CN106464340B - 用于为不同用户正交地中继用户数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本文中的实施例涉及由中继节点（13，14）执行的方法，所述方法用于将用户数据从一个或更多个通信装置（10，11）向无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)中继和/或从无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)向一个或更多个通信装置（10，11）中继。中继节点接收分别来自第一通信装置(10)和第二通信装置(11)或者来自无线电接入节点的第一用户数据流和/或第二用户数据流，第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。中继节点在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流和/或在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码。中继节点（13，14）在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线电接入节点(12)或第一通信装置(10)，和/或在另一时隙中将第二用户数据流转发到无线电接入节点(12)或第二通信装置(11)，其中，网络编码的用户数据流相对于彼此以正交方式转发。

Description

用于为不同用户正交地中继用户数据的方法
技术领域
本文中的实施例涉及无线电接入节点、中继节点、在其中执行的方法、计算机程序和计算机可读存储媒体。具体而言，本文中的实施例涉及处理到/来自通信装置的用户数据。
背景技术
在典型的无线电通信网络中，也称为移动台和/或用户设备(UE)的通信装置经无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络通信。RAN覆盖分成小区区域的平坦区域，每个小区区域由例如无线电基站(RBS)的在一些网络中也可例如称为“NodeB”或“eNodeB”的基站(BS)服务。小区是指在无线和无线电基站不并置的情况下由在基站站点或天线站点的无线电基站提供无线电覆盖的地理区域。每个小区通过在小区中广播的本地无线电区域内的身份识别。在整个移动网络中唯一地识别小区的另一身份也在小区中广播。一个基站可具有一个或多个小区。小区可以是下行链路和/或上行链路小区。基站通过在无线电频率上操作的空中接口与基站范围内的用户设备进行通信。
通用移动电信系统(UMTS)是从第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)演进的第三代移动通信系统。UMTS地面无线电接入网络(UTRAN)本质上是为用户设备使用宽带码分多址(WCDMA)和/或高速分组接入(HSPA)的RAN。在称为第三代合作伙伴项目(3GPP)的论坛中，电信供应商为第三代网络和具体而言的UTRAN提议且达成了标准，并且研究增强数据率和无线电容量。在一些版本的RAN中，例如在UMTS中，几个基站可例如通过陆线或微波连接到监管和协调连接的多个基站的各种活动的控制器节点，如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)。RNC一般连接到一个或多个核心网络。
用于演进分组系统(EPS)的规范已在第三代合作伙伴项目(3GPP)内完成，并且此工作在即将发行的3GPP版本中继续。EPS包括也称为长期演进(LTE)无线电接入的演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)和也称为系统体系结构演进(SAE)核心网络的演进分组核心(EPC)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术的一种变型，其中，无线电基站节点直接连接到EPC核心网络而不是连接到RNC。通常，在E-UTRAN/LTE中，RNC的功能分布在例如LTE中的eNodeB的无线电基站节点与核心网络之间。这样，EPS的无线电接入网络(RAN)具有包括无线电基站节点而不向RNC报告的基本上“平坦的”体系结构。
无线/蜂窝通信网络开发中的一个主要动力是除许多其它方面外还提供增大的覆盖范围或更高的数据率，或两者的组合。同时，构建和维护系统的成本方面很重要，并且预计在将来甚至变得更重要。随着数据率和/或通信距离的增大，增大的电池能耗问题是另一个关注区域。无线通信系统的主要拓扑直到最近完全未更改，包括现存三代蜂窝网络。现存无线通信系统拓扑的特征在于蜂窝体系结构具有固定无线电基站和通信装置，而固定无线电基站和通信装置作为在网络中一般在通信会话中涉及的仅有的传送和接收实体。
一种在收到的信号中引入分集的方式是利用在传送器使用多个天线时提供的空间分集，其中在传送器可能使用一个或多个天线。多个天线的使用提供了相对于单天线系统相当大的分集和复用增益，因此，相对于单输入单输出(SISO)系统，多输入多输出(MIMO)无线系统能够改进链路可靠性和谱效率。提供宏分集的另一种方法是诸如分布式天线系统(DAS)或协作式中继系统的也称为分布式系统的中继系统。
中继系统是通过中继节点补充的常规无线电网络。中继节点以无线方式与例如基站(BS)、另一中继节点或用户设备(UE)的其它网络元素进行通信。
协作式中继系统是其中发送到预期目的地的信息通过各种路由输送并且在目的地组合的中继系统。每个路由可包括利用中继节点的一个或多个跳。另外，目的地节点可接收来自源的直接信号。协作式中继系统可基于期望参数被划分成许多类别。例如，在中继站转发和编码信号的方式可被分类成两个类别：放大并转发(amplify-and-forward)，以及解码并转发(decode-and-forward)。如其名称所示，在放大并转发系统中，中继节点只是放大和转发收到的信号。在解码并转发情况下，中继节点将信号解调和解码，之后进行重新编码和重新传送。上面提及的当前的通信网络共享相同的基本操作原则：从一个源O1发送到目的地D的信息或分组的传输独立于从另一源O2发送到相同目的地D的其它信息。路由器、转发器或中继器只是将数据转发到目的地D。与那些通信网络不同，网络编码(NC)是连网的新领域，其中，在网络内(例如在中间节点N)操纵数据，以改进吞吐量、延迟和鲁棒性。具体而言，NC允许节点转而将几个输入分组重新组合成一个或几个输出分组。在也可称为网络编码节点的中间节点N，能够对在网络编码节点存在的分组执行某一线性编码，并且可为不同接收人广播结果编码分组而不是单独传送每个分组。
网络编码的领域最早由Ahlswede等人在[ACLY00]中介绍。在Ahlswede所述中，网络编码被介绍为允许中间节点对它们接收的分组执行例如编码的某种处理以获得吞吐量增益的方法。在[LYC03]中，作者显示线性网络编码足以在有线网络中的源-目的地对之间实现最大下限。Ho等人扩展了此结果，并且在[HKM+03]中显示分组的随机线性组合足以实现用于多播业务的容量。另外，这些工作主要针对有线网络。不过，研究者很快认识到无线媒体的广播属性使其成为用于应用网络编码的自然环境。
直至2006年，仅很少的著作[WCK05,CKL06]迄今为止考虑了用于无线通信网络的网络编码解决方案。自那时起，应用NC到无线通信的许多著作变得丰富起来，特别是在多址中继信道(MARC)、双向中继和多播传送的情形中。使用NC时，它能够单独部署或者与信道编码联合部署。虽然单独网络信道编码(SNCC)方案一直被最普遍采用[AB10]，但人们一直在考虑和研究联合网络信道编码(JNCC)。结果显示，在[HSO05,HD06,Hau08]中的JNCC更有效地利用中继传送作为另外的冗余，并且不仅仅是获得分集增益，特别是在MARC情形的情况下。最后，Du To等人的[TC10]最近提议将联合网络信道编码扩展到双向中继情形。
现有解决方案有关的问题
在例如MARC方案的现有网络编码方案如图1[WK07]所示在中继节点组合协作通信装置的信号。在图1中，两个通信装置通过中继节点(RN)进行协作。获得此种网络编码的最佳效果是采用使用JNCC[HD06,Hau08]或低密度奇偶校验(LDPC)代码[CHZK09]的联合检测。这要求更复杂的解码器结构，该结构要求进行迭代解码，并且依赖在接收器的解码器之间交换软信息。除解码操作过于复杂外，由于在解码器之间使用软信息，它易于发生错误传播。协作通信装置采用卷积码时，最佳解码器是基于组合信道网络编码方案的Viterbi解码器。
在MRC方案中，在BS接收三个正交编码字，两个直接来自通信装置，一个来自中继节点。通过一起考虑三个收到的编码字，我们能够将组合的卷积码和网络编码视为状态总数为ν1×ν2的增强卷积码，其中，νi是通信装置i使用的卷积码的状态的数量[BSO12]。因此，通过使用这三个收到的编码字，在BS的解码器能够应用单个Viterbi算法将两个协作通信装置的信息解码。因此，解码器将认为编码器的输出由例如c(1)、c(2)和c的三个编码的序列组成，而不是将每个编码的序列分别解码。这产生了应用到构成或复合编码器的信道网络解码。例如，如果通信装置i采用卷积码，速率Ri＝ki/ni，并且状态的总数为νi，其中，ki是信息比特的长度，即，在编码器的输入，并且ni是编码的块长度的大小，即，编码器的输出，则在基站接收器看到的将在中继节点的网络操作和在通信装置的编码操作考虑在内的等效代码是速率为
Figure GDA0002035594220000051
并且状态的总数为ν1×ν2的卷积码。因此，具有网络编码的常规MARC的联合解码器的复杂性随着协作通信装置的数量而呈指数性增大，而其自由汉明距离是单独用户信道代码的汉明距离的两倍，这对于有相同约束长度的卷积码可能不是最佳的。
例如，如果在通信装置的信道编码器是如在具有输入比特流b(i)和输出编码的序列
Figure GDA0002035594220000052
的图2a所示，约束长度K＝3的卷积编码器，
Figure GDA0002035594220000053
则JNCC的等效编码器是如图2b所示速率2/616态卷积码，其中，输入流b(1)、b(2)被联合编码成编码的序列
Figure GDA0002035594220000054
c1、c2。要验证此编码器的自由汉明距离dfree＝10。
具有网络编码的常规MARC的另一限制是难以组合通信装置和不同数据率，并且协作通信装置也需要靠近相同中继节点，这是因为如果一个或两个通信装置远离协作中继节点，则中继节点将不能听到通信装置，并且协作将不可能进行。在常规MARC中，通信装置通过相同中继节点进行协作。这将协作限制在小区内。此外，在应用网络编码和转发获得的消息到最终目的地前，中继节点需要将不同协作通信装置的消息解码。这对能够协作的可能通信装置设置了限制。换而言之，协作通信装置需要与用于MARC方案的相同中继节点邻近，以便适当地操作和提供可能增益。这使得解决方案不灵活，只在某些情况下显示使用中继节点，无线通信网络的性能得以改进。
发明内容
本文中实施例的目的是在使用诸如固定中继节点的中继节点时，提供改进无线通信网络的性能的机制。
该目的可通过提供以下方法来实现：所述方法由中继节点执行，用于中继从一个或多个通信装置到无线通信网络中的无线电接入节点的用户数据和/或中继从无线通信网络中的无线电接入节点到一个或多个通信装置的用户数据。中继节点接收分别来自第一通信装置和第二通信装置或者来自无线电接入节点的第一用户数据流和/或第二用户数据流。第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。中继节点在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或中继节点在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流。中继节点还在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线电接入节点或第一通信装置，和/或中继节点在第三时隙中将网络编码的第二用户数据流转发到无线电接入节点或第二通信装置，其中网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式被转发。
该目的可通过以下方法来实现：所述方法由无线电接入节点执行，用于将来自无线通信网络中的第一通信装置和第二通信装置的用户数据解码。无线电接入节点接收来自第一通信装置的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置的在第二时隙中的第二用户数据流、以及来自一个或多个中继节点的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和在第三时隙中的网络编码的第二用户数据流。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交。无线电接入节点分别将来自第一时隙和第三时隙的第一用户数据流以及来自第二时隙和第三时隙的第二用户数据流解码。
此外，本文中提供了用于执行本文中的方法的中继节点和无线电接入节点。因此，该目的通过提供中继节点而得以实现：所述中继节点用于中继从一个或多个通信装置到无线通信网络中的无线电接入节点的用户数据和/或中继从无线通信网络中的无线电接入节点到一个或多个通信装置的用户数据。中继节点配置成接收分别来自第一通信装置和第二通信装置或者来自无线电接入节点的第一用户数据流和/或第二用户数据流。第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。中继节点还配置成在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流。此外，中继节点配置成在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线电接入节点或第一通信装置和/或在第三时隙中将第二用户数据流转发到无线电接入节点或第二通信装置。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式被转发。
该目的还通过提供用于将来自无线通信网络中第一通信装置和第二通信装置的用户数据解码的无线电接入节点而得以实现。无线电接入节点配置成接收来自第一通信装置的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置的在第二时隙中的第二用户数据流、以及来自一个或多个中继节点的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和在第三时隙中的网络编码的第二用户数据流。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交。无线电接入节点还配置成分别将来自第一时隙和第三时隙的第一用户数据流以及来自第二时隙和第三时隙的第二用户数据流解码。
本文中的实施例还提供包括指令的计算机程序，指令在至少一个处理器上被执行时，促使该至少一个处理器执行根据本文中的实施例方法。此外，本文中的实施例提供其上存储有计算机程序的计算机可读存储媒体，计算机程序包括指令，指令在至少一个处理器上被执行时，促使该至少一个处理器执行根据本文中的实施例方法。
提议的方法公开了用于诸如上行链路多地址中继信道(MARC)的上行链路中继信道，并且也用于例如下行链路广播中继信道的下行链路中继信道的新协作过程。提议的方案考虑在中继节点的网络编码。网络编码的想法是单独应用网络编码到每个用户数据流。在这点上，中继节点对每个用户数据流单独应用网络编码，并且以正交方式转发网络编码的用户数据流或信号，以及在不同通信装置的用户数据流之间不存在相关性。此过程允许两个通信装置利用在中继节点的网络编码而不增大在无线电接入节点或通信节点的接收器的复杂性。在这点上，无线电接入节点或通信装置处的收到信号是正交的，并且每个用户数据被分别解码，并且避免联合的多用户检测。网络编码也可与单独的通信装置的卷积信道码很好地组合，并且允许为给定卷积信道码设计最佳网络代码。
附图说明
图1：具有基于XOR网络编码的常规MARC方案。ci是传送的比特，并且si＝M(ci)是调制的符号，M(·)表示二进制调制算子。
图2a：在通信装置卷积编码器的示例，约束长度K＝3，自由汉明距离5及生成器矩阵(5,7)。
图2b：通信装置的单独信道代码如图2a中给出的时，用于MARC的联合信道网络编码方案的等效编码器。
图3a：示出根据本文中的实施例的无线电通信网络的示意图。
图3b：根据本文中的实施例的组合流程图和信令方案。
图3c：根据本文中的实施例的组合流程图和信令方案。
图4：具有新用户网络编码结构的MARC方案。sj (i)＝Μ(cj (i))；i，j＝1，2，并且
Figure GDA0002035594220000081
i＝1，2，Μ(.)表示二进制调制映射算子。
图5：图2a的卷积编码器的格式图。
图6：在α＝1，并且β＝1时，用于通信装置i的联合信道网络编码的编码器。
图7：在α＝1，并且β＝1时，用于通信装置i的联合信道网络编码的格式图。
图8：在α＝0，并且β＝1时，用于通信装置i的联合信道网络编码的编码器。
图9：在α＝0，并且β＝1时，用于通信装置i的联合信道网络编码的格式图。
图10：在γ2＝101-γ1时，随γ1变化，在用于常规和新提议的用户网络编码的瑞利衰落信道下具有网络编码的MARC方案的性能。瑞利基站SNR为γ3＝15dB，并且两个用户均采用相干4QAM。
图11：在用户卷积码为速率1/24态代码时，在瑞利衰落信道下具有用于用户1的提议用户网络编码方案的MARC方案的性能。三个链路具有不同平均收到SNR，γ1＝5dB，并且γ3＝10dB。
图12：在多址中继信道中提议的用户网络编码方案的操作。
图13：传送流程图。
图14：示出根据本文中的实施例的无线电接入节点和中继节点的框图。
图15显示根据本文中的实施例在中继节点中的方法的流程图。
图16显示根据本文中的实施例在无线电接入节点中的方法的流程图。
图17显示示出根据本文中的实施例的中继节点的框图。
图18显示示出根据本文中的实施例的无线电接入节点的框图。
具体实施方式
本文中的实施例一般涉及无线通信网络。图3a是示出无线通信网络1的示意图。无线通信峁包括一个或多个RAN和一个或多个CN。无线通信网络1可使用多个不同技术，如长期演进(LTE)、LTE-Advanced、宽带码分多址(WCDMA)系统、全球移动通信系统/GSM演进型增强数据率(GSM/EDGE)、微波接入全球互操作性(WiMax)或超移动宽带(UMB)，此处只提及了几个可能实现。无线通信网络1在本文中为例示为LTE网络。
在无线通信网络1中，诸如移动台、用户设备和/或无线终端的第一通信装置10和/或第二通信装置11经无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络(CN)进行通信。本领域技术人员应理解的是，“通信装置”是非限制性术语，它表示任何终端、无线终端、用户设备、机器类型通信(MTC)装置、装置到装置(D2D)终端或节点，例如，个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑或甚至在小区内进行通信的小型基站。
无线通信网络1覆盖分成多个小区的某个地理区域，例如，无线电接入节点12服务的小区。例如取决于使用的无线电接入技术和术语，无线电接入节点12也可称为无线电基站和例如NodeB、演进节点B(eNB、eNode B)、基站收发信台、接入点基站、基站路由器、接入点、Wi-Fi接入点或能够与无线电接入节点12服务的小区内通信装置进行通信的任何其它网络单元。无线电接入节点12可服务于一个或多个小区。
小区是指由在例如基站站点或在远程位置的远程无线电单元(RRU)中的无线电设备提供无线电覆盖的地理区域。小区定义也可包含用于传送的频带和无线电接入技术，这意味着两个不同小区可覆盖相同地理区域但使用不同频带。每个小区通过在小区中广播的本地无线电区域内的身份识别。在整个无线通信网络1中唯一地识别小区的另一身份也在小区中广播。无线电接入节点12通过在射频上操作的空中或无线电接口与无线电接入节点12范围内的通信装置10、11进行通信。通信装置在上行链路(UL)传送中通过无线电接口将数据传送到无线电接入节点12，并且无线电接入节点12在下行链路(DL)传送中通过空中或无线电接口将数据传送到通信装置10、11。
此外，无线通信网络1包括也称为第一中继节点的中继节点13。中继节点13是配置成将传送从无线电接入节点12转发到通信装置10、11和/或从通信装置10、11转发到无线电接入节点12，扩展或者改进无线通信网络1的覆盖的转发节点。应理解的是，中继节点13可以是如图所示有自己的无线电设备的独立节点，也称为固定中继节点、连接或共享另一无线电节点或者与另一无线电节点集成的独立节点。中继节点13可以是诸如用户设备、无线电基站、无线电节点、通信节点等的通信装置。
还应理解的是，无线通信网络1可包括从无线电接入节点12服务的小区的另一扇区转发例如来自通信装置10、11之一的数据的另一中继节，第二中继节点14。
根据本文中的实施例，提供了一种解决方案，其中，例如第一中继节点13的中继节点在从/向例如第一通信装置10的协作通信装置中的至少一个收到的用户数据流上应用网络编码。网络编码与例如第二通信装置11的另一通信装置的另一用户数据流分离或者独立于该另一用户数据流。这形成能够有效解码的编码流，产生了无线通信网络1的改进性能。应理解的是，第二中继节点14可相应地做出反应，并且在收到的来自/向第二通信装置11的用户数据流上应用网络编码。
图3b是根据本文中的实施例的示意组合流程和信令方案。
动作301。第一中继节点13和第二中继节点14可分别检测到第一通信装置10和第二通信装置11，例如，每个中继节点接收来自每个通信装置的信令，并且通知无线电接入节点12。
动作302。无线电接入节点可例如基于信号强度、质量等来决定设定用于通信装置的协作通信。
动作303。无线电接入节点12可配置或设定用于协作通信的第一中继节点13和第二中继节点14及通信装置10、11。例如，用于通信装置和中继节点的调度准予、资源等。
动作304。第一通信装置10在第一时隙中将第一用户数据流中的数据传送到无线电接入节点12。
动作305。第二通信装置11在第二时隙中将第二用户数据流中的数据传送到无线电接入节点12。
动作306。第一中继节点13接收第一用户数据流，并且在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码，以变成例如第三时隙的第一部分。
动作307。第二中继节点14接收第二用户数据流，并且在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码，以变成例如与第一部分分离的第三时隙的不同部分。
动作308。第一中继节点13然后在第三时隙的第一部分中将网络编码的第一用户数据流转发/传送到无线电接入节点12。
动作309。第二中继节点14然后在第三时隙的该不同部分中将网络编码的第二用户数据流转发/传送到无线电接入节点12。网络编码的用户数据流在第三时隙中以相对于彼此正交的方式传送。
动作310。无线电接入节点12单独以非复杂的方式将来自第一和第三时隙的第一用户数据流例如联合解码，并且将来自第二和第三时隙的第二用户数据流例如联合解码。也就是说，第一用户数据流和第二用户数据流被分别解码。
图3c是根据本文中的实施例的示意组合流程和信令方案。第一和第二中继节点同步，并且已设定用于协作操作。
动作320。无线电接入节点12在第一时隙中将第一用户数据流中的数据传送到第一中继节点13。
动作321。无线电接入节点12还在第二时隙中将第二用户数据流中的数据传送到第二通信装置11和第二中继节点14。
动作322。第一中继节点13接收第一用户数据流，并且在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码，以变成例如第三时隙的第一部分。
动作323。第二中继节点14接收第二用户数据流，并且在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码，以变成例如与第一部分分离的第三时隙的不同部分。
动作324。第一中继节点13然后在第三时隙的第一部分中将网络编码的第一用户数据流转发/传送到第一通信装置10。
动作325。第二中继节点14然后在第三时隙的该不同部分中将网络编码的第二用户数据流转发/传送到第二通信装置11。网络编码的用户数据流在第三时隙中以相对于彼此正交的方式传送。
动作326。第一通信装置10将来自第一和第三时隙的第一用户数据流解码。
动作327。第二通信装置11将来自第二和第三时隙的第二用户数据流解码。
假设在上行链路MARC方案中，通信装置10在第一时隙期间传送表示为S1 (1)＝Μ(c1 (1))、S2 (1)＝Μ(c2 (1))的两个连续的调制的符号，并且第二通信装置11在第二时隙期间传送表示为S1 (2)＝Μ(c1 (2))、S2 (2)＝Μ(c2 (2))的两个连续符号，Μ(·)表示二进制调制映射算子，并且ci j是通信装置j的第i个传送的比特。这四个符号由无线电接入节点12和相应中继节点接收。相应中为节点将收到的符号解码，并且形成表示为S3 (1)、S3 (2)的以下符号，以在第三时隙期间转发到无线电接入节点接收器：
Figure GDA0002035594220000131
Figure GDA0002035594220000132
其中α，β∈{0，1}
在图4中示出用于MARC方案的上述过程，其中，一个中继节点R处理转发来自两个无线装置U1和U2的数据。此处，两个通信装置10、11以正交时分接入方式，即，以正交方式共享中继节点R，而其符号无直接混合。由于在无线电接入节点12无需用户分离，因此，此过程将有利于无线电接入节点接收器作业。两个信息已经分享，这大幅简化了接收器，而不影响两个通信装置实现的分集增益。为将通信装置i的信息解码，无线电接入节点12的接收器使用三个收到的符号{S1 (i),S2 (i),S3 (i)}，i＝1，2。用于第一通信装置10的调制/编码方案的选择将不受第二通信装置11使用的方案限制，且反之亦然。就分集增益而言，方案的性能将与其中沿通信装置应用编码的常规基于XOR的网络编码的性能完全相同。然而，根据本文中的实施例的此网络编码方案允许通信装置采用不同调制和不同信道编码方案，因此，它具有更大的灵活性。实际上，对任何通信装置使用的调制无限制。它允许具有完全分集增益的单通信装置检测。就信道编码而言，可能选择网络编码，使得总体信道编码方案是最佳的。它能够是用于双向中继方案的速率最大化的解决方案。
组合的网络编码方案和卷积码
根据本文中的实施例的网络编码方案与信道编码很好地组合在一起。由于在相同通信装置的连续符号上应用网络编码方案，因此，可能选择网络编码方案，使得无线通信网络中通信装置的总体性能得以优化。
让我们考虑一下速率1/24态卷积码和图2a中显示的编码器及图5中显示的格式图[Pro01]。格式图显示数据通过时间域的可能状态，并且此图由在接收器的算法用于跟踪通过格子的正确数据或路径。此卷积码是最佳速率1/24态卷积码，其中最小自由距离为dfree＝5。
通过在第一中继节点13采用根据本文中的实施例的网络编码，在用于第一通信装置10及第二通信装置11的MARC方案中的总体操作能够被视为对于在α＝1和β＝1时的情况，使用图6中显示的编码器的速率1/34态卷积码。卷积码是用于保护来自无线电信道的无线电信号的熟知信道代码。图6中的编码器显示如何在接收器侧生成信道编码器的冗余性。对应格式图在图7中示出。观察到，这个总体编码器的最小汉明距离表示为
dmin＝w(000,110)+w(000,011)+w(000,110)＝2+2+2＝6。 (3)
这比原用户编码器的最小汉明距离更佳。这表示与直接链路非协作式情况相比，比理想的加性白高斯噪声(AWGN)信道多0.79dB的渐近编码增益。同样重要的是，联合网络信道编码的状态的总数等于4而未更改。因此，提议的网络编码方案从中继节点链路带来了分集增益，而未在接收器增大解码过程的复杂性。很明显，组合参数{α,β}允许我们优化组合的网络信道编码方案。实际上，通过适当选择在中继节点使用的网络编码的组合系数，可能优化总体联合信道网络编码方案。例如，通过选择α＝0和β＝1，总体信道网络编码方案变成有着图8中显示的格式图和图9中显示的格式图的最佳1/34态卷积码[Pro01]。此方案称为最佳NC方案。此获得的卷积码的最小汉明距离表示为
dmin＝w(000,111)+w(000,011)+w(000,111)＝3+2+3＝8。 (4)
它大于在α＝1，β＝1时获得的最小汉明距离。这表示与直接链路本身相比，比理想的AWGN信道多2.04dB的渐近编码增益。
因此，通过此结构，可能优化信道网络编码的组合，而在接收器侧不增大解码器的复杂性。
解码
在相应中继节点13、14使用的提议的网络编码方案是以时分方式的正交方案。每个通信装置10、11形成独立于另一通信装置的其网络编码的序列。例如，如果通信装置i在采用速率ki/ni的卷积码，i＝1，2。对于每个时隙，在用于每个通信装置的无线电接入节点12收到三个调制的序列，两个直接来自通信装置，一个来自中继节点13。对于用户网络编码，在来自第一通信装置10的序列与从第二通信装置11收到的序列之间不存在相关性。因此，为将通信装置i的信息解码，无线电接入节点12忽略其它通信装置序列，并且考虑通信装置i的收到序列和从第i个中继节点13收到的对应序列。如更早提及的，通过一起考虑两个收到的编码字，我们能够将用于通信装置i的组合的卷积码和网络编码视为速率为2ki/(3ni)的新卷积码。因此，基于最佳最大似然序列估计的Viteribi算法能够用于将两个通信装置的信息分别解码。将来自通信装置i的收到编码字表示为ri，i＝1，2，并且将来自中继节点的收到编码字表示为r3。我们得出
ri＝[ri,0,ri,1,···,ri,ni]，i＝1，2 (5)
r3＝[r3,0,r3,1,···,r3,max{n1,n2}] (6)
对于平坦的衰落多径信道，收到的样本能够如下写出：
ri,k＝hisi,k+zi,k，i＝1，2，3 (7)
其中，si,k是编码比特ci,k的调制的符号。对于二进制相移键控(BPSK)调制，我们得出si,k＝2ci,k-1。
最佳Viterbi算法将每个通信装置的信息独立于其它通信装置的信息解码。因此，可采用两个并行的Viterbi解码器，一个将第一通信装置10的信息解码，一个将第二通信装置11的信息解码。每个解码器将使用以下分支度量，以其路径度量距离计算为基础：
Figure GDA0002035594220000161
用于用户1，以及
Figure GDA0002035594220000162
用于用户2。
为例示提议的方法，我们假设在第一通信装置10的信道编码器是如图2a所示，约束长度K＝3的卷积编码器。在第一中继节点13，对解调的序列{cj (1),cj (2)}进行网络编码。就简单的相加而言，网络编码(NC)操作将产生cj＝cj (1)+cj (2)，其中，j＝1，2。等效或复合编码器图7中显示，其中，编码器的输出由在第一和第二通信装置和在中继节点13的编码器的输出，编码字c(1)、c(2)和c形成。用于通信装置i的等效卷积编码器Re的速率为
Figure GDA0002035594220000163
并且状态的总数为ν＝νi＝4。最后，在无线电接入节点12的解码器将简单地在图8中显示的等效格子上应用Viterbi算法。用于具有网络编码的MARC方案的等效编码器的格式图包括用于每个通信装置的4个状态，而用于常规基于XOR的网络编码的等效编码器的格式图包括ν1×ν2＝16个状态[BSO12]。上面的描述显示，提议的用户网络编码方案给出了与协作用户的单独卷积编码器具有相同数量的状态的等效卷积编码器，但有更佳的自由汉明距离。具有相同数量的状态的效应是解码器将与不采用协作时的解码器具有相同的复杂性。更佳的自由汉明距离意味着与非协作式情况相比，用于相同服务质量的更佳的距离，即，更低的传送功率。
性能
为示出提议的方案的性能，我们考虑了在AWGN信道下和在两个协作用户采用相干BPSK调制时用于信噪比(SNR)的不同值的未编码平均误码率(BER)。图10示出在
Figure GDA0002035594220000171
并且
Figure GDA0002035594220000172
时，随沿水平轴定义的第一通信装置10的平均SNR
Figure GDA0002035594220000173
变化，沿垂直轴定义的通信装置的平均BER。此处，
Figure GDA0002035594220000174
从图10中观察到，提议的网络编码允许有良好直接链路质量的通信装置具有良好的性能，并且它不受弱通信装置影响。然而，对于常规MARC方案，在通信装置之一具有差的直接链路质量时，两个通信装置均将受损害，并且遇到差的BER值。第一通信装置10(用户1)的性能通过实线显示，方格标记用于NC，小圆点标记用于常规MARC。第二通信装置11(用户2)的性能通过虚线显示，方格标记用于NC，小圆点标记用于常规MARC。这显示提议的网络编码方案打破了在两个协作通信装置之间的依赖性，并且提供了在诸如第一中继节点13或第二中继节点14的中继节点分配资源到协作通信装置的灵活性。它在协作过程内的用户编组方面提供更大的灵活性。例如，更多时隙能够分配到弱通信装置。此外，协作通信装置无限制，并且能够使用不同的调制级别和不同的信道编码方案。此灵活性在常规MARC方案中不是如此直接。图11示出在由单独通信装置采用卷积码时，在瑞利衰落信道下沿垂直轴定义的具有网络编码的MARC方案的平均误码概率。图中还包括了具有圆圈标记，具有通过[BSO12]的次佳解码器的常规基于XOR的网络编码的MARC方案的BER。此处，第二通信装置11的SNR固定到γ2＝5dB，并且中继链路的SNR固定到Γ3＝10dB，并且获得随第一通信装置10的收到SNRγ1变化的第一通信装置10的平均BER。可观察到的是，具有方格标记的线条表示的最佳用户网络编码提供极佳的性能，并且不受第二通信的直接链路的质量影响。然而，具有菱形标记的常规MARC方案的性能取决于第二通信装置11的直接链路的质量，并且BER经历误差平台(errorfloor)。
实际的实现
根据本文中的实施例的提议的想法可在LTE和5G系统中容易地实现。该想法可假设系统支持固定中继。这是LTE-Advanced的情况，其中，带内固定中继是标准的一部分，并且极可能是5G的一部分。根据本文中的实施例，相应中继节点13、14知道要使用的网络编码的类型。因此，专用下行链路控制信道可用于通知相应中继节点要使用该网络编码，如图12所示。由于用户网络编码能够对于不同信道代码是不同的，因此，相应中继节点需要了解用户网络编码的类型。通过简单地侦听来自协作中继节点的控制信道，能够在系统中容易地检测到方案。在此提议的方法内的协作能够经第一中继节点13和第二中继节点14两个不同中继节点进行，专用控制信道应通知涉及的中继节点，以便能够确保在它们之间的同步。如图12所示，在协作通信装置，即，第一通信装置10和第二通信装置11，相应中继节点13、14与无线电接入节点12之间的通信分三步进行，例如使用正交时隙。前两个时隙内的传送/接收不要求任何更改，并且对通信装置是透明的。然而，第三时隙包括专用于提议的网络编码类型的另外控制信号。这些传送步骤在图13中示出。时隙1：eNB或无线电接入节点12接收来自第一通信装置10(UE1)的UL控制信道(测距，确认(ACK)，信道质量信息信道(CQICH))，之后是第一通信装置10的数据；中继节点13、14侦听第一通信装置10的测距，并且接收第一通信装置10的数据和将其解码。时隙2：eNB或无线电接入节点12接收来自第二通信装置11(UE2)的UL控制信道(测距，确认(ACK)，信道质量信息信道(CQICH))，之后是第二通信装置11的数据；中继节点13、14侦听第二通信装置11的测距，并且接收第二通信装置11的数据和将其解码。时隙3：无线电接入节点12(eNB)接收中继链路控制信道(这包括使用的网络编码的类型和在协作过程中涉及的通信装置(用户)及它们在第三时隙内显示的方式和在通信装置之间的资源划分)。这之后是每个通信装置(用户)的网络编码的数据。
本文中的实施例的优点
·由于网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式转发并且由此分离，因此，在无线电接入节点12将易于分离通信装置，例如，在基站接收器。
·协作通信装置的灵活性。对调制、信道编码无限制每个通信装置能够独立于其它通信装置，采用任何调制和信道编码方案。
·此协作方案和信道编码的组合能够得以优化，并且提供比与通信装置一起的常规基于XOR的网络编码更好得多的性能。
·由于通信装置可分离，并且使用单通信装置检测而对分集增益无任何影响，因此，信道解码器的复杂性不受影响。
·协作通信装置无需经一个单中继节点协作。由于协作通信装置是分开的，因此，每个通信装置能够选择小区内的其最佳中继节点。通过此灵活性，每个通信装置的吞吐量能够得以最大化，这改进了小区吞吐量。而且通信装置无需靠近相同中为节点便能够进行协作。
·通过为每个通信装置适当选择在传送器和中继节点的调制星座集，以更有效方式使用空间的可能性。此处，每个通信装置能够利用分集增益及通过其与中继节点的直接链路形成的增大信号空间。
缩略词。
·AF：放大并转发
·BS：基站
·DAS：分布式天线系统
·DF：解码并转发
·JNCC：联合网络信道编码
·LDPC：低密度奇偶校验
·MARC：多址中继信道
·MIMO：多输入多输出
·ML：最大似然
·MRC：最大比率组合
·NC：网络编码
·QoS：服务质量
·RN：中继节点
·SISO：单输入单输出
·SINR：信号干扰噪声比
·SNCC：单独网络信道编码
·UE：用户设备
·VA：Viterbi算法
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本文中用于中继用户数据的实施例可通过诸如图14中示出的中继节点13/14或无线电接入节点12中的一个或多个处理器或处理模块1401、1402及用于执行本文中的实施例的功能和/或方法动作的计算机程序代码实现。上面提及的程序代码也可提供为计算机程序产品，例如，以在被载入中继节点13/14和/或无线电接入节点12中时携带用于执行本文中实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。一个此类载体可以是以CD ROM光盘形式。然而，通过诸如存储棒的其它数据载体是可行的。此外，计算机程序代码还可提供为在服务器上的纯程序代码，并下载到中继节点13/14或无线电接入节点12。
中继节点13/14和/或无线电接入节点12还包括存储器1403、1404。存储器包括用于存储数据的一个或多个单元，如网络代码、在被执行时，执行本文中公开的方法的应用程序及类似物。中继节点13/14和/或无线电接入节点12还包括相应传送器(TX)1405、1406和相应接收器(RX)1407、1408。这些可实现为收发器。
因此，本文中的实施例提供包括指令的计算机程序1409、1410，指令在至少一个处理器上执行时，促使该至少一个处理器执行根据本文中的实施例的方法。此外，本文中的实施例提供其上存储有计算机程序1409、1410的计算机可读存储媒体1411、1412，计算机程序包括指令，指令在至少一个处理器上执行时，促使该至少一个处理器执行根据本文中的实施例的方法。
现在将参照图15中示出的流程图，描述在图中表示为第一中继节点13或第二中继节点14的中继节点中用于将用户数据从一个或多个通信装置10、11向无线通信网络1中的无线电接入节点12中继和/或从无线通信网络1中的无线电接入节点12向一个或多个通信装置10、11中继的方法动作。动作不必以下述顺序进行，而是可以任何适合的顺序进行。一些实施例中执行的动作以虚线框标示。
动作1500。中继节点可通过专用下行链路控制信道接收来自无线电接入节点12的数据，所述数据通知中继节点使用该网络编码和/或该网络编码的类型。
动作1501。中继节点13、14接收分别来自第一通信装置10和第二通信装置11或来自无线电接入节点12的第一用户数据流和/或第二用户数据流。第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。
动作1502。中继节点13、14在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流。另外或备选地，中继节点13、14在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流。应用的网络编码可基于在第一用户数据流和/或第二用户数据流上使用的信道编码。
动作1503。中继节点13、14在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线接入节点12或第一通信装置10。另外或备选地，中继节点13、14在第三时隙中将网络编码的第二用户数据流转发到无线接入节点12或第二通信装置11。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流在第三时隙中相对于彼此以正交方式转发。在一些实施例中，中继节点通过将收到的第一用户数据流编码到第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到第三时隙的不同部分中，应用网络编码，两个部分在时间上彼此分离。
现在将参照图16中示出的流程图，描述在无线电接入节点12中用于将来自无线通信网络1中第一通信装置10和第二通信装置11的用户数据解码的方法动作。动作不必以下述顺序进行，而是可以任何适合的顺序进行。一些实施例中执行的动作以虚线框标示。
动作1600。无线电接入节点12可通过专用下行链路控制信道传送数据，所述数据通知一个或多个中继节点使用在第一和/或第二用户数据流上的网络编码和/或该网络编码的类型。
动作1601。无线电接入节点12接收来自第一通信装置10的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置11的在第二时隙中的第二用户数据流、来自一个或多个中继节点的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和在第三时隙中的网络编码的第二用户数据流。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交。网络编码可基于由第一通信装置10和/或第二通信装置11使用的信道编码。
动作1602。无线电接入节点12分别将来自第一和第三时隙的第一用户数据流和来自第二和第三时隙的第二用户数据流解码。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流可相对于彼此在第三时隙中正交，并且无线电接入节点可从第三时隙的第一部分将第一用户数据流解码和从第三时隙的不同部分将第二用户数据流解码，第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。无线电接入节点12可将第一用户数据流和第二用户数据流在单独的解码器中并行解码。
为执行本文中的方法，提供了诸如第一中继节点13或第二中继节点14的中继节点和无线电接入节点。
图17显示框图，示出用于将用户数据从例如第一和第二通信装置的一个或多个通信装置向无线通信网络1中的无线电接入节点12中继和/或从无线通信网络1中的无线电接入节点12向一个或多个通信装置中继的中继节点13、14。
中继节点13、14配置成接收分别来自第一通信装置10和第二通信装置11或来自无线电接入节点12的第一用户数据流和/或第二用户数据流。第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。
中继节点13、14还配置成在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流。中继节点13、14可配置成通过将收到的第一用户数据流编码到第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到第三时隙的不同部分中，应用网络编码，两个部分在时间上彼此分离。应用的网络编码可基于在第一用户数据流和/或第二用户数据流上使用的信道编码。
中继节点13、14另外配置成在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线电接入节点12或第一通信装置10和/或在第三时隙中将第二用户数据流转发到无线电接入节点12或第二通信装置11。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式转发。
中继节点13、14可配置成通过专用下行链路控制信道接收来自无线电接入节点12的数据，所述数据通知中继节点13使用该网络编码和/或该网络编码的类型。
中继节点13、14可包括执行本文中的方法的处理电路1701。
中继节点13、14可包括接收模块1702。处理电路1701和/或接收模块1702可配置成接收分别来自第一通信装置10和第二通信装置11或来自无线电接入节点12的第一用户数据流和/或第二用户数据流。第一用户数据流包括在第一时隙中和/或第二用户数据流包括在第二时隙中。处理电路1701和/或接收模块1702可还配置成通过专用下行链路控制信道接收来自无线电接入节点12的数据，所述数据通知中继节点13、14使用该网络编码和/或该网络编码的类型。
中继节点13、14可另外包括编码模块1703。处理电路1701和/或编码模块1703可配置成在收到的第一用户数据流上独立于第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流。处理电路1701和/或编码模块1703可配置成通过将收到的第一用户数据流编码到第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到第三时隙的不同部分中，应用网络编码，两个部分在时间上彼此分离。应用的网络编码可基于在第一用户数据流和/或第二用户数据流上使用的信道编码。
中继节点13、14可还包括转发模块1704。处理电路1701和/或转发模块1704可配置成在第三时隙中将网络编码的第一用户数据流转发到无线电接入节点12或第一通信装置10和/或在第三时隙中将第二用户数据流转发到无线电接入节点12或第二通信装置11。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式转发。
图18是框图，示出用于将来自无线通信网络1中第一通信装置10和第二通信装置11的用户数据解码的无线电接入节点12。
无线电接入节点12配置成接收来自第一通信装置10的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置11的在第二时隙中的第二用户数据流、来自例如中继节点13和第二中继节点14的一个或多个中继节点的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和在第三时隙中的网络编码的第二用户数据流。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交。网络编码可基于由第一通信装置10和/或第二通信装置11使用的信道编码。
无线电接入节点12还配置成分别将来自第一和第三时隙的第一用户数据流和来自第二和第三时隙的第二用户数据流解码。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流可相对于彼此在第三时隙中正交，并且无线电接入节点12可还配置成从第三时隙的第一部分将第一用户数据流解码和从第三时隙的不同部分将第二用户数据流解码。第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。无线电接入节点12可还配置成将第一用户数据流和第二用户数据流在单独的解码器中并行解码。
无线电接入节点12可还配置成通过专用下行链路控制信道传送数据，所述数据通知一个或多个中继节点使用在第一和/或第二用户数据流上的网络编码和/或该网络编码的类型。
无线电中继节点12可包括执行本文中的方法的处理电路1801。
无线电中继节点可包括接收模块1802。处理电路1801和/或接收模块1802可配置成接收来自第一通信装置10的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置11的在第二时隙中的第二用户数据流、来自例如中继节点13和第二中继节点14的一个或多个中继节点的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和在第三时隙中的网络编码的第二用户数据流。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交。网络编码可基于由第一通信装置10和/或第二通信装置11使用的信道编码。
无线电中继节点12可还包括解码模块1803。处理电路1801和/或解码模块1803可配置成分别将来自第一和第三时隙的第一用户数据流和来自第二和第三时隙的第二用户数据流解码。网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流可相对于彼此在第三时隙中正交，并且处理电路1801和/或解码模块1803可还配置成从第三时隙的第一部分将第一用户数据流解码和从第三时隙的不同部分将第二用户数据流解码。第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。处理电路1801和/或解码模块1803可还配置成将第一用户数据流和第二用户数据流在单独的解码器中并行解码。
无线电中继节点12可另外包括传送模块1804。处理电路1801和/或传送模块1804通过专用下行链路控制信道传送数据，所述数据通知一个或多个中继节点使用在第一和/或第二用户数据流上的网络编码和/或该网络编码的类型。
本文中的实施例提供由中继节点执行的方法，所述方法用于将用户数据从通信装置向无线通信网络中的无线电接入节点中继和/或从无线通信网络中的无线电接入节点向通信装置中继。中继节点接收分别来自第一通信装置和第二通信装置和/或到第一通信装置和第二通信装置的第一和/或第二用户数据流。中继节点在收到的第一用户数据流上单独或独立于第二用户数据流应用网络编码。中继节点可将收到的第一用户数据流编码到某个时隙的一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到该时隙的不同部分中，两个部分彼此分离。中继节点然后在时隙中将网络编码的第一用户数据流和/或网络编码的第二用户数据流转发到无线电接入节点。网络编码的用户数据流在时隙中以相对于彼此正交的方式传送。由于在中继节点以正交方式应用网络编码，因此，可能具有经例如小区内的两个不同中继节点协作的两个装置。这避免了在现有解决方案中对协作装置在相同中继节点附近的要求。这提供更大的灵活性，并且允许装置彼此远离而进行协作。
此外，本文中的实施例提供在无线电接入节点中用于将来自无线通信网络中第一通信装置和第二通信装置的用户数据解码的方法。无线电接入节点接收来自第一通信装置的在第一时隙中的第一用户数据流、来自第二通信装置的在第二时隙中的第二用户数据流、来自一个或两个中继节点的在第三时隙中彼此隔离的第一网络编码的用户数据流和第二网络编码的用户数据流。无线电接入节点分别将来自第一和第三时隙的第一用户数据流和来自第二和第三时隙的第二用户数据流解码。这降低了解码过程的复杂性，并且允许网络编码和卷积编码的更有效组合。因此，本文中的实施例提供改进性能的机制，表现在在无线电接入节点的解码得以简化和在一些实施例中，汉明距离得以改进，从而由于可纠正更多误差而产生更正确的解码。
如通信设计领域技术人员将容易理解的，功能部件或模块可使用数字逻辑和/或一个或多个微控制器、微处理器或其它数字硬件来实现。在一些实施例中，各种功能的几个或所有功能可一起实现，如在单个专用集成电路(ASIC)中，或者在其之间具有适当的硬件和/或软件接口的两个或多于两个单独装置中。几个功能可在例如与通信装置、无线电接入节点或中继节点的其它功能组件共享的处理器上实现。
备选地，可通过使用专用硬件提供讨论的处理部件的几个功能元素，而通过与适当软件或固件相关联的用于执行软件的硬件提供其它功能元素。因此，如本文中使用的术语“处理器”或“控制器”不完全指能够执行软件的硬件，并且可隐含包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、用于存储软件和/或程序或应用数据的随机存取存储器和/或非易失性存储器。也可包括常规和/或定制的其它硬件。通信接收器的设计师将领会在这些设计选择中固有的成本、性能和维护权衡。
将领会的是，前面的描述和附图表示本文中教导的方法和设备的非限制性示例。因此，本文中教导的设备和技术不受前面的描述和附图限制。相反，本文中的实施例只受随附权利要求书及其法律等同物限制。

Claims (28)

1.一种由中继节点（13，14）执行的方法，所述方法用于中继从一个或多个通信装置（10，11）到无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12) 的用户数据和/或中继从无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)到一个或多个通信装置（10，11）的用户数据，所述方法包括：
-接收(1501)分别来自第一通信装置(10)和第二通信装置(11)或者来自所述无线电接入节点的第一用户数据流和/或第二用户数据流，所述第一用户数据流包括在第一时隙中和/或所述第二用户数据流包括在第二时隙中；
-在收到的第一用户数据流上独立于所述第二用户数据流应用(1502)网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于所述第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流；以及
-在第三时隙中将所述网络编码的第一用户数据流转发(1503)到所述无线电接入节点(12)或所述第一通信装置(10)，和/或在所述第三时隙中将所述网络编码的第二用户数据流转发到所述无线电接入节点(12)或所述第二通信装置(11)，其中所述网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式被转发。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述应用(1502)包括将收到的第一用户数据流编码到所述第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到所述第三时隙的不同部分中，两个部分在时间上彼此分离。
3.如权利要求1-2中的任一项所述的方法，还包括：
-通过专用下行链路控制信道接收(1500)来自所述无线电接入节点(12)的数据，所述数据通知所述中继节点(13)使用所述网络编码和/或所述网络编码的类型。
4.如权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中应用的所述网络编码基于在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上使用的信道编码。
5.一种由无线电接入节点(12)执行的方法，所述方法用于将来自无线通信网络(1)中的第一通信装置(10)和第二通信装置(11)的用户数据解码，所述方法包括：
-接收(1601)来自所述第一通信装置(10)的在第一时隙中的第一用户数据流、来自所述第二通信装置(11)的在第二时隙中的第二用户数据流、以及来自第一中继节点（13）的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和来自第二中继节点（14）的在所述第三时隙中的网络编码的第二用户数据流，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交；以及
-分别将来自所述第一时隙和所述第三时隙的所述第一用户数据流以及来自所述第二时隙和所述第三时隙的所述第二用户数据流解码(1602)。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此在所述第三时隙中正交，并且所述解码(1602)包括从所述第三时隙的第一部分将所述第一用户数据流解码和从所述第三时隙的不同部分将所述第二用户数据流解码，所述第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。
7.如权利要求5-6中的任一项所述的方法，还包括
-通过专用下行链路控制信道传送(1600)数据，所述数据通知所述第一中继节点(13)和所述第二中继节点（14）使用在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上的网络编码和/或所述网络编码的类型。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述网络编码基于由所述第一通信装置(10)和/或所述第二通信装置(11)使用的信道编码。
9.如权利要求5-6中的任一项所述的方法，其中将所述第一用户数据流和所述第二用户数据流解码(1602)在单独的解码器中并行执行。
10.一种中继节点（13，14），用于中继从一个或多个通信装置（10，11）到无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)的用户数据和/或中继从无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)到一个或多个通信装置（10，11）的用户数据，所述中继节点包括：
接收模块，所述接收模块配置成接收分别来自第一通信装置(10)和第二通信装置(11)或者来自所述无线电接入节点(12)的第一用户数据流和/或第二用户数据流，所述第一用户数据流包括在第一时隙中和/或所述第二用户数据流包括在第二时隙中；
编码模块，所述编码模块配置成在收到的第一用户数据流上独立于所述第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于所述第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流；以及
转发模块，所述转发模块配置成在第三时隙中将所述网络编码的第一用户数据流转发到所述无线电接入节点(12)或所述第一通信装置(10)，和/或在所述第三时隙中将所述第二用户数据流转发到所述无线电接入节点(12)或所述第二通信装置(11)，其中所述网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式被转发。
11.如权利要求10所述的中继节点（13，14），其中所述编码模块还配置成通过将收到的第一用户数据流编码到所述第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到所述第三时隙的不同部分中来应用所述网络编码，所述第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。
12.如权利要求10-11中的任一项所述的中继节点（13，14），其中所述接收模块还配置成：
通过专用下行链路控制信道接收来自所述无线电接入节点(12)的数据，所述数据通知所述中继节点(13)使用所述网络编码和/或所述网络编码的类型。
13.如权利要求10-11中的任一项所述的中继节点（13，14），其中应用的所述网络编码基于在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上使用的信道编码。
14.一种无线电接入节点(12)，用于将来自无线通信网络(1)中的第一通信装置(10)和第二通信装置(11)的用户数据解码，所述无线电接入节点包括：
接收模块，所述接收模块配置成接收来自所述第一通信装置(10)的在第一时隙中的第一用户数据流、来自所述第二通信装置(11)的在第二时隙中的第二用户数据流、以及来自第一中继节点（13）的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和来自第二中继节点（14）的在所述第三时隙中的网络编码的第二用户数据流，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交；以及
解码模块，所述解码模块配置成分别将来自所述第一时隙和所述第三时隙的所述第一用户数据流以及来自所述第二时隙和所述第三时隙的所述第二用户数据流解码。
15.如权利要求14所述的无线电接入节点(12)，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此在所述第三时隙中正交，并且所述解码模块配置成从所述第三时隙的第一部分将所述第一用户数据流解码和从所述第三时隙的不同部分将所述第二用户数据流解码，所述第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。
16.如权利要求14-15中的任一项所述的无线电接入节点(12)，还包括传送模块，所述传送模块配置成：
通过专用下行链路控制信道传送数据，所述数据通知所述第一中继节点(13)和所述第二中继节点（14）使用在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上的网络编码和/或所述网络编码的类型。
17.如权利要求16所述的无线电接入节点(12)，其中所述网络编码基于由所述第一通信装置(10)和/或所述第二通信装置(11)使用的信道编码。
18.如权利要求14-15中的任一项所述的无线电接入节点(12)，其中所述解码模块还配置成将所述第一用户数据流和所述第二用户数据流在单独的解码器中并行解码。
19.一种用于中继从一个或多个通信装置（10，11）到无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12) 的用户数据和/或中继从无线通信网络(1)中的无线电接入节点(12)到一个或多个通信装置（10，11）的用户数据的设备，所述设备包括在中继节点（13，14）中并且所述设备包括：
用于接收分别来自第一通信装置(10)和第二通信装置(11)或者来自所述无线电接入节点的第一用户数据流和/或第二用户数据流的部件，所述第一用户数据流包括在第一时隙中和/或所述第二用户数据流包括在第二时隙中；
用于在收到的第一用户数据流上独立于所述第二用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第一用户数据流，和/或在收到的第二用户数据流上独立于所述第一用户数据流应用网络编码以变成网络编码的第二用户数据流的部件；以及
用于在第三时隙中将所述网络编码的第一用户数据流转发到所述无线电接入节点(12)或所述第一通信装置(10)，和/或在所述第三时隙中将所述网络编码的第二用户数据流转发到所述无线电接入节点(12)或所述第二通信装置(11)的部件，其中所述网络编码的第一用户数据流和网络编码的第二用户数据流相对于彼此以正交方式被转发。
20.如权利要求19所述的设备，其中用于应用的部件包括用于将收到的第一用户数据流编码到所述第三时隙的第一部分中和/或将收到的第二用户数据流编码到所述第三时隙的不同部分中的部件，两个部分在时间上彼此分离。
21.如权利要求19-20中的任一项所述的设备，还包括：
用于通过专用下行链路控制信道接收来自所述无线电接入节点(12)的数据的部件，所述数据通知所述中继节点(13)使用所述网络编码和/或所述网络编码的类型。
22.如权利要求19-20中的任一项所述的设备，其中应用的所述网络编码基于在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上使用的信道编码。
23.一种用于将来自无线通信网络(1)中的第一通信装置(10)和第二通信装置(11)的用户数据解码的设备，所述设备包括在无线电接入节点(12)中并且所述设备包括：
用于接收来自所述第一通信装置(10)的在第一时隙中的第一用户数据流、来自所述第二通信装置(11)的在第二时隙中的第二用户数据流、以及来自第一中继节点（13）的在第三时隙中的网络编码的第一用户数据流和来自第二中继节点（14）的在所述第三时隙中的网络编码的第二用户数据流的部件，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此正交；以及
用于分别将来自所述第一时隙和所述第三时隙的所述第一用户数据流以及来自所述第二时隙和所述第三时隙的所述第二用户数据流解码的部件。
24.如权利要求23所述的设备，其中所述网络编码的第一用户数据流和所述网络编码的第二用户数据流相对于彼此在所述第三时隙中正交，并且用于解码的部件包括用于从所述第三时隙的第一部分将所述第一用户数据流解码和从所述第三时隙的不同部分将所述第二用户数据流解码的部件，所述第一部分和所述不同部分在时间上彼此分离。
25.如权利要求23-24中的任一项所述的设备，还包括
用于通过专用下行链路控制信道传送数据的部件，所述数据通知所述第一中继节点(13)和所述第二中继节点（14）使用在所述第一用户数据流和/或所述第二用户数据流上的网络编码和/或所述网络编码的类型。
26.如权利要求25所述的设备，其中所述网络编码基于由所述第一通信装置(10)和/或所述第二通信装置(11)使用的信道编码。
27.如权利要求23-24中的任一项所述的设备，其中将所述第一用户数据流和所述第二用户数据流解码在单独的解码器中并行执行。
28.一种计算机可读存储媒体，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在至少一个处理器上被执行时，促使所述至少一个处理器执行如权利要求1到9中的任一项所述的方法。
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