码，并对解码后得到的数据信息进行网络编码之后再发送给基站，这样原本需要多个时隙发送给基站的数据信息可以在一个时隙内发送给基站，从而达到节省传输时间的目的。

图4为本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输装置的结构框图，如图4所示，本实施例包括：

上报模块40，用于向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

接收解码模块42，用于接收多个用户发送的数据信号，并对数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

编码发送模块44，用于对多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站，以使基站对第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

进一步地，该装置还包括：

接收模块，用于接收基站下发的控制信令，该控制信令指示中继节点上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

其中，编码发送模块44具体用于从多个第一数据信息中选择k1个用户对应的第一数据信息做网络编码，并将网络编码后得到的第二数据信息和k1个用户的用户标识发送给基站。

进一步地，编码发送模块44包括：

第一接收子模块，用于接收基站下发的包含用户标识集A和用户标识集B的第一控制指令，用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k2个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第二用户标识集中、与第一用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k2个用户标识组成的集合，其中第一用户标识集为基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合，第二用户标识集为中继节点解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第一编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，重复上述过程，共得到k2个第二数据信息；

第一发送子模块，用于将得到的k2个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

进一步地，编码发送模块44还包括：

第二接收子模块，用于将解码成功的数据信号对应的用户标识记录为第一用户标识集，接收基站下发的包含第二用户标识集的第一控制指令，第二用户标识集为基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第二编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，其中用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k3个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第一用户标识集中、与第二用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k3个用户组成的集合，重复上述过程，共得到k3个第二数据信息；

第二发送子模块，用于将得到的k3个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

本发明实施例的利用网络编码的无线中继传输装置，中继节点在接收到用户发送的数据信号后，对数据信号进行解码，并对解码后得到的数据信息进行网络编码之后再发送给基站，这样原本需要多个时隙发送给基站的数据信息可以在一个时隙内发送给基站，从而达到节省传输时间的目的。

本发明实施例还提供了一种中继节点，包括如图4所示的利用网络编码的无线中继传输装置。

下面结合具体的实施例对本发明的利用网络编码的无线中继传输方法进行进一步介绍：

实施例一

本实施例包括以下步骤：

步骤a：基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag；

其中Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0表示中继节点不用向基站上报中继节点小区中的所有用户的用户标识RNTI(Radio Network Temporary Identifier，无线网络临时标识)及uplink grant(上行链路授权信息)，并且中继节点使用传统模式，即不使用网络编码模式；Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1表示中继节点需要向基站上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息，并且中继节点使用网络编码模式；

步骤b：中继节点根据接收到的控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag决定是否向基站上报控制信息；

如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，则中继节点上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息、以及自身所采用的网络编码方式，并转向步骤c；如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0，则中继节点不上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，并进入中继节点传统模式；

步骤c：中继节点接收小区中用户发送的数据信号；

步骤d：中继节点对接收到的数据信号进行解码，得到每一数据信号对应的解码数据信息(即上述实施例中的第一数据信息)，同时记录解码成功的数据信号所属用户的RNTI，然后从记录的用户RNTI中，选取k1个用户RNTI，并把k1个用户RNTI对应的解码数据信息做网络编码，之后把网络编码输出的第二数据信息以及做网络编码的k1个用户RNTI发送给基站。其中k1是正整数，并且k1小于等于中继节点记录的用户RNTI的数目。

在本实施例中，假设基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，即要求中继节点向基站上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplinkgrant信息，和中继节点使用网络编码模式；中继节点根据接收到控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，向基站上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，假设中继节点小区中的所有用户为{UE(k)}，k为正整数，k＝1，2，...，8。中继节点接收用户发送的数据信号，并对接收到的数据信号进行解码，假设解码成功的数据信号对应的用户为UE(1)、UE(2)、UE(3)、UE(5)和UE(8)，则中继节点把这5个用户RNTI记录下来。中继节点从上面5个用户中，选取UE(1)和UE(2)、UE(3)和UE(8)这4个用户对应的解码数据信息做网络编码，然后把网络编码输出的2个数据信息和这4个用户的RNTI发送给基站。

本实施例中，中继节点通过对接收到的用户的数据信息做网络编码，从而达到节省传输时间的目的。另外，中继节点向基站上报中继节点小区中的所有用户的用户标识及资源分配信息，使基站可以监听到中继节点小区中的用户发送的数据信号，从而基站可以利用监听到的数据信号和接收到的来自中继节点转发的数据信号，来实行联合处理以达到提升解码的成功概率和通信系统的吞吐量的目的。

图5为现有技术中在上行中继数据传输中不使用网络编码时的数据传输示意图，可以看出，在时分复用的通信机制下，两个用户通过中继节点传输数据需要4个时隙的时间；图6为本发明实施例在上行中继数据传输中使用网络编码的数据传输示意图，可以看出，两个用户传输数据通过在中继节点侧做网络编码只需要3个时隙的时间。并且图6中在使用网络编码时，通过同时使用用户数据直传到基站，和用户数据通过中继节点转发到基站两条链路的信息，能够使接收端使用联合处理从而达到提升解码的成功概率。

实施例二

本实施例包括如下步骤：

步骤a：基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag；

其中Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0表示不需要中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息；Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1表示需要中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息；

步骤b：中继节点根据接收到控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag决定是否上报控制信息。如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，则中继节点上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息、以及自身所采用的网络编码方式，并转步骤c；如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0，则中继节点不上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，并进入中继节点传统模式；

步骤c：中继节点接收小区中的用户发送的数据信号；

步骤d：基站根据中继节点上报的中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息，对中继节点小区中的用户发送的数据信号进行监听和解码，然后把所有解码成功的数据信号对应的用户RNTI记录为第一用户RNTI集，并等待中继节点上报信息；

步骤e：中继节点接收到用户发送的数据信号后，对这些数据信号进行解码，得到每一数据信号对应的解码数据信息(即上述实施例中的第一数据信息)，并把解码成功的数据信号对应的用户RNTI记录为第二用户RNTI集，并把第二用户RNTI集上报基站；

步骤f：基站接收到中继节点上报的第二用户RNTI集后，把第二用户RNTI集和先前记录的第一用户RNTI集进行对比，如果两个RNTI集中存在相同的用户RNTI，则从这些相同的用户RNTI中以及从除了这些相同的用户RNTI之外，第二用户RNTI集中其他的用户RNTI中，分别选取k2个要做网络编码的用户RNTI组成两个用户RNTI子集A和B下发给中继节点，并对中继节点下发做网络编码的指示信令NC_Flag＝1。如果两个RNTI集中不存在相同的用户RNTI，则对中继节点下发做转发的指示信令NC_Flag＝0，并从第二用户RNTI集选取k2’个用户RNTI下发给中继节点。其中k2’和k2是正整数，并且k2小于等于第一用户RNTI集中的用户信息数，k2也小于等于第二用户RNTI集中的用户信息数；k2’小于等于第二用户RNTI集中的用户信息数；

步骤g：中继节点根据接收到的指示信令NC_Flag是0还是1，确定是做网络编码还是转发。如果NC_Flag＝1，则中继节点从接收到的两个用户RNTI子集A和B中分别选取一个用户RNTI对应的解码数据信息做网络编码，一共有k2对做网络编码的用户，最后把网络编码输出的k2个数据信息调制成信号发送给基站；如果NC_Flag＝0，则中继节点把接收到的k2’个用户RNTI对应的解码数据信息选取出来并转发给基站。

本实施例中，假设基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，即要求中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息。中继节点根据接收到控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，向基站上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，假设中继节点小区中的所有用户为{UE(k)}，k为正整数，k＝1，2，...，10。之后中继节点接收小区中的用户发送的数据信号。同时基站根据中继节点上传的中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息，对中继节点小区中的用户发送的数据信号进行监听和解码，假设解码成功的数据信号对应的用户为UE(1)、UE(3)、UE(4)和UE(7)，则基站把这4个用户的RNTI记录为第一用户RNTI集，并等待中继节点上报信息。中继节点接收到用户发送的数据信号后，对这些数据信号进行解码，假设解码成功的数据信号对应的用户为UE(1)、UE(3)、UE(5)、UE(6)、UE(7)、UE(8)和UE(9)，则中继节点把这7个用户的RNTI记录为第二用户RNTI集，并把第二用户RNTI集上报基站。基站把接收到的第二用户RNTI集和先前记录的第一用户RNTI集进行对比，发现两个RNTI集中都存在UE(1)、UE(3)和UE(7)这3个用户的RNTI，则从UE(1)、UE(3)和UE(7)这3个用户的RNTI中以及从第二用户RNTI集中UE(5)、UE(6)、UE(8)和UE(9)这4个用户RNTI中，分别选取k2＝3个用户RNTI组成用户RNTI子集A和B，假设选取UE(1)、UE(3)和UE(7)这3个用户RNTI组成用户RNTI子集A，和选取UE(5)、UE(8)和UE(9)这3个用户RNTI组成用户RNTI子集B，然后把用户RNTI子集A和B下发给中继节点，并对中继节点下发做网络编码的指示信令NC_Flag＝1。中继节点根据接收到的指示信令NC_Flag＝1，从接收到的两个用户RNTI子集A和B中选取UE(1)和UE(5)、UE(3)和UE(8)，以及UE(7)和UE(9)这k2＝3对用户对应的解码数据信息做网络编码，最后把网络编码输出的3个数据信息发送给基站。

实施例三

本实施例包括如下步骤：

步骤a：基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag；

其中Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0表示不需要中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息；Trans UE_CtrlInfo_flag＝1表示需要中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息；

步骤b：中继节点根据接收到控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag决定是否上报控制信息。如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，则中继节点上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息、以及自身所采用的网络编码方式，并转步骤c；如果Trans_UE_CtrlInfo_flag＝0，则中继节点不上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，并进入中继节点传统模式；

步骤c：中继节点小区中的用户向中继节点发送数据信号；

步骤d：中继节点接收用户发送的数据信号，并对这些数据信号进行解码，得到每一数据信号对应的解码数据信息(即上述实施例中的第一数据信息)，把解码成功的数据信号对应的用户RNTI记录为第一用户RNTI集，并等待基站下发信息；

步骤e：基站根据中继节点上报的中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息，对中继节点小区中的用户发送的数据信号进行监听和解码，如果有解码成功的数据信号，则把这些数据信号对应的用户RNTI记录为第二用户RNTI集，并把第二用户RNTI集下发给中继节点。如果基站没有监听到或没有解码成功的信号，则基站向中继节点下发一个没有成功解码的指示信息；

步骤f：如果中继节点接收到基站下发的信息是第二用户RNTI集，则把第二用户RNTI集和先前记录的第一用户RNTI集进行对比，如果两个RNTI集中存在相同的用户RNTI，则中继节点从这些相同的用户RNTI中以及从除了这些相同的用户RNTI之外，第一用户RNTI集中其他的用户RNTI中，分别选取k3个用户，把这些用户对应的解码数据信息做网络编码，然后把网络编码输出的k3个数据信息调制成信号发送给基站，同时中继节点向基站发出做网络编码的指示信令NC_Flag＝1和做网络编码的k3对用户RNTI。如果两个RNTI集中不存在相同的用户RNTI，则中继节点从第一用户RNTI集中选择k4个用户，把这些用户对应的解码数据信息调制成信号发送给基站，同时向基站发送做转发的指示信令NC_Flag＝0和转发的k4个用户RNTI；如果中继节点接收到基站下发的信息是一个没有成功解码的指示信息，则中继节点向基站发出做转发的指示信令NC_Flag＝0，并从第一用户RNTI集中选择k5个用户，把这些用户对应的解码数据信息调制成信号发送给基站，同时把转发的k5个用户RNTI发送给基站。其中k3、k4和k5是正整数，并且k3小于等于第一用户RNTI集中的用户RNTI的数目，k3也小于等于第二用户RNTI集中的用户RNTI的数目；k4小于等于第一用户RNTI集中的用户RNTI的数目；k5小于等于第一用户RNTI集中的用户RNTI的数目。

本实施例中，假设基站向中继节点下发控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，即要求中继节点上报中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息。中继节点根据接收到的控制信令Trans_UE_CtrlInfo_flag＝1，向基站上报该中继节点小区中所有用户的RNTI及uplink grant信息，假设中继节点小区中的所有用户为{UE(k)}，k为正整数，k＝1，2，...，15。中继节点接收用户发送的数据信号，并对这些数据信号进行解码，假设解码成功的数据信号对应的用户为UE(1)、UE(2)、UE(3)、UE(5)、UE(8)、UE(9)、UE(10)、UE(11)和UE(13)，则中继节点把这9个用户的RNTI记录为第一用户RNTI集，并等待基站下发信息；基站根据中继节点上传的中继节点小区中的所有用户的RNTI及uplink grant信息，对中继节点小区中的用户发送的数据信号进行监听和解码，假设解码成功的数据信号对应的用户为UE(2)、UE(3)、UE(8)、UE(10)和UE(12)，则基站把5个用户的RNTI记录为第二用户RNTI集，并把第二用户RNTI集下发给中继节点。中继节点接收到基站下发的信息，发现是第二用户RNTI集，则把第二用户RNTI集和先前记录的第一用户RNTI集进行对比，发现两个RNTI集中都存在UE(2)、UE(3)、UE(8)和UE(10)这4个用户的RNTI，从UE(2)、UE(3)、UE(8)和UE(10)这4个用户的RNTI中以及从第一用户RNTI集中UE(1)、UE(5)、UE(9)、UE(11)和UE(13)这5个用户RNTI中，分别选取k3＝4个用户对应的解码数据信息做网络编码，假设把UE(2)和UE(1)、UE(3)和UE(5)、UE(8)和UE(9)，以及UE(10)和UE(11)这4对用户对应的解码数据信息做网络编码，然后中继节点向基站发出做网络编码的指示信令NC_Flag＝1，以及把网络编码的这4对用户RNTI发送给基站，同时把网络编码输出的4个数据信息发送给基站。

本发明实施例提供一种利用网络编码的无线中继传输方法，该方法主要是通过中继节点对接收到的用户的数据信息做网络编码，从而达到节省传输时间的目的。并且通过中继节点向基站上报中继节点小区中的所有用户的用户标识及资源分配信息，使基站可以监听到中继节点小区中的用户发送的数据信号，从而达到基站可以利用监听到的数据信号和接收到的来自中继节点转发的数据信号，来实行联合处理以提升解码的成功概率和通信系统的吞吐量的目的。

此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实施例的独立性。

本发明实施例中，模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种利用网络编码的无线中继传输方法，其特征在于，包括：

中继节点向基站上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，所述控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

所述中继节点接收多个用户发送的数据信号，并对所述数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站，以使所述基站对所述第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

2.根据权利要求1所述的利用网络编码的无线中继传输方法，其特征在于，所述中继节点向基站上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息之前还包括：

所述中继节点接收基站下发的控制信令，所述控制信令指示所述中继节点上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

3.根据权利要求1或2所述的利用网络编码的无线中继传输方法，其特征在于，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

所述中继节点从所述多个第一数据信息中选择k1个用户对应的第一数据信息做网络编码；

所述中继节点将网络编码后得到的第二数据信息和所述k1个用户的用户标识发送给基站。

4.根据权利要求1或2所述的利用网络编码的无线中继传输方法，其特征在于，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

步骤A1：所述中继节点接收基站下发的包含用户标识集A和用户标识集B的第一控制指令，用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k2个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第二用户标识集中、与第一用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k2个用户标识组成的集合，其中所述第一用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合，所述第二用户标识集为所述中继节点解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

步骤A2：所述中继节点从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，

步骤A3：所述中继节点将步骤A2中所选取的用户标识从用户标识集A和用户标识集B中去除；

步骤A4：重复步骤A2～A3，所述中继节点将得到的k2个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

5.根据权利要求1或2所述的利用网络编码的无线中继传输方法，其特征在于，所述中继节点对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站包括：

步骤B1：所述中继节点将解码成功的数据信号对应的用户标识记录为第一用户标识集；

步骤B2：所述中继节点接收基站下发的包含第二用户标识集的第一控制指令，所述第二用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

步骤B3：所述中继节点从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，其中用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k3个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第一用户标识集中、与第二用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k3个用户组成的集合；

步骤B4：所述中继节点将步骤B3中所选取的用户标识从用户标识集A和用户标识集B中去除；

步骤B5：重复步骤B3～B4，所述中继节点将得到的k3个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

6.一种利用网络编码的无线中继传输装置，其特征在于，包括：

上报模块，用于向基站上报中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息，所述控制信息至少包括用户的标识、资源分配信息和调制编码信息；

接收解码模块，用于接收多个用户发送的数据信号，并对所述数据信号分别进行解码得到多个第一数据信息；

编码发送模块，用于对所述多个第一数据信息进行网络编码，并将网络编码输出的第二数据信息及其对应的用户标识发送给所述基站，以使所述基站对所述第二数据信息进行解码获得用户发送的数据信号对应的原始数据信息。

7.根据权利要求6所述的利用网络编码的无线中继传输装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收模块，用于接收基站下发的控制信令，所述控制信令指示所述中继节点上报所述中继节点下所有用户的用于对用户发送的数据信号进行解码的控制信息。

8.根据权利要求6或7所述的利用网络编码的无线中继传输装置，其特征在于，

所述编码发送模块具体用于从所述多个第一数据信息中选择k1个用户对应的第一数据信息做网络编码，并将网络编码后得到的第二数据信息和所述k1个用户的用户标识发送给基站。

9.根据权利要求6或7所述的利用网络编码的无线中继传输装置，其特征在于，所述编码发送模块包括：

第一接收子模块，用于接收基站下发的包含用户标识集A和用户标识集B的第一控制指令，用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k2个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第二用户标识集中、与第一用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k2个用户标识组成的集合，其中所述第一用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合，所述第二用户标识集为所述中继节点解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第一编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，重复上述过程，共得到k2个第二数据信息；

第一发送子模块，用于将得到的k2个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

10.根据权利要求6或7所述的利用网络编码的无线中继传输装置，其特征在于，所述编码发送模块包括：

第二接收子模块，用于将解码成功的数据信号对应的用户标识记录为第一用户标识集，接收基站下发的包含第二用户标识集的第一控制指令，所述第二用户标识集为所述基站解码成功的数据信号对应的用户标识组成的集合；

第二编码子模块，用于从用户标识集A和用户标识集B中分别选取一个用户标识，利用所选取的两个用户标识对应的第一数据信息做网络编码，得到一第二数据信息，其中用户标识集A为从第二用户标识集与第一用户标识集的交集中所选择出的k3个用户标识组成的集合，用户标识集B为从第一用户标识集中、与第二用户标识集不相同的用户标识中所选择出的k3个用户组成的集合，重复上述过程，共得到k3个第二数据信息；

第二发送子模块，用于将得到的k3个第二数据信息及其对应的用户标识发送给基站。

11.一种中继节点，包括如权利要求6～10所述的利用网络编码的无线中继传输装置。

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