CN104811272A - 终端间的协作通信方法、设备及系统 - Google Patents

终端间的协作通信方法、设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种终端间的协作通信方法、设备及系统。该终端间的协作通信方法,包括:第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号,第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,第一终端将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。本发明将陪集编码和Softcast编码相结合对协作信号进行编码,有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,提高了协作通信质量。

Description

终端间的协作通信方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及通信技术,尤其涉及一种终端间的协作通信方法、设备及系统。
背景技术
终端协作通信是广播或多播通信系统中的一项经典技术。终端协作通信是指:在广播/多播通信系统中,信号源节点采用无线广播/多播的形式将信号发送给多个终端,各终端在接收信号过程中,由于信号源节点发射功率受限或使用环境受限,某些终端接收到的信号质量较差,达不到终端用户需求,在源节点无法提供更多帮助的情况下,某些接收到的信号质量较好的终端可以成为中继节点,将所收到的信号进行一定的处理后,经协作信道转发至所处信道质量较差的终端,即目的节点处,从而提高目的节点接收到的信号质量。
常见的终端协作通信方案是:信号源节点使用H.264等数字编码方案对信号进行压缩编码并调制发送,同时进行终端协作,即中继节点采用数字编码方案进行编译码和转发,由于数字信号的损失方式和模拟信号完全不同,数字信号的误码率在门限规定范围内都基本保持完美,但是当误码率超出了门限范围之后,信号品质会突然大幅度下降,或者消失,信号曲线就好像一个悬崖,俗称“悬崖效应”。
一种解决方法为,信源以一种实数与数字混合编码方案来广播信源编码信号至各个终端,第一终端根据信号源节点至第一终端的信道质量和信号源节点至第二终端的信道质量,决策第一终端采用直接放大转发、转发数字编码信号、转发混合编码信号或转发实数编码信号四种不同的协作方案。
上述终端协作通信方案中,由于第二终端也已经从信号源节点接收到了质量稍差的信号,因而第一终端发送信号会存在很大程度的冗余,从而浪费了第一终端的发送功率,从而无法保证第二终端接收到的信号质量。
发明内容
本发明提供一种终端间的协作通信方法、设备及系统,可以有效改善现有终端协作通信中传统数字编码方案造成的“悬崖效应”,同时降低协作信号的冗余,节约第一终端的发送功率,保证协作通信质量。
本发明第一方面提供一种终端间的协作通信方法,包括:
第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号;
所述第一终端将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
本发明第二方面提供一种终端间的协作通信方法,包括:
第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号;
所述第二终端向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成;
所述第二终端接收所述第一终端发送的协作信号;
所述第二终端根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码。
本发明第三方面提供一种第一终端,包括:
接收单元,用于接收信号源节点发送的第一编码信号和第二终端发送的协作请求信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
发送单元,用于根据所述协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,并将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
本发明第四方面提供一种第二终端,包括:
发送单元,用于向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成;
接收单元,用于接收信号源节点发送的第一编码信号和所述第一终端发送的协作信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号,再根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码。
本发明第五方面提供一种终端间的协作通信系统,包括信号源节点以及上述的第一终端和第二终端。
基于上述,本发明提供的终端间协作通信方法、设备及系统,将陪集编码和Softcast编码相结合对协作信号进行编码,有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了第一终端的发送功率,提高了协作通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地说明,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一终端侧的协作通信方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的第二终端侧的协作通信方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种应用场景示意图;
图4为本发明实施例提供的一终端间的协作通信方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一终端间的协作通信方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的另一终端间的协作通信方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的一第一终端的装置示意图;
图8为本发明实施例提供的另一第一终端的装置示意图;
图9为本发明实施例提供的另一第一终端的装置示意图;
图10为本发明实施例提供的一第二终端的装置示意图;
图11为本发明实施例提供的另一第二终端的装置示意图;
图12为本发明实施例提供的另一第二终端的装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的技术方案可以应用于广播或多播环境下的终端间的协作通信系统中,包括信号源节点和多个终端设备。在本发明的下述实施例中,将负责对待发送信号进行编码,并以广播或多播形式发送至各个终端的网元称为信号源节点,信号源节点可以是具有广播或多播能力的基站、移动设备等。将用于接收从信号源节点发射的信号,并根据接收到的信号源节点信号对其它终端进行协作的网元称为第一终端,或称为中继节点,第一终端可以是具有接收和转发能力的小型基站、中继节点或移动设备等。将用于接收从信号源节点发射的信号,同时与第一终端建立协作链接,接收第一终端发射来的协作信号进行协作译码的网元称为第二终端,或称为目的节点。
本发明实施例分别从第一终端侧和第二终端侧进行说明,并同时对二者的配合实施例进行说明,但这并不意味着二者必须配合实施,实际上,当第一终端与第二终端分开实施时,其也解决了分别在第一终端侧、第二终端侧上存在的问题,只是二者结合使用时,会获得更好的技术效果。
图1为本发明实施例提供的第一终端侧的协作通信方法的流程示意图,如图1所示,该方法可以包括如下步骤:
S101,第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
S102,第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号;
S103,第一终端将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
本实施例将对陪集编码和Softcast编码的原理进行示例性的说明。
陪集编码是分布式视频编码中的重要技术。假设信号源节点信号82经信道发送至第二终端,受信号源节点至第二终端信道噪声影响,第二终端接收到的信号值为SI=85,此时第二终端希望能获得更多信息对已有信息进行修正,因而向第一终端发起协作连接。第一终端接收到第二终端的协作请求后,需要对从信号源节点接收的信号82进行陪集编码,选择合适的陪集编码参数8,由于82除以8的余数为2,根据所选择的陪集编码参数,编码端向译码端传输陪集码2。译码端在接收到陪集码2后(此时不考虑第一终端与第二终端之间的信道噪声),与接收到的信号85进行比较,选取距离85最近的,除以8余2的数,在85周围存在82和90两个除8余2的数,但82距85更近,因此选取82作为陪集解码的结果。陪集编码有效地减少了纠错编码的冗余度,充分利用了原始信息的价值并在原始信息的基础之上做修正,与再次传送信号82作为纠错码相比,陪集编码仅需传输陪集码2,即可有效恢复原有信息,可以有效降低传送带宽和发送功率。
Softcast实数编码技术是近两年在视频广播/多播通信方面提出的重要技术。Softcast实数编码通过直接在模拟信道上传输视频的线性变换,不再需要量化、纠错编码等过程。
示例性的,Softcast方案的流程为:视频流首先经过一个域变换,如离散余弦变换或小波变换,去除数据帧内及帧间的相关性,对变换系数进行重排列并划分为数据包;随后对每个数据包进行功率分配,按比例放缩包内的变换系数以保证最优的重构效果;之后使用哈达玛矩阵对数据包进行白化处理,使得每个数据包都具有相同的重要性;然后这些数据将被调制,直接映射到OFDM符号上并通过信道发送至译码端。对应的,在译码端将采用线性最小二乘估计(linear least squares estimate,简称LLSE)译码对信号进行恢复,重构出域变换系数,最后采用与编码端域变换模块相对应的逆域变换来重构完整的视频流。在整个信号处理过程中,所有步骤都是线性的,信道会直接将实数值传递至译码端,因而信道噪声将直接映射到信号上,从而直接呈现在重构视频中。如果信道质量较差,更大的噪声会作用于信号上,导致重构视频的质量下降;如果信道质量较好,较小的信道噪声会带来较好的重构视频效果,因而按照不同用户所处信道质量来提供给用户对等质量的视频服务。
在本实施例中,第一终端接收从信号源节点发射的第一编码信号,并对第一编码信号进行译码生成第一译码信号,然后采用陪集编码和Softcast编码结合的编码方式对第一译码信号进行重新编码生成协作信号,最后将所述协作信号发送至所述第二终端,以对第二终端进行协作提高第二终端从信号源节点接收到的信号的质量。
优选的,第一终端可以对所述协作信号进行OFDM调制,即将协作信号通过OFDM信道发送至第二终端。
作为本实施例的一种优选的实施方式,第一终端可以根据从信号源节点接收的第一编码信号获取第一终端至信号源节点的第一信道质量参数SNR1,根据从第二终端接收的协作请求信号获取第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2和第一终端至第二终端的第三信道质量参数SNR12,进而可以根据所述第一信道质量参数SNR1、第二信道质量参数SNR2和第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
可以理解,上述的信道质量参数具体可以通过现有的信道估计方法来获取,例如使用导频信息、使用训练序列、盲估计等。第一终端从第二终端接收的协作请求信号包括第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2。
在本实施例中,信号源节点发射的第一编码信号具体可以是实数编码信号,还可以是非实数编码信号。根据信号源节点发射的第一编码信号的编码方式的不同,上述第一译码的方式也不同,相应的,协作信号也不同。本实施例将针对信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号和非实数编码信号两个方面对本发明的技术方案作进一步详细说明。
第一方面,信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号。
优选的,第一终端可以采用LLSE译码对第一编码信号进行译码,即第一译码方式优先采用LLSE译码。
需要说明的是,由于第一编码信号为实数编码信号,可以通过LLSE译码直接获得帧内及帧间无相关性的域变换系数,无需进行域变换处理来去除数据帧内及帧间的相关性,域变换处理例如是离散余弦变换或小波变换等去除数据帧内及帧间的相关性的处理方法。
进一步的,上述S102具体可以包括如下步骤:
第一终端具体可以根据来确定陪集编码参数,其中Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;第一终端根据陪集编码参数Q1对第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号。其中陪集编码参数可以是陪集编码步长参数。
第一终端具体还可以对所述陪集编码信号进行功率分配,再根据预设条件剔除陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,其中,P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数;再对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理生成协作信号,例如可以使用哈达玛矩阵对数据进行白化处理。
值得一提的是,陪集编码方案有效地减少了纠错编码的冗余度,充分利用了原始信息的价值并在原始信息的基础之上做修正,可以有效降低传送带宽和发送功率。通过功率分配增强了数据的纠错能力,再利用哈达玛矩阵等进行白化处理将数据平均化,强化了数据抗丢包能力。
第二方面,信号源节点发送的第一编码信号为非实数编码信号。
优选的,第一终端可以采用与第一编码信号编码方式相对应的译码方式对第一编码信号进行译码。由于第一编码信号为非实数编码信号,通过与第一编码信号编码方式相对应的译码方式译码后,还需要进一步处理以去除数据帧内及帧间的相关性。
进一步的,上述S102具体还可以包括如下步骤:
第一终端可以对第一译码信号进行域变换处理,从而去除数据帧内及帧间的相关性,例如可以通过离散余弦变换或小波变换等对第一译码信号进行处理。
第一终端具体可以根据来确定陪集编码参数,其中D″=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差;根据陪集编码参数Q2对域变换处理后的第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号。
第一终端具体还可以对陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理生成所述协作信号。
基于上述,可以理解,造成上述两个方面的协作信号不同的原因在于信号源节点所采用的编码方案的不同。需要说明的是,由于第一方面信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号,因此可以直接通过LLSE译码直接获得帧内及帧间无相关性的域变换系数,即可以进行线性处理,不会打乱数据包,进而很容易判别数据中的冗余信息,进而对其进行剔除。反之,由于第二方面信号源节点发送的第一编码信号为非实数编码信号,经过与第一编码信号编码方式相对应的译码方式译码和域变换处理后,数据包将会被打乱,造成第一终端无法判断有用信息和冗余信息,因此没有进行冗余信息剔除。
作为本实施例的一种优选的实施方式,针对上述第二方面,第一终端在根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号之前,还可以根据所述第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
具体的,可以预先设定第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2之间的差值门限T(T>0),当SNR1-SNR2>T时,则判定第一终端至信号源节点的信道质量较好,第一终端恢复信号质量可以达到第二终端的要求,此时第一终端将对第二终端进行协作,即第一终端会向第二终端发送所述协作信号;当SNR1-SNR2<T时,则判定第一终端至信号源节点的信道质量较差,第一终端恢复信号质量无法达到第二终端的要求,此时第一终端将拒绝对第二终端进行协作,即第一终端不会向第二终端发送所述协作信号。
本实施例提供的终端间协作通信方法,第一终端通过陪集编码和Softcast编码相结合对协作信号进行编码,再将协作信号发送至第二终端,以使第二终端根据协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码来提高其信号恢复质量。有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了第一终端的发送功率,提高了协作通信质量。
图2为本发明实施例提供的第二终端侧的协作通信方法的流程示意图,如图2所示,该方法可以包括如下步骤:
S201,第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号;
S202,第二终端向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成;
S203,第二终端接收第一终端发送的协作信号;
S204,第二终端根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码。
在本实施例中,第二终端接收从信号源节点发射的第一编码信号,并对第一编码信号进行译码生成第二译码信号,同时向第一终端发送协作请求信号,以使第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,第二终端接收第一终端发送的协作信号,并根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码提高第二终端从信号源节点接收到的信号的质量。
优选的,第一终端可以对所述协作信号进行OFDM调制,即将协作信号通过OFDM信道发送至第二终端。
作为本发明实施例中的一种优选的实施方式,第二终端可以根据从信号源节点接收的第一编码信号获取第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2,并根据第二信道质量参数SNR2来确定发送给第一终端的协作请求信号,以使第一终端根据协作请求信号获取第二信道质量参数SNR2和第一终端至第二终端的第三信道质量参数SNR12,并根据第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1、第二信道质量参数SNR2和第三信道质量参数SNR12确定所述陪集编码参数。
同样可以理解,上述的信道质量参数具体可以通过现有的信道估计方法来获取,例如使用导频信息、使用训练序列、盲估计等。
在本实施例中,信号源节点向发射的第一编码信号具体可以是实数编码信号,还可以是非实数编码信号。根据信号源节点发射的第一编码信号的编码方式的不同,上述第一译码的方式也不同,第二终端从第一终端接收的协作信号也不同,相应的,协作译码的过程也会有所不同。本实施例将针对信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号和非实数编码信号两个方面对本发明的技术方案作进一步详细说明。
第一方面,信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号。
优选的,第二终端可以采用线性最小二乘估计(linear least squaresestimate,简称LLSE)译码对第一编码信号进行译码,即第一译码方式优先采用LLSE译码。
优选的,此时协作信号是由第一终端根据陪集编码参数Q1对第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,并对所述陪集编码信号进行功率分配,然后按预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,再对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理获得。
具体的,陪集编码参数Q1可以是根据公式确定的,其中Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;预设条件可以为P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
进一步的,上述S204具体可以包括以下步骤:
第二终端对协作信号进行LLSE译码;
第二终端对第二译码信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
第二终端对所述陪集译码信号进行逆域变换。
需要说明的是,由于第一编码信号为实数编码信号,第一编码信号和协作信号通过LLSE译码后获得帧内及帧间无相关性的域变换系数,再经过陪集译码后得到的依然是去除了相关性的域变换系数,因此还需要进行逆域变换来恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
第二方面,信号源节点发送的第一编码信号为非实数编码信号。
优选的,第二终端可以采用与第一编码信号编码方式相对应的译码方式对第一编码信号进行译码。
优选的,此时协作信号是由第一终端根据对第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号,然后根据陪集编码参数Q2对第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,再对陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理获得。
具体的,陪集编码参数Q2可以是根据公式确定的,其中,D″=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差。
进一步的,上述S204具体还可以包括以下步骤:
第二终端对第二译码信号进行第一域变换生成第二域变换信号;
需要说明的是,由于第一编码信号为非实数编码信号,通过与第一编码信号编码方式相对应的译码方式译码后,还需要进一步处理以去除数据帧内及帧间的相关性,使其可以与从第一终端接收的采用陪集编码和Softcast编码生成的协作信号进行陪集译码,例如可以通过离散余弦变换或小波变换等对第二译码信号进行处理。
第二终端对从第一终端接收的协作信号进行LLSE译码;
第二终端对第二域变换信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
第二终端对陪集译码信号进行逆第一域变换,从而恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
可以理解,当信号源节点发送的第一编码信号为实数编码信号时,第二终端从第一终端接收的协作信号是经过一系列线性处理,并剔除了冗余信息后获得的,也就是说,第二终端所接收到的协作信号已经去除了冗余的噪声信号,仅包含有用信号,该协作信号必然会提升第二终端的信号恢复性能。然而,当信号源节点发送的第一编码信号为非实数编码信号时,第二终端从第一终端接收的协作信号无法通过线性处理并剔除冗余信息获得,也就是说,第二终端所接收到的协作信号会存在一定程度的冗余,当源节点至第一终端、或者是第一终端至第二终端的信道质量较差时,协作恢复的信号质量甚至可能差于第二终端从信号源节点直接获得的信号质量。
作为本实施例的一种优选的实施方式,当信号源节点发送的第一编码信号为非实数编码信号时,第二终端发送至第一终端的协作请求信号还用于使第一终端根据第一信道质量参数SNR1和第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
具体的,第二终端发送至第一终端的协作信号可以包含第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2,同时还可以包含预先设定的第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2之间的差值门限T(T>0),以使第一终端根据第二信道质量参数SNR2和预先设定的差值门限T确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。举例来说,当SNR1-SNR2>T时,第一终端将对第二终端进行协作,则第二终端会接收到来自第一终端的协作信号;当SNR1-SNR2<T时,第一终端将拒绝对第二终端进行协作,则第二终端不会接收到来自第一终端的协作信号。
本实施例提供的终端间协作通信方法,第二终端接收来自第一终端发送的,采用陪集编码和Softcast编码相结合的编码方案生成的协作信号,然后根据协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码来提高第二终端的信号恢复质量。有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了第一终端的发送功率,提高了协作通信质量。
下面通过第一终端和第二终端的配合实施例对本发明的终端间协作通信方法进行说明。
图3为本发明实施例提供的一种应用场景示意图,该应用场景包括信号源节点B、第一终端M1和第二终端M2,其中第一终端M1也可以称为中继节点,第二终端M2也可以称为目的节点。同时将信号源节点B和第一终端M1之间的信道记为第一信道CH1,将信号源节点B和第二终端M2之间的信道记为第二信道CH2,第一终端M1和第二终端M2之间的信道记为第三信道CH12,其中第三信道CH12也可以称为协作信道。
图4为本发明实施例提供的一终端间的协作通信方法的流程示意图,本实施例将结合图3所示的示例性的应用场景进行说明。请参照图4,包括:
S401,第一终端接收信号源节点发送的第一编码信号;
S402,第一终端对第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
S403,第二终端接收信号源节点发送的第一编码信号;
S404,第二终端向第一终端发送协作请求信号;
S405,第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号;
S406,第一终端向第二终端发送协作信号;
S407,第二终端对第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号;
S408,第二终端根据从第一终端接收的协作信号对第二译码信号进行协作译码。
具体的,信号源节点发送的第一编码信号可以是实数编码信号,还可以是非实数编码信号。相应的第一终端和第二终端可以根据不同的第一编码信号的编码方式选择不同的译码方式,在本实施例中,优选的,当第一编码信号为实数编码信号时,选择LLSE译码作为第一译码方式,当第一编码信号为非实数编码信号时,选择与第一编码方式相对应的译码作为第一译码方式。
作为本实施例的一种优选的实施方式,在S404之前,还包括S4031,第二终端根据从信号源节点接收的第一编码信号获取第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2,并根据第二信道质量参数SNR2来确定发送给第一终端的协作请求信号,例如第二终端可以将第二信道质量参数SNR2作为协作请求信号直接发送给第一终端。
进一步的,在S402之前,还包括S4011,第一终端可以根据从信号源节点接收的第一编码信号获取第一终端至信号源节点的第一信道质量参数SNR1。
进一步的,在S405之前,还包括S4012,第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号获取第二终端至信号源节点的第二信道质量参数SNR2和第一终端至第二终端的第三信道(协作信道)质量参数SNR12,然后根据所述第一信道质量参数SNR1、第二信道质量参数SNR2和第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
值得一提的是,作为本实施例的一种优选的实施方式,上述第三信道具体可以包括OFDM信道。
本实施例提供的终端间协作通信方法,第二终端向第一终端发起协作请求,第一终端根据第二终端发送的协作请求信号,采用陪集编码和Softcast编码相结合的编码方案对协作信号进行编码,再将协作信号发送至第二终端,第二终端根据第一终端反馈的协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码来提高其信号恢复质量。有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了第一终端的发送功率,提高了协作通信质量。
图5为本发明实施例提供的另一终端间的协作通信方法的流程示意图,本实施例在图4所示实施例的基础上,具体以信号源节点发射的第一编码信号为实数编码信号为例进行说明。
如图5所示,在本实施例中,优选的,图4所述实施例中S402具体包括,第一终端对第一编码信号进行LLSE译码生成第一译码信号。相应的,S407具体包括,第二终端对第一编码信号进行LLSE译码生成第二译码信号。
进一步的,S405具体可以包括:
S4051a,第一终端对第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号;
例如,第一终端可以根据来确定陪集编码参数,其中Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数。第一终端根据陪集编码参数Q1对第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,其中陪集编码参数可以是陪集编码步长参数。
S4052a,第一终端对所述陪集编码信号进行功率分配并剔除冗余信号;
例如,第一终端可以根据预设条件剔除陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,其中,P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
S4053a,第一终端对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理。例如,可以使用哈达玛矩阵对数据进行白化处理。
相应的,S408具体可以包括:
S4081a,第二终端对协作信号进行LLSE译码;
S4082a,第二终端对第二译码信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
S4083a,第二终端对所述陪集译码信号进行逆域变换。
需要说明的是,由于第一编码信号为实数编码信号,第一编码信号和协作信号通过LLSE译码后获得帧内及帧间无相关性的域变换系数,再经过陪集译码后得到的依然是去除了相关性的域变换系数,因此还需要进行逆域变换来恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
本实施例提供的终端间的协作通信方法,适用于信号源节点发射的信号为实数编码信号的协作通信系统。此时,第一终端可以直接通过LLSE译码直接获得帧内及帧间无相关性的域变换系数,即可以进行线性处理,不会打乱数据包,进而很容易判别数据中的冗余信息,进而对其进行剔除。第二终端接收到的协作信号已经去除了冗余的噪声信号,仅包含有用信号,第二终端根据该协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码,必然会提高其信号恢复质量。
图6为本发明实施例提供的另一终端间的协作通信方法的流程示意图,本实施例在图4所示实施例的基础上,具体以信号源节点发射的信号为非实数编码信号为例进行说明。
如图6所示,在本实施例中,优选的,图4所述实施例中S402具体包括,第一终端对第一编码信号进行与第一编码信号编码方式相对应的译码生成第一译码信号。相应的,S407具体包括,第二终端对第一编码信号进行第一编码信号编码方式相对应的译码生成第二译码信号。
进一步的,S405具体可以包括:
S4051b,第一终端对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号;
例如,可以通过离散余弦变换或小波变换等对第一译码信号进行域变换处理,从而去除数据帧内及帧间的相关性。
S4052b,第一终端对第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号;
例如,第一终端可以根据来确定陪集编码参数,其中D″=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差。
S4053b,第一终端对陪集编码信号进行功率分配;
S4054b,第一终端对陪集编码信号进行白化处理。
相应的,S408具体可以包括:
S4081b,第二终端对第二译码信号进行第一域变换生成第二域变换信号;
S4082b,第二终端对协作信号进行LLSE译码;
S4083b,第二终端对第二域变换信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
S4084b,第二终端对陪集译码信号进行逆第一域变换。从而恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
作为本实施例的一种优选的实施方式,在S404之后还包括,第一终端根据所述第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
例如,可以预先设定第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2之间的差值门限T(T>0),当SNR1-SNR2>T时,则判定第一终端至信号源节点的信道质量较好,第一终端恢复信号质量可以达到第二终端的要求,此时第一终端将对第二终端进行协作,即第一终端会向第二终端发送所述协作信号;当SNR1-SNR2<T时,则判定第一终端至信号源节点的信道质量较差,第一终端恢复信号质量无法达到第二终端的要求,此时第一终端将拒绝对第二终端进行协作,即第一终端不会向第二终端发送所述协作信号。
本实施例提供的终端间的协作通信方法,适用于信号源节点发射的信号为非实数编码信号的协作通信系统。此时,第一终端无法直接对从信号源节点接收的信号进行线性处理,而是只能通过与第一编码信号编码方式相对应的译码方式译码和域变换进行处理,数据包将会被打乱,第一终端无法判断有用信息和冗余信息,因此无法进行冗余信息剔除,只能将整个陪集编码信号传送给第二终端。当源节点至第一终端、或者是第一终端至第二终端的信道质量较差时,协作恢复的信号质量甚至可能差于第二终端从信号源节点直接获得的信号质量。为此,本实施例通过对比第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送协作信号,只有当判定第一终端至信号源节点的信道质量较好,第一终端恢复信号质量可以达到第二终端的要求时,第一终端才会对第二终端进行协作,确保提高协作通信的质量。
图7为本发明实施例提供的一第一终端的装置示意图,如图7所示,本实施例提供的第一终端可以实现本发明图1及图4-6所示实施例提供的终端间的协作通信方法中由第一终端执行的各个步骤,此处不再赘述。
本实施例提供的第一终端包括:接收单元11和发送单元12。
接收单元11用于接收信号源节点发送的第一编码信号和第二终端发送的协作请求信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号。
发送单元12用于根据所述协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,并将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
在实际应用中,接收单元11具体包括信道参数获取模块111,用于根据所述第一编码信号获取所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1,根据所述协作请求信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12,以使所述发送单元根据所述第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
在实际应用中,当信号源节点发射的信号为实数编码信号时,作为一种优选的实施方式,本发明另提供一种如图8所示的第一终端,图8为本发明实施例提供的另一第一终端的装置示意图,适用于信号源节点发射的信号为实数编码信号的协作通信系统。如图8所示,本实施例提供的第一终端在图7所示实施例的基础上,接收单元11具体还包括LLSE译码模块112,用于对所述第一编码信号进行LLSE译码生成第一译码信号。
相应的,在实际应用中,发送单元12具体包括陪集编码模块121和Softcast编码模块122。
陪集编码模块121用于根据所述陪集编码参数Q1对所述第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号。具体的,陪集编码参数Q1是根据 Q 1 = ( 0.5 &times; SNR 12 + 6.5 ) &times; D &prime; G 所确定的,其中 D &prime; = P s 10 SNR 1 10 + P s 10 SNR 2 10 , Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数。
Softcast编码模块122用于对所述陪集编码信号进行功率分配,再根据预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,并对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理生成所述协作信号。
需要说明的是,Softcast编码模块122可以将作为预设条件来剔除陪集编码信号中的冗余信号,其中,P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
在实际应用中,当信号源节点发射的信号为非实数编码信号时,作为一种优选的实施方式,本发明另提供一种如图9所示的第一终端,图9为本发明实施例提供的另一第一终端的装置示意图,适用于信号源节点发射的信号为非实数编码信号的协作通信系统。如图9所示,本实施例提供的第一终端在图7所示实施例的基础上,接收单元11具体还包括第一译码模块113,用于对所述第一编码信号进行与所述第一编码信号编码方式相对应的译码生成第一译码信号。
相应的,在实际应用中,发送单元12具体包括域变换模块123、陪集编码模块124和Softcast编码模块125。
域变换模块123用于对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号。
陪集编码模块124用于根据陪集编码参数Q2对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号。具体的,陪集编码参数Q2是根据所确定的,其中,D”=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差。
Softcast编码模块125用于对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理生成所述协作信号。
进一步的,在实际应用中,一种优选的实施方式是,接收单元11具体还包括协作判断模块114,用于根据第一信道质量参数SNR1和第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
如上所述,本发明图7至图9所示实施例提供的第一终端,应用于终端间协作通信系统时,可以实现对协作信号进行陪集编码和Softcast编码,再将协作信号发送至第二终端,以使第二终端根据协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码来提高其信号恢复质量。有效改善了数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了第一终端的发送功率,提高了协作通信质量。
图10为本发明实施例提供的一第二终端的装置示意图,如图7所示,本实施例提供的第二终端可以实现本发明图2及图4-6所示实施例提供的终端间的协作通信方法中由第二终端执行的各个步骤,此处不再赘述。
本实施例提供的第二终端包括:发送单元21和接收单元22。
发送单元21用于向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
接收单元22用于接收信号源节点发送的第一编码信号和所述第一终端发送的协作信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号,再根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码,。
在实际应用中,接收单元22具体包括信道参数获取模块221,用于根据所述第一编码信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2。发送单元21具体用于根据所述第二信道质量参数SNR2确定所述协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号获取所述第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12,并根据所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
值得一提的是,作为本实施例的一种优选的实施方式,上述第三信道具体可以包括OFDM信道。
在实际应用中,当信号源节点发射的信号为实数编码信号时,作为一种优选的实施方式,本发明另提供一种如图11所示的第二终端,图11为本发明实施例提供的另一第二终端的装置示意图,适用于信号源节点发射的信号为实数编码信号的协作通信系统。如图11所示,本实施例提供的第二终端在图10所示实施例的基础上,接收单元22具体还包括第一LLSE译码模块222,用于对所述第一编码信号进行LLSE译码生成第二译码信号。
当信号源节点发射的信号为实数编码信号时,协作信号由第一终端根据陪集编码参数Q1对第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,并对所述陪集编码信号进行功率分配,然后按预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,再对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理获得。
其中,陪集编码参数Q1为: Q 1 = ( 0.5 &times; SNR 12 + 6.5 ) &times; D &prime; G , D &prime; = P s 10 SNR 1 10 + P s 10 SNR 2 10 , Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;预设条件为:P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
相应的,在实际应用中,接收单元22具体还包括第二LLSE译码模块223、陪集译码模块224和逆域变换模块225。
第二LLSE译码模块223用于对协作信号进行LLSE译码。
陪集译码模块224用于对第二译码信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号。
逆域变换模块225用于对所述陪集译码信号进行逆域变换,恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
在实际应用中,当信号源节点发射的信号为实数编码信号时,作为一种优选的实施方式,本发明另提供一种如图12所示的第二终端,图12为本发明实施例提供的另一第二终端的装置示意图,适用于信号源节点发射的信号为非实数编码信号的协作通信系统。如图12所示,本实施例提供的第二终端在图10所示实施例的基础上,接收单元22具体还包括第一译码模块226,用于对第一编码信号进行与所述第一编码信号编码方式相对应的译码生成第二译码信号。
当信号源节点发射的信号为非实数编码信号时,协作信号由第一终端对第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号,然后根据陪集编码参数Q2对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,再对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理获得。
其中,陪集编码参数Q2为:D”=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差。
相应的,在实际应用中,接收单元22具体还包括域变换模块227、LLSE译码模块228、陪集译码模块229和逆域变换模块220。
域变换模块227用于对第二译码信号进行第一域变换生成第二域变换信号。
LLSE译码模块228用于对协作信号进行LLSE译码。
陪集译码模块229用于对第二域变换信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号。
逆域变换模块220用于对陪集译码信号进行逆第一域变换,恢复信号源节点发送给第二终端的信息。
如上所述,本发明图10至图12所示实施例提供的第二终端,应用于终端间协作通信系统时,可以与第一终端建立协作连接,并根据从第一终端接收的经陪集编码和Softcast编码生成的协作信号对从信号源节点接收的信号进行协作译码来提高其信号恢复质量。可有效改善数字编码方案带来的“悬崖效应”,提高了协作通信质量。
本发明实施例还提供一种终端间的协作通信系统,该系统包括信号源节点以及图7所示实施例提供的第一终端和图10所示实施例提供的第二终端。
具体的,若信号源节点采用实数编码方案进行信源编码时,该系统可以包括如图8所示实施例提供的第一终端和图11所示实施例提供的第二终端。若信号源节点采用非实数编码方案进行信源编码时,该系统可以包括如图9所示实施例提供的第一终端和图12所示实施例提供的第二终端。
本实施例提供的终端间的协作通信系统,可有效改善数字编码方案带来的“悬崖效应”,同时降低了协作信号的冗余,节约了中继节点的发送功率,提高目的节点的信号恢复质量,整体上提高了协作通信质量。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种终端间的协作通信方法,其特征在于,包括:
第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号;
所述第一终端将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号之前,还包括:
所述第一终端根据所述第一编码信号获取所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1;
所述第一终端根据所述协作请求信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12;
所述第一终端根据所述第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一编码信号为实数编码信号,所述第一译码为LLSE译码;
所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,具体包括:
所述第一终端根据所述陪集编码参数Q对所述第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,所述陪集编码参数Q为:其中Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;
所述第一终端对所述陪集编码信号进行功率分配,再根据预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号;
所述第一终端对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理生成所述协作信号;
其中,所述预设条件为:P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一编码信号为非实数编码信号,所述第一译码为与所述第一编码信号编码方式相对应的译码方式;
所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,具体包括:
所述第一终端对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号;
所述第一终端根据陪集编码参数Q对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,其中,所述陪集编码参数Q为:D=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差;
所述第一终端对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理生成所述协作信号。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一终端根据从第二终端接收的协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号之前,还包括:
所述第一终端根据所述第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
6.一种终端间的协作通信方法,其特征在于,包括:
第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号;
所述第二终端向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成;
所述第二终端接收所述第一终端发送的协作信号,;
所述第二终端根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二终端向第一终端发送协作请求信号之前,还包括:
所述第二终端根据所述第一编码信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2;
所述第二终端根据所述第二信道质量参数SNR2确定所述协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号获取所述第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12,并根据所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一编码信号为实数编码信号,所述第一译码为LLSE译码;
所述协作信号由所述第一终端根据所述陪集编码参数Q对所述第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,并对所述陪集编码信号进行功率分配,然后按预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,再对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理获得;
其中,所述陪集编码参数Q为: Q = ( 0.5 &times; SNR 12 + 1.5 ) &times; D G , D = P s 10 SNR 1 10 + P s 10 SNR 2 10 , Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;所述预设条件为:P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数;
相应的,所述第二终端根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码,具体包括:
所述第二终端对所述协作信号进行LLSE译码;
所述第二终端对所述第二译码信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
所述第二终端对所述陪集译码信号进行逆域变换。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一编码信号为非实数编码信号,所述第一译码为与第一编码信号编码方式相对应的译码方式;
所述协作信号由所述第一终端对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号,然后根据陪集编码参数Q对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,再对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理获得;
其中,所述陪集编码参数Q为:D=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差;
相应的,所述第二终端根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码,具体包括:
所述第二终端对所述第二译码信号进行第一域变换生成第二域变换信号;
所述第二终端对所述协作信号进行LLSE译码;
所述第二终端对所述第二域变换信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
所述第二终端对所述陪集译码信号进行逆第一域变换。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述协作请求信号还用于使所述第一终端根据所述第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
11.一种第一终端,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收信号源节点发送的第一编码信号和第二终端发送的协作请求信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第一译码信号;
发送单元,用于根据所述协作请求信号对所述第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,并将所述协作信号发送至所述第二终端,以使所述第二终端根据所述协作信号对第二译码信号进行协作译码,所述第二译码信号为所述第二终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成。
12.根据权利要求11所述的第一终端,其特征在于,所述接收单元具体包括信道参数获取模块,用于根据所述第一编码信号获取所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1,根据所述协作请求信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12,以使所述发送单元根据所述第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
13.根据权利要求12所述的第一终端,其特征在于,所述第一编码信号为实数编码信号,
所述接收单元具体还包括LLSE译码模块,用于对所述第一编码信号进行LLSE译码生成第一译码信号;
所述发送单元具体包括:
陪集编码模块,用于根据所述陪集编码参数Q对所述第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,所述陪集编码参数Q为:其中Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;
Softcast编码模块,用于对所述陪集编码信号进行功率分配,再根据预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,并对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理生成所述协作信号;其中,所述预设条件为:P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数。
14.根据权利要求12所述的第一终端,其特征在于,所述第一编码信号为非实数编码信号,
所述接收单元具体还包括第一译码模块,用于对所述第一编码信号进行与所述第一编码信号编码方式相对应的译码生成第一译码信号;
所述发送单元具体包括:
域变换模块,用于对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号;
陪集编码模块,用于根据所述陪集编码参数Q对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,其中,所述陪集编码参数Q为:D=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差;
Softcast编码模块,用于对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理生成所述协作信号。
15.根据权利要求14所述的第一终端,其特征在于,所述接收单元具体还包括协作判断模块,用于根据所述第一信道质量参数SNR1和所述第二信道质量参数SNR2确定是否向所述第二终端发送所述协作信号。
16.一种第二终端,其特征在于,包括:
发送单元,用于向第一终端发送协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号对第一译码信号进行陪集编码和Softcast编码生成协作信号,所述第一译码信号为所述第一终端对从信号源节点接收的第一编码信号进行第一译码生成;
接收单元,用于接收信号源节点发送的第一编码信号和所述第一终端发送的协作信号,并对所述第一编码信号进行第一译码生成第二译码信号,再根据所述协作信号对所述第二译码信号进行协作译码。
17.根据权利要求16所述的第二终端,其特征在于,
所述接收单元具体包括信道参数获取模块,用于根据所述第一编码信号获取所述第二终端至所述信号源节点的第二信道质量参数SNR2;
所述发送单元具体用于,根据所述第二信道质量参数SNR2确定所述协作请求信号,以使所述第一终端根据所述协作请求信号获取所述第二信道质量参数SNR2和所述第一终端至所述第二终端的第三信道质量参数SNR12,并根据所述第一终端至所述信号源节点的第一信道质量参数SNR1、所述第二信道质量参数SNR2和所述第三信道质量参数SNR12确定陪集编码参数。
18.根据权利要求17所述的第二终端,其特征在于,所述第一编码信号为实数编码信号,
所述接收单元具体还包括第一LLSE译码模块,用于对所述第一编码信号进行LLSE译码生成第二译码信号;
所述协作信号由所述第一终端根据陪集编码参数Q对所述第一译码信号进行陪集编码生成陪集编码信号,并对所述陪集编码信号进行功率分配,然后按预设条件剔除所述陪集编码信号中满足预设条件的冗余信号,再对剔除冗余后的陪集编码信号进行白化处理获得;
其中,所述陪集编码参数Q为: Q = ( 0.5 &times; SNR 12 + 1.5 ) &times; D G , D = P s 10 SNR 1 10 + P s 10 SNR 2 10 , Ps是信号源节点的发射功率,G是信号源节点信号的功率分配系数;所述预设条件为:P1为第一终端的发射功率,H是所述陪集编码信号的功率分配系数;
相应的,所述接收单元具体还包括:
第二LLSE译码模块,用于对所述协作信号进行LLSE译码;
陪集译码模块,用于对所述第二译码信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
逆域变换模块,用于对所述陪集译码信号进行逆域变换。
19.根据权利要求17所述的第二终端,其特征在于,所述第一编码信号为非实数编码信号,
所述接收单元具体还包括第一译码模块,用于对所述第一编码信号进行与所述第一编码信号编码方式相对应的译码生成第二译码信号;
所述协作信号由所述第一终端对所述第一译码信号进行第一域变换生成第一域变换信号,然后根据陪集编码参数Q对所述第一域变换信号进行陪集编码生成陪集编码信号,再对所述陪集编码信号进行功率分配并进行白化处理获得;
其中,所述陪集编码参数Q为:D=D1+D2,D1为所述第一终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差,D2为所述第二终端从信号源节点接收的第一编码信号的噪声方差;
相应的,所述接收单元具体还包括:
域变换模块,用于对所述第二译码信号进行第一域变换生成第二域变换信号;
LLSE译码模块,用于对所述协作信号进行LLSE译码;
陪集译码模块,用于对所述第二域变换信号和已译码协作信号进行陪集译码生成陪集译码信号;
逆域变换模块,用于对所述陪集译码信号进行逆第一域变换。
20.一种终端间的协作通信系统,其特征在于,包括信号源节点以及如权利要求11-13任一所述的第一终端和如权利要求16-18任一所述的第二终端;或者,包括信号源节点以及如权利要求14或15所述的第一终端和如权利要求19所述的第二终端。
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