WO2010124408A1 - 数据包中继和数据包解码的方法及装置 - Google Patents

数据包中继和数据包解码的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010124408A1
WO2010124408A1 PCT/CN2009/000446 CN2009000446W WO2010124408A1 WO 2010124408 A1 WO2010124408 A1 WO 2010124408A1 CN 2009000446 W CN2009000446 W CN 2009000446W WO 2010124408 A1 WO2010124408 A1 WO 2010124408A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bit
data packet
user terminal
coded
network
Prior art date
Application number
PCT/CN2009/000446
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
李纪
汪勇刚
胡中骥
Original Assignee
上海贝尔股份有限公司
阿尔卡特朗讯
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 上海贝尔股份有限公司, 阿尔卡特朗讯 filed Critical 上海贝尔股份有限公司
Priority to KR1020117025647A priority Critical patent/KR20120018129A/ko
Priority to BRPI0924920-6A priority patent/BRPI0924920A2/pt
Priority to EP09843820.3A priority patent/EP2427024A4/en
Priority to KR1020147018113A priority patent/KR101548555B1/ko
Priority to PCT/CN2009/000446 priority patent/WO2010124408A1/zh
Priority to US13/266,091 priority patent/US9036534B2/en
Priority to JP2012507556A priority patent/JP5665850B2/ja
Priority to CN200980156971.2A priority patent/CN102318435B/zh
Publication of WO2010124408A1 publication Critical patent/WO2010124408A1/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15557—Selecting relay station operation mode, e.g. between amplify and forward mode, decode and forward mode or FDD - and TDD mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0076—Distributed coding, e.g. network coding, involving channel coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays

Definitions

  • the present invention relates to a wireless relay communication network, and more particularly to forwarding of data packets in a relay station in a wireless relay communication network and data packet decoding in a base station.
  • relay is an important technical means to support system capacity increase and expand coverage.
  • information from a plurality of user terminals needs to be relayed.
  • information from individual user terminals is relayed to the eNodeB node, respectively.
  • the relay stations 11 and 21 respectively from the data packets P1 and P2, respectively, the user terminal 12 to the eNodeB the relay node 31, and P 2 for the two packets, the two are still requires considerable packet length Resources to host them. Since the wireless resources of the communication link are extremely limited in the wireless communication network, it is necessary to adopt some schemes for saving radio resources for relaying. Summary of the invention
  • the present invention proposes a technical solution for forwarding data packets from one or more user terminals in a relay station, and jointly combining the data packets from the user terminals in the base station. Combine the technical solutions of decoding.
  • a method for decoding a data packet from a user terminal in a base station of a wireless communication network comprising the steps of: receiving a plurality of user terminals from one or more user terminals a copy of the data packet and a network coded data packet from the relay station, wherein the network coded data packet is network coded by the plurality of user terminal data packet copies from the one or more user terminals respectively received by the relay station And performing joint soft combining decoding on the plurality of user terminal data packet replicas and the network encoded data packet.
  • a relay in a wireless communication network comprising the steps of: receiving a copy of a plurality of data packets from one or more user terminals; performing network coding processing on a copy of the plurality of data packets Obtaining a network coded data packet; transmitting the network coded data packet to a base station.
  • a decoding apparatus for decoding a data packet from a user terminal in a base station of a wireless communication network, comprising: first receiving means, configured to receive from one or more a copy of a plurality of user terminal data packets of the user terminal and network encoded data packets from the relay station, wherein the network encoded data packets are respectively received by the relay station from the plurality of user terminals of the one or more user terminals
  • the data packet is obtained by performing network coding;
  • the soft combining and decoding device is configured to perform joint soft combining decoding on the plurality of user terminal data packet copies and the network encoded data packet.
  • a forwarding device for forwarding a data packet from a multi-user terminal in a relay station of a wireless communication network, comprising: a second receiving device, configured to receive from one or more a copy of the plurality of data packets of the user terminal; network coding means, configured to perform network coding processing on the copy of the plurality of data packets to obtain a network coded data packet; and sending means, configured to use the network coded data The packet is sent to the base station.
  • the radio frequency resource of the uplink communication link is effectively saved, and the power consumption in the relay station is effectively reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network topology structure in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a relay station forwarding a data packet of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a flow chart showing a method for forwarding a data packet from a multi-user terminal in a relay station of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a flow chart showing a method for decoding a data packet from a user terminal in a base station of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic flow chart of a sub-step of step S402 shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of decoding in a base station of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a relay station forwarding a data packet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing simulation results of a frame error rate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an application scenario according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a forwarding device 100 for forwarding a data packet in a relay station of a wireless communication network according to an embodiment of the present invention;
  • Figure 11 is a block diagram showing the structure of a decoding device 110 for decoding a data packet from a user terminal in a base station of a wireless communication network in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a forwarding scheme of a relay station 21 in accordance with an embodiment of the present invention. It should be noted that only two user terminals 11 and 12 are shown in FIG. 2, and those skilled in the art should understand that the technical solution of the present invention is applicable to multiple user terminals, and Be explained.
  • Figure 3 is a flow chart showing the method by which the relay station 21 of Figure 2 forwards data packets from a multi-user terminal. The steps shown in Fig. 3 will be described in detail below with reference to Fig. 2.
  • step S301 the relay station 21 receives a copy of the packet ⁇ 2 from the user terminals 11 and 12.
  • the sequence in which the user terminal 11 transmits the data packet and the user terminal 12 transmits the data packet P 2 is not limited, and the relay station 21 receives the data packet.
  • a copy of P 2 , base station 31 also receives a copy of packet ⁇ 2 .
  • step S302 the relay station 21 performs network coding processing on the copies of the packet ⁇ 2 from the user terminals 11 and 12, respectively, to obtain a network coded packet P NC .
  • the meaning of network coding refers to the saving of transmission resources by encoding data from multiple sources after demodulating and channel decoding the data packets from multiple sources.
  • the network coding includes at least two of the following: One is to perform bitwise exclusive OR or the same processing on the multiple bit sequences decoded by the plurality of user terminal data packet channels, if the length of each bit sequence Inconsistent, the shorter bit sequence is zero-filled or filled with one or other predetermined information to reach the length of the longest bit sequence; the other is at least one of the multi-bit sequence after decoding the packet channel of multiple user terminals.
  • the binary domain addition processing is performed with other road bit sequences.
  • bit sequence obtained by the relay station 21 after decoding the data packet through the channel is 0101100110, a total of 10 bits, and the bit sequence is the correct bit sequence; the relay station 22 obtains the data packet P 2 through the channel decoding.
  • the bit sequence is 1100001100, a total of 10 bits.
  • bit sequence of the data packet P NC is 1001101010; if the same or processing is performed, the bit sequence of the obtained data packet P NC is 0110010101.
  • Multiplying the bit sequence of the data packet Pi by the binary field yields 10000110010, which is 11 bits, which is binary added to the bit sequence of the data packet P 2 to obtain a bit sequence of the packet P NC of 11100111110.
  • step S303 the relay station 21 transmits the network encoded data packet to the base station 31. Specifically, the relay station 21 performs channel coding and symbol modulation on the network coded data packet and transmits it via the transmitter.
  • the network coding process is not limited to being performed in a binary domain, for example, in an octal domain, a hexadecimal domain, or a decimal domain.
  • FIG. 4 shows a flow diagram of a method for decoding a data packet from a user terminal in a base station in accordance with an embodiment of the present invention. Following in conjunction with Figure 2, the pair is located The process in which the base station 31 in FIG. 2 decodes the data packet from the user terminal 11 or 12 will be described in detail.
  • step S401 the base station 31 receives the network encoded data packet from the relay station 21, and a copy of the data packet ⁇ 2 from the user terminals 11 and 12, respectively.
  • the network coded packet from the relay station 21 is received by the relay station 21 are two user packet Pi from the user terminal 11 and the terminal P 2 and 12 copies were obtained after network coding as described above.
  • the base station 31 first receives a copy of the data packet P 2 from the user terminals 11 and 12, respectively.
  • the same data packet received by the relay station 21 and the base station 31? Or a copy of P 2 may be different.
  • the relay station 21 is closer to the user terminal 11 or 12, is it receiving the data packet?
  • the copy of P 2 may be received completely correctly; since the base station 31 is far from the user terminal 11 or 12, is it receiving the data packet? Or a copy of P 2 may receive an error.
  • the sending manner of the data packet P 2 may be time division, code division, frequency division, air separation, etc., because the data packet is transmitted in the manner of the present invention. Direct relationship, the present invention will not be described herein.
  • step S402 joint soft combining decoding is performed on the user terminal data packet replica and P 2 and the network encoded data packet P NC .
  • Figure 5 shows a flow chart of a sub-step of step S402 in accordance with one embodiment of the present invention.
  • step S501 the base station 31 acquires an initial soft information sequence of a coded bit sequence of the network coded data packet PNC and an estimated soft information sequence of the coded bit sequence of the plurality of user terminal data packet copies or initial soft information of the coded bit sequence. sequence.
  • h m , B are the channel transmission coefficients of the user terminal 11 to the base station 31, and n m and B are noises whose variance is a normal distribution of ⁇ 2 , and the likelihood ratio of the symbol Si is:
  • j are the bits contained in each symbol.
  • k are the bits contained in each symbol.
  • the initial soft information sequence of the encoded bit sequence is input to a channel decoder for channel decoding, and the channel decoder outputs an estimated soft information sequence of the encoded bit sequence.
  • the network coded data packet is subjected to the processing of equations (2) and (3) to obtain an initial soft information sequence of the coded bit sequence of the network coded data packet.
  • step S502 the base station 31 performs soft combining processing on the initial soft information of the coded bit sequence of the network coded data packet P NC and the estimated soft information of the coded bit sequence of the user terminal data packet copy ⁇ 2 or the initial soft information of the coded bit sequence. And obtaining a soft combining bit likelihood ratio of a bit sequence of at least one user terminal data packet of the plurality of user terminal data packets.
  • the network coding performed in the relay station 21 performs bitwise exclusive OR processing on the two-bit bit sequence after the user terminal data packet copy ⁇ 2 channel decoding, and the base station 31 can perform soft according to the following formula. Merge processing:
  • ilR (b is the coded bit estimate bit likelihood or initial bit likelihood
  • J £R( ) is the estimated likelihood of the coded bit b 2 corresponding to the user terminal data packet that is XORed with the coded bit ⁇
  • LLD is the network The initial bit likelihood of the corresponding coded bit b NC in the coded packet P NC .
  • step S503 the base station 31 performs channel decoding on the soft combining bit likelihood obtained according to the formula (4) or (5) to obtain a data packet. Or a bit sequence of ⁇ 2 .
  • bit rate ⁇ bit likelihood can be expressed by the following equation:
  • ZZi?(3 ⁇ 4) log log where y NC is the symbol value of the channel interference and fading received by the base station 31 when the symbol transmitted in the relay station 21 is s 3 .
  • the symbol s 3 is a symbol modulated by a bit sequence including the bit b NC .
  • b NC the symbol value of the channel interference and fading received by the base station 31 when the symbol transmitted in the relay station 21 is s 3 .
  • Equation (7) since the data bits in the packet and the packet P ⁇ 2 B 2 bit exclusive OR obtained by Equation (7) is the joint probability of the right and the probability ⁇ 13 ⁇ 4 concerned.
  • Table 1 shows all possible values for bi, b 2 and b NC .
  • the numerator in the formula to the right of equation (7) is expressed in Table 1.
  • the probability of the following two lines, the denominator, represents the probability of the top two rows in Table 1.
  • the base station 31 pairs the data packet.
  • the initial bit likelihood sequence of the coded bit sequence of ⁇ 2 is channel decoded. If the channel decoding of the two data packets is correct, for example, the CRC check result is correct, then the sum of the decoded channels is stored? The data bit sequence of 2 does not need to perform the soft combining process described in step S502 of FIG. If there is any data packet, for example, the channel decoding of the data packet is not correct, it is necessary to perform a soft combining process as described in step S502 on the data packet. At this time, the base station 31 stores the estimated soft information sequence or coding bit sequence of the coded bit sequence of P 2 . The initial soft information sequence of the column is prepared for soft combining processing as shown in step S502 with the initial soft information sequence of the encoded bit sequence of the subsequently received network encoded data packet.
  • Fig. 6 shows a block diagram of a decoding in the base station 31 at this time.
  • LLR(oddc) is the estimated likelihood of the coded bits b 2 , b 3 , . . . b m corresponding to other user terminal data packets that are XORed with the coded bit b, and LLR ( b 3 ) .
  • an e is the odd number of all e
  • the sum of the powers of the bit likelihood ratios, b NC ® ® ... ® , m is the number of user terminals; LLR (e VenC ) is the other user terminal data that is XORed with the coded bits ⁇
  • LR(b m ") and the corresponding coded bits b in the network coded data packet NC initial bit likelihood LLD
  • e is an odd number of bits for all e
  • formulas (4), (5), (10), and (11) are soft combining processing formulas for XOR processing of data packets by bit, and operations similar to or similar to XOR. Based on the formulas (4), (5), (10), and (11), those skilled in the art can easily find that in the case where the data packet is subjected to the same or processing by bit, and formula (4), The soft combining processing formulas corresponding to (5), (10) and (11) are not described in detail herein.
  • a weighting factor may also be added before each bit likelihood in equations (4), (5), (10), and (11).
  • the bit likelihood coefficient can be determined based on the channel quality of the channel in which each packet is transmitted. For example, if the channel quality of the channel transmitting the data packet is worse than the channel quality of the channel transmitting the data packet P NC , then the weight coefficient before z ⁇ is smaller than the weight coefficient before LLR ( b NC ).
  • the above-mentioned data packets P1 and P2 from the user terminals 11 and 12 respectively describe the network coding process in the relay station 21 and the decoding process in the base station 31. If both of the packets P1 and P2 are from the user terminal 11 or 12, the network coding process in the relay station 21 and the decoding process in the base station 31 are the same as above.
  • the manner of joint soft combining decoding performed in the base station 21 is also diverse, and is not limited to the above embodiment.
  • FIG. 8 shows the experimental results.
  • the experiment in Fig. 8 adopts an additive white Gaussian noise Rayleigh wireless channel simulation model of unit variance.
  • the channel transmission coefficients of the user terminals 11 and 12 to the relay station 21 or the base station 31 are the same, and the user terminal 11 or 12 is
  • the signal-to-noise ratio of the communication link of the base station 31 is 6 dB worse than the signal-to-noise ratio of the communication link of the relay station 21 to the base station 31.
  • the channel coding takes a 3460-bit UMTS l/3 Turbo code and takes QPSK symbol modulation.
  • the present invention is not limited to the application scenario shown in FIG. 2 or FIG. 7.
  • the data packet P1 or P2 received by the base station 31 is not limited to being directly transmitted by each user terminal, and may be relayed by a certain relay station, such as the relay station 22 shown in FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the structure of a forwarding device 100 for forwarding data packets from a multi-user terminal in a relay station of a wireless communication network in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the forwarding device 100 includes a second receiving device 101, a network encoding device 102, and a transmitting device 103.
  • the following takes the application scenario shown in FIG. 2 as an example to describe the forwarding process of the data packets P1 and P2 from the user terminals 11 and 12 by the relay station 21 in FIG. 2 .
  • the second receiving device 101 receives a copy of two data packets from the user terminals 11 and 12, respectively. It should be noted that the user terminal 11 transmits the data packet, the user terminal 12 transmits the data packet ⁇ 2 in any order, and the second receiving device 101 receives the data packet.
  • a copy of ⁇ 2 base station 31 also receives a copy of packet ⁇ 2 .
  • the network encoding device 102 performs network coding processing on the copies of the data packets Pi and P 2 from the user terminals 11 and 12, respectively, to obtain a network encoded data packet P NC .
  • the meaning of network coding refers to the saving of transmission resources by encoding data from multiple sources after demodulating and channel decoding the data packets from multiple sources.
  • the network coding includes at least two of the following: One is to perform bitwise exclusive OR or the same processing on the multiple bit sequences decoded by the plurality of user terminal data packet channels, if the length of each bit sequence Inconsistent, the shorter bit sequence is zero-filled or filled in at the end to achieve the longest bit sequence length; the other is to binaryize at least one of the multi-bit sequence of the packet channel decoding of multiple user terminals.
  • binary addition transformation processing is performed with other road bit sequences.
  • bit sequence obtained by the relay station 21 after decoding the data packet through the channel is 0101100110, a total of 10 bits, and the bit sequence is the correct bit sequence; the relay station 22 obtains the data packet P 2 through the channel decoding.
  • the bit sequence is 1100001100, a total of 10 bits.
  • the ratio of the data packet P NC is obtained.
  • the special sequence is 1001101010; if the same or processing is performed, the obtained bit sequence of the data packet P NC is 0110010101.
  • Multiplying the bit sequence of the data packet Pi by the binary field yields 10000110010, which is 11 bits, which is binary-added with the bit sequence of the data packet P 2 to obtain a bit sequence of the packet P NC of 11100111110.
  • the network packet-processed data packet PNC is transmitted by the transmitting device 103 to the base station 30. Specifically, the transmitting device 103 performs channel coding and symbol modulation on the network coded data packet P NC L and transmits the signal through the transmitter.
  • Figure 11 is a block diagram showing the structure of a decoding device 110 for decoding a data packet from a user terminal in a base station of a wireless communication network in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the decoding device 110 includes a first receiving device 111 and a soft combining and decoding device 112.
  • the soft merge decoding device 112 includes an acquisition device 1121, a soft merge processing device 1122, and a channel decoding device 1123, which are also shown in FIG. It will be understood by those skilled in the art that in Fig. 11, only the first receiving device 111 and the soft combining decoding device 112 are necessary devices, and other devices are optional devices.
  • the first receiving device 111 receives the network encoded data packet from the relay station 21, and a copy of the data packet P 2 from the user terminals 11 and 12, respectively.
  • the network coded packet P NC from the relay station 21 is obtained by the above-described network coding by copying the two user terminal data packets ⁇ 2 from the user terminals 11 and 12 respectively received by the relay station 21.
  • the first receiving device 111 first receives a copy of the packet ⁇ 2 from the user terminals 11 and 12, respectively. It should be noted that, due to the difference of the wireless communication link between the user terminal 11 or 12 to the relay station 21 and the user terminal 11 or 12 to the base station 31, the same data packet received by the relay station 21 and the base station 31? Or a copy of ⁇ 2 may be different. For example, since the relay station 21 is away from the user terminal 11 or 12 is closer, what data packet is it received? or? 2 may receive a copy entirely correct; since the base station 31 from the user terminal 11 or remote 12, a first receiving means 111 receives the packet Pi or P 2 copies may be received errors.
  • the soft combining decoding means 112 performs joint soft combining decoding on the user terminal packet replica P 2 and the network encoded packet P NC .
  • the soft merge decoding device 112 includes three sub-devices: an acquisition device 1121, a soft merge processing device 1122, and a channel decoding device 1123.
  • the joint soft combining decoding process performed by these three sub-devices will be described below.
  • the obtaining means 1121 acquires an initial soft information sequence of a coded bit sequence of the network coded data packet PNC and an estimated soft information sequence of the coded bit sequence of the plurality of user terminal data packet copies or an initial soft information sequence of the coded bit sequence.
  • the initial soft information of the coded bits or the process of obtaining the estimated soft information has been described in detail above, and will not be described herein.
  • the soft combining processing means 1122 performs soft combining processing on the initial soft information of the coded bit sequence of the network coded data packet P NC and the estimated soft information of the coded bit sequence of the user terminal data packet copy ⁇ 2 or the initial soft information of the coded bit sequence. And obtaining a soft merge bit likelihood sequence of a bit sequence of at least one user terminal data packet of the plurality of user terminal data packets.
  • the network coding performed in the relay station 21 performs bitwise exclusive OR processing on the two-bit bit sequence after the user terminal data packet copy ⁇ 2 channel decoding
  • the soft combining processing device 1122 may be according to a formula. (4) or formula (5) performs soft combining processing.
  • the channel decoding means 1123 performs channel decoding on the soft combining bit likelihood sequence obtained by the soft combining processing means 1122 according to the formula (4) or (5) to obtain a bit sequence of the data packet ? 1 or ? 2 .
  • the channel decoding device 1123 performs channel decoding on the initial bit likelihoods of the respective bits of the data packets P1 and ⁇ 2, if two data packets If the channel decoding is correct, for example, the CRC check result is correct, the soft combining processing device 1122 does not need to perform the above-mentioned Soft combining processing of equation (4) or (5). If there is a data packet, for example, the channel decoding of the data packet P1 is incorrect, the soft combining processing means 1122 needs to perform a row soft combining process on the data packet P1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Description

数据包中继和数据包解码
的方法及装置 技术领域
本发明涉及无线中继通信网络， 尤其涉及无线中继通信网络中的 中继站中的数据包的转发以及基站中的数据包解码。 背景技术
在 LTE-A无线通信网络中， 中继是支持系统容量提高以及扩大覆盖 范围的重要技术手段。 在上行中继中， 来自多个用户终端的信息需要被 中继。 通常， 来自各个用户终端的信息被分别中继至 eNodeB节点。 例 如， 在图 1中， 中继站 21将分别来自用户终端 11和 12的数据包 P1和 P2分别中继至 eNodeB节点 31 , 对于 和 P2两个数据包， 仍然需要与 该两个数据包长度相当的资源来承载它们。 由于在无线通信网络中， 通 信链路的无线资源极为有限， 因此， 有必要采取一些节约无线资源的方 案来进行中继。 发明内容
本发明在背景技术的基础上， 提出了一种在中继站中对来自一个 或多个用户终端的数据包进行转发的技术方案， 以及在基站中对这多 个来自用户终端的数据包进行联合软合并解码的技术方案。
根据本发明的一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的基站中 用于对来自用户终端的数据包进行解码的方法， 包括以下步骤： 接收 来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的副本以及来自中 继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所述中继站分别接 收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用户终端数据包副 本进行网络编码后所得； 对所述多个用户终端数据包副本以及所述网 络编码数据包进行联合软合并解码。
根据本发明的另一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的中继 站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的方法， 包括以下步 骤： 接收来自一个或多个用户终端的多个数据包的副本； 对所述多个 数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包； 将所 述网络编码数据包发送给基站。
根据本发明的又一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的基站 中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置， 包括： 第一接 收装置， 用于接收来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的 副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所 述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用 户终端数据包副本进行网络编码后所得； 软合并解码装置， 用于对所 述多个用户终端数据包副本以及所述网络编码数据包进行联合软合 并解码。
根据本发明的再一个实施例， 提供了一种在无线通信网络的中继 站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的转发装置， 包括： 第 二接收装置， 用于接收来自一个或多个用户终端的多个数据包的副 本； 网络编码装置，用于对所述多个数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包； 发送装置， 用于将所述网络编码数据包 发送给基站。
通过利用本发明的方法和装置， 有效地节约了上行通信链路的无 线频语资源， 并有效地降低了中继站中的功率消耗。 附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发 明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。
图 1为现有技术中的网络拓朴结构示意图；
图 2为根据本发明的一个具体实施方式的无线通信网络的中继站 转发数据包的示意图；
图 3为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的中继站 中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的方法流程示意图； 图 4为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中 用于对来自用户终端的数据包进行解码的方法流程示意图；
图 5为图 4中所示的步骤 S402的一个子步骤流程示意图； 图 6为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站中 的解码示意框图；
图 7为根据本发明的另一个具体实施方式的中继站转发数据包的 示意图；
图 8为根据本发明的一个具体实施方式的误帧率的仿真结果示意 图；
图 9为根据本发明的另一个具体实施方式的应用场景示意图； 图 10为根据本发明的一个具体实施方式的在无线通信网络的中 继站用于转发数据包的转发装置 100的结构示意图；
图 11 为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的基站 中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置 110 的结构示 意图；
其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置 (模块）。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细的示例性描述。 图 2为根据本发明的一个具体实施方式的中继站 21 的转发方案 示意图。 需要说明的是， 在图 2中仅示出了两个用户终端 11和 12, 本领域的普通技术人员应能理解， 本发明的技术方案适用于多个用户 终端的情形， 下文也会对此进行说明。
图 3示出了图 2中的中继站 21对来自多用户终端的数据包进行 转发的方法流程图。以下结合图 2对图 3中所示的步骤进行详细说明。
首先， 在步骤 S301中， 中继站 21接收来自用户终端 11和 12的 数据包 Ρ2的副本。 需要说明的是， 用户终端 11发送数据包 和用户终端 12发送数据包 P2的先后顺序不限，中继站 21接收数据包 P2的副本， 基站 31也接收数据包 Ρ2的副本。
接着， 在步骤 S302中， 中继站 21对分别来自用户终端 11和 12 的数据包 Ρ2的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数 据包 PNC。 网络编码的含义是指将来自多个源的数据包进行解调、 信 道解码处理之后， 通过对多个源的数据进行编码的方式实现传输资源 的节省。 例如， 在二进制域， 网络编码至少包括以下来两种： 一种是 对多个用户终端数据包信道解码后的多路比特序列进行按位异或或 同或处理， 如果各路比特序列的长度不一致， 较短的比特序列末尾填 零或填一或其它预定信息以达到最长的比特序列的长度； 另一种是对 多个用户终端的数据包信道解码后的多路比特序列中的至少一路序 列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行二进制域 的加法变换处理。 以下对上述两种网络编码分别举例进行说明。
不失一般性地， 设中继站 21将数据包 经信道解码后获得的比 特序列为 0101100110, 共 10个比特， 且该比特序列为正确的比特序 列； 中继站 22 将数据包 P2 经信道解码后获得的比特序列为 1100001100, 共 10个比特。
对上述两路比特序列进行按位异或处理， 则得到数据包 PNC的比 特序列为 1001101010; 如果进行同或处理， 则得到的数据包 PNC的比 特序列为 0110010101。
对数据包 Pi 的比特序列进行二进制域的乘 3 操作则得到 10000110010 , 为 11个比特， 其与数据包 P2的比特序列进行二进制加 处理得到数据包 PNC的比特序列为 11100111110。
最后， 在步骤 S303中， 中继站 21将该网络编码数据包发送给基 站 31。 具体地， 中继站 21对该网络编码数据包执行信道编码以及符 号调制后经由发射器发送出去。
需要说明的是， 网络编码处理不限于在二进制域进行， 例如在八 进制域、 十六进制域、 十进制域皆可。
图 4示出了根据本发明的一个具体实施方式的在基站中用于对来 自用户终端的数据包进行解码的方法流程图。 以下结合图 2, 对位于 图 2中的基站 31对来自用户终端 11或 12的数据包进行解码的过程 进行详细说明。
首先， 在步骤 S401 中， 基站 31接收来自中继站 21的网络编码 数据包， 以及分别来自用户终端 11和 12的数据包 Ρ2的副本。 其中， 来自中继站 21的网络编码数据包由中继站 21分别接收到的来 自用户终端 11和 12的两个用户终端数据包 Pi和 P2的副本进行上文 所述的网络编码后所得。
通常， 由于中继站 21中的处理时延， 基站 31先接收到分别来自 用户终端 11和 12的数据包 P2的副本。 需要说明的是， 由于用 户终端 11或 12至中继站 21与用户终端 11或 12至基站 31的无线通 信链路的不同， 中继站 21与基站 31收到的同一个数据包？ 或 P2的 副本可能会不同。 例如， 由于中继站 21 离用户终端 11或 12较近， 其接收到的数据包？ 或 P2的副本可能接收到完全正确； 由于基站 31 离用户终端 11或 12较远， 其接收到的数据包？ 或 P2的副本可能接 收会存在错误。
需要说明的是， 本领域的普通技术人员应能理解， 具体地， 数据 包 P2的发送方式可以是时分、 码分、 频分、 空分等方式， 由于 数据包的发送方式与本发明无直接关系， 本发明在此不再赘述。
然后， 在步骤 S402中， 对用户终端数据包副本 和 P2以及所述 网络编码数据包 PNC进行联合软合并解码。
图 5示出了根据本发明的一个实施例的步骤 S402的一个子步骤 流程图。
首先， 在步骤 S501中， 基站 31获取网络编码数据包 PNC的编码 比特序列的初始软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比 特序列的估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列。
以下对一个编码比特的初始软信息的计算过程进行详细说明。 不失一般性地， 以初始软信息为初始比特似然率为例， 设用户终 端 11发送的数据包 P1中的一个符号为 Sl ,则基站 31接收到的为 ym,B :
^υΐ,Β ~ ^U1,B . + ^U1,B 、 其中， hm,B为用户终端 11至基站 31的信道传输系数， nm,B为方差为 σ2正态分布的噪声， 则符号 Si的似然率为：
^Ul,RSli
LLRO logPH Su) : ( 2 )
2? ~~
其中， S H为符号 §1所有可能的值。 例如以 QPSK符号为例， i=l 4。
符号 Si中的比特 j的初始比特似然率贝
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0002
其中， j , k为每个符号所包含的比特。 例如， 对于 QPSK符号,
J k=l ~ 2。
将编码比特序列的初始软信息序列输入到信道解码器中进行信 道解码， 则信道解码器输出编码比特序列的估计软信息序列。
对网络编码的数据包进行公式 (2)(3)的处理， 得到网络编码数据 包的编码比特序列初始软信息序列。
在步骤 S502中， 基站 31对网络编码数据包 PNC的编码比特序列 的初始软信息以及用户终端数据包副本 Ρ2的编码比特序列的估 计软信息或者编码比特序列的初始软信息进行软合并处理， 以得到所 述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列的软 合并比特似然率。
可选地， 在一个实施例中， 中继站 21 中执行的网络编码为对用 户终端数据包副本 Ρ2信道解码后的两路比特序列进行按位异或 处理， 在基站 31可根据以下公式执行软合并处理：
Figure imgf000008_0003
其中， 为用户终端数据包 Pi中的一个编码比特， 为该编码 比特软合并处理后的软合并比特似然率， ilR(b 为该编码比特估计比 特似然率或者初始比特似然率， J£R( )为与该编码比特 ^进行异或处 理的用户终端数据包对应的编码比特 b2的估计似然率， LLD为网 络编码数据包 PNC中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率。
采用 log ( ea + eb) = max( , 6)的近似理论， 可将上式简化为公式 （5 ),
Figure imgf000009_0001
然后， 在步骤 S503中， 基站 31对根据公式（ 4 )或 （ 5 )得到的 软合并比特似然率进行信道解码， 以得到的数据包？ 或 Ρ2的比特序 列。
下面对公式 （4 ) 的推导过程进行详细说明。
设中继站 21发送的数据包 PNC中的一个符号为 s3 , 则基站 31接 收到的为 yR,B为： 以数据包 中的比特 ^与数据包 P2中的比特 b2进行异或得到数 据包 PNC中的比特 bNC为例， 则根据最大后验概率 （ MAP )原则， 比 特 ^的比特似然率可以用如下公式表示：
ZZi?(¾ ) = log log 其中， yNC为中继站 21 中发送的符号为 s3时， 基站 31接收到的 被信道干扰和衰落后的符号值。 其中， 符号 s3为包含比特 bNC的比特 序列调制后的符号。 如对于 QPSK, bNC, 和 ^ , 2两比特调制为一符 号 s3。
表 1 : 传输比特的可能值
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0 由于 bNC由数据包 中的比特 ^和数据包 P2中的比特 b2异或而 得， 公式（7 )右边的联合概率则与 1^和1¾的概率有关。 表 1示出了 bi、 b2和 bNC的所有可能值。 公式（7 )右边式子中的分子表示表 1中 下面两行的概率， 分母表示表 1中上面两行的概率。
根据表 1 , 可根据公式 （ Ί )得到公式 （ 8 ):
Figure imgf000010_0001
将公式 （8 ) 中的分子和分母都除以
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0003
(bj + log ))+e、XP(
(9 ) 其中， 为根据公式（ 3 )确定的比特 bNC的初始比特似然率,
P( = i)
4(0 = log
ρ^ = °) , η=1 ,2为比特 bn的比特似然率。 如果比特 bn没有接 收到， 则令 ^ 1)^^ ^) , 则 ( = o。 由于！^与 b2都已经接收到， 因此， 可用比特 ^、 b2的初始比特似然率或者经信道解码器输出的估 计比特似然率来替换 z。(6„) , 优选为后者。 于是就得到了公式 （4 ) 或 者公式 （ 5 )。
表 2: 传输比特的可能值
Figure imgf000010_0004
可选地， 在图 5所示的步骤 S502之前， 基站 31对数据包
Ρ2的编码比特序列的初始比特似然率序列进行信道解码， 如果两个数 据包的信道解码正确， 例如 CRC校验结果正确， 则存储信道解码后 的 和？2的数据比特序列，无需进行图 5中步骤 S502所述的软合并 处理。 如果有任一个数据包， 例如数据包 的信道解码不正确， 则需 要对该数据包 执行行如步骤 S502中所述的软合并处理。 此时， 基 站 31存储 和 P2的编码比特序列的估计软信息序列或者编码比特序 列的初始软信息序列， 预备与后续接收到的网络编码的数据包的编码 比特序列的初始软信息序列进行如步骤 S502所示的软合并处理。
图 6示出了此时基站 31中的一个解码示意框图。
以上针对以图 1 所示的应用场景对公式 （4) 的推导过程进行了 详细说明。 本领域的普通技术人员根据上文的推导过程， 应能将本发 明扩展至一般的应用场景。 例如， 对于图 7所示的应用场景， 网络编 码 PNC由来自用户终端 11、 12和 13的三个数据包副本进行按位异或 构成的情形， 根据表 2, 不难得到如下公式：
LLR {bx) = LLR (¾) +
LLR (bNr) , LLR (b2) , LLR (b,) , LLR ^NC^LLR (b2)+LLR (b3)
log e + e + e + e (10)
1 + E LLR ^NC^+LLR (b2) _|_ gLLR (bNC)+LLR (b3) + ^LLR (b2)+liR (b3) 由此，不难推导到如公式（ 11 )所示的用户终端为 m的一般情形：
Figure imgf000011_0001
其中， LLR(oddc)为与该编码比特 b 进行异或处理的其它用户终端 数据包对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . LLR(b 以及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率
∑ LLR(oddc)
, ' .， 一 e 为所有 e的奇数
oddc
个比特似然率的组合次冪之和， bNC = ® ® ... ® , m为用户终端的个 数； LLR(eVenC)为与该编码比特 ^进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中
∑ LLR(evenc)
. e 为所有 e的奇数个比特似
evenc
然率的组合次冪之和。
需要说明的是， 公式 （4)、 （5)、 （10)和 （ 11 )是针对数据包按 位进行异或处理所得的软合并处理公式， 同或与异或是类似的操作， 本领域的普通技术人员在公式 （4 )、 （5 )、 （10 ) 和 （ 11 ) 的基础上， 很容易得出在数据包按位进行同或处理的情形下， 与公式（4 )、 （5 )、 ( 10 ) 和 （11 )对应的软合并处理公式， 本文在此就不再详述。
在另一个实施例中， 也可以在公式 （4 )、 （5 )、 （ 10 )和 （ 11 ) 中 的各个比特似然率之前增加一个权重系数。 例如， 该比特似然率系数 可以根据传输各个数据包的信道的信道质量好坏来确定。 例如， 传输 数据包 的信道的信道质量差于传输数据包 PNC的信道的信道质量， 则 z ^ 前的权重系数小于 LLR ( bNC ) 前的权重系数。
另外需要说明的是， 以上以数据包 P1 和 P2分别来自用户终端 11和 12对中继站 21中的网络编码过程以及基站 31中的解码过程进 行了详细说明。 如果数据包 P1和 P2皆是来自用户终端 11或者 12, 中继站 21中的网络编码过程以及基站 31中的解码过程与上文相同。
再一个需要说明的是， 根据中继站 21 中所采取的具体的网络编 码的不同， 基站 21 中执行的联合软合并解码的方式也是多样的， 不 限于上面的实施例所描述。
公式（4 )或 （5 )所示的合并算法针对图 2所示的应用场景进一 步通过实验进行了验证。 图 8示出了实验结果。 图 8中的实验采取单 位方差的加性高斯白噪声瑞利无线信道仿真模型， 为了简便起见， 设 用户终端 11和 12至中继站 21或基站 31的信道传输系数相同， 并且 用户终端 11或 12至基站 31的通信链路的信噪比比中继站 21至基站 31的通信链路的信噪比差 6dB。 信道编码采取 3460个比特的 UMTS l/3Turbo码， 采取 QPSK的符号调制。 在图 8中分别示出了图 1所示 的现有中继、 图 2所示的采取公式（4 )或 （5 )所示的合并算法的中 继以及没有中继时的基站 31中的误帧率 （FER )。 由图 8可以明显看 出， 对于图 2所示的应用场景， 基站 31 的误帧率明显低于没有中继 时的误帧率， 但是略高于图 1所示的现有中继的误帧率。 但是相比后 者， 图 2中所示的应用场景中， 约 50%左右的中继资源被节省了， 并 相应地降低了中继站 21中的功耗。
需要说明的是， 本发明并不限于图 2或者图 7所示的应用场景。 例如， 基站 31所接收到的数据包 P1或者 P2等， 也不限于是由各个 用户终端直接发送的， 也可能是由某个中继站， 如图 9中所示的中继 站 22中继的。
图 10示出了根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络的 中继站中用于对来自多用户终端的数据包进行转发的转发装置 100的 结构框图。 在图 10中， 转发装置 100包括第二接收装置 101、 网络编 码装置 102和发送装置 103。
以下以图 2所示的应用场景为例， 对图 2中的中继站 21对分别 来自用户终端 11和 12的数据包 P1和 P2的转发过程进行说明。
首先， 第二接收装置 101接收分别来自用户终端 11和 12的两个 数据包的副本。 需要说明的是， 用户终端 11发送数据包 用户终 端 12发送数据包 Ρ2的先后顺序不限， 第二接收装置 101接收数据包
Ρ2的副本， 基站 31也接收数据包 Ρ2的副本。
然后， 网络编码装置 102对分别来自用户终端 11和 12的数据包 Pi和 P2的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络编码数据包 PNC。 网络编码的含义是指将来自多个源的数据包进行解调、信道解码处理 之后， 通过对多个源的数据进行编码的方式实现传输资源的节省。 例 如， 在二进制域， 网络编码至少包括以下来两种： 一种是对多个用户 终端数据包信道解码后的多路比特序列进行按位异或或同或处理， 如 果各路比特序列的长度不一致， 较短的比特序列末尾填零或填一以达 到最长的比特序列的长度； 另一种是对多个用户终端的数据包信道解 码后的多路比特序列中的至少一路序列进行二进制域的乘法变换之 后， 再与其它路比特序列进行二进制加法变换处理。 以下对上述两种 网络编码分别举例进行说明。
不失一般性地， 设中继站 21将数据包 经信道解码后获得的比 特序列为 0101100110, 共 10个比特， 且该比特序列为正确的比特序 列； 中继站 22 将数据包 P2 经信道解码后获得的比特序列为 1100001100, 共 10个比特。
对上述两路比特序列进行按位异或处理， 则得到数据包 PNC的比 特序列为 1001101010; 如果进行同或处理， 则得到的数据包 PNC的比 特序列为 0110010101。
对数据包 Pi 的比特序列进行二进制域的乘 3 操作则得到 10000110010 , 为 11个比特， 其与数据包 P2的比特序列进行二进制加 法处理得到数据包 PNC的比特序列为 11100111110。
最后由发送装置 103将经网络编码处理后的数据包 PNC发送给基 站 30。 具体地， 发送装置 103对该网络编码数据包 PNC L行信道编码 以及符号调制后经由发射器发送出去。
图 11 示出了为根据本发明的一个具体实施方式在无线通信网络 的基站中用于对来自用户终端的数据包进行解码的解码装置 110的结 构示意图。 在图 11 中， 解码装置 110包括第一接收装置 111和软合 并解码装置 112。 在一个实施例中， 软合并解码装置 112包括获取装 置 1121、 软合并处理装置 1122和信道解码装置 1123 , 这在图 11 中 也一并示出了。 本领域的普通技术人员应能理解， 在图 11 中， 仅第 一接收装置 111和软合并解码装置 112是必需装置， 其它装置为可选 装置。
以下以图 2所示的应用场景为例， 对位于图 2中的基站 31 中的 解码装置 110对来自用户终端 11或 12的数据包进行解码的过程进行 详细说明。
首先， 第一接收装置 111接收来自中继站 21的网络编码数据包， 以及分别来自用户终端 11和 12的数据包 P2的副本。 其中， 来 自中继站 21的网络编码数据包 PNC由中继站 21分别接收到的来自用 户终端 11和 12的两个用户终端数据包 Ρ2的副本进行上文所述 的网络编码后所得。
通常， 由于中继站 21 中的处理时延， 第一接收装置 111先接收 到分别来自用户终端 11和 12的数据包 Ρ2的副本。 需要说明的 是， 由于用户终端 11或 12至中继站 21与用户终端 11或 12至基站 31的无线通信链路的不同，中继站 21与基站 31收到的同一个数据包 ？ 或 Ρ2的副本可能会不同。 例如， 由于中继站 21 离用户终端 11或 12较近， 其接收到的数据包？ 或？2的副本可能接收到完全正确； 由 于基站 31 离用户终端 11或 12较远， 第一接收装置 111接收到的数 据包 Pi或 P2的副本可能接收会存在错误。
然后， 软合并解码装置 112对用户终端数据包副本 P2以及 所述网络编码数据包 PNC进行联合软合并解码。
根据本发明的一个实施例， 软合并解码装置 112中包含三个子装 置： 获取装置 1121、 软合并处理装置 1122和信道解码装置 1123。 以 下对这三个子装置执行的联合软合并解码过程进行说明。
首先， 获取装置 1121 获取网络编码数据包 PNC的编码比特序列 的初始软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的 估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列。 编码比特的初 始软信息或者估计软信息的获取过程上文已经进行了详细说明， 在此 就不再赘述。
接着， 软合并处理装置 1122对网络编码数据包 PNC的编码比特 序列的初始软信息以及用户终端数据包副本 Ρ2的编码比特序列 的估计软信息或者编码比特序列的初始软信息进行软合并处理， 以得 到所述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列 的软合并比特似然率序列。
可选地， 在一个实施例中， 中继站 21中执行的网络编码为对用 户终端数据包副本 Ρ2信道解码后的两路比特序列进行按位异或 处理， 则软合并处理装置 1122可根据公式 （4 ) 或公式 （5 )执行软 合并处理。
最后， 信道解码装置 1123对软合并处理装置 1122根据公式（4 ) 或 （5 ) 得到的软合并比特似然率序列进行信道解码， 以得到的数据 包 ?1或 Ρ2的比特序列。
可选地， 在软合并处理装置 1122以及信道解码装置 1123执行上 述的操作之前， 信道解码装置 1123对数据包 P1和 Ρ2的各个比特的 初始比特似然率进行信道解码， 如果两个数据包的信道解码正确， 例 如 CRC校验结果正确， 则软合并处理装置 1122无需进行上述根据公 式 （4 ) 或 （5 ) 的软合并处理。 如果有一个数据包， 例如数据包 P1 的信道解码不正确， 则软合并处理装置 1122需要对该数据包 P1执行 行软合并处理。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是， 本发明 并不局限于上述特定实施方式， 本领域技术人员可以在所附权利要求 的范围内做出各种变形或修改。 本发明的技术方案用软件或硬件皆可 实现。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种在无线通信网络的基站中用于对来自用户终端的数据包 进行解码的方法， 包括以下步骤：
A. 接收分别来自一个或多个用户终端的多个用户终端数据包的 副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络编码数据包由所 述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终端的所述多个用 户终端数据包副本进行网络编码后所得；
B. 对所述多个用户终端数据包副本以及所述网络编码数据包进 行联合软合并解码。
2. 根据权利要求 1所述的方法，其中， 所述联合软合并解码步骤 包括以下步骤：
B1. 获取所述网络编码数据包的编码比特序列的初始软信息序 列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软信息序列 或者编码比特序列的初始软信息序列；
B2. 对所述网络编码数据包的编码比特序列的初始软信息序列 以及所述多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软信息序 列或者编码比特序列的初始软信息序列进行软合并处理， 以得到所述 多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的比特序列的软合 并比特似然率序列；
B3. 对所述软合并比特似然率序列进行信道解码。
3. 根据权利要求 2所述的方法，其中， 所述网络编码包括对所述 多个用户终端数据包副本信道解码后的多路比特序列进行按位异或 处理， 所述步骤 B2包括以下步骤：
- 根据公式∑1 = LLR(bx) ， 其中，
Figure imgf000017_0001
evenc
bi为一个用户终端数据包中的一个编码比特， 为该编码比特软 合并处理后的软合并比特似然率， J£R(w为该编码比特估计比特似然 率， LLR(oddc)为与该编码比特 b i进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(b 以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的奇数个比特似然率的组合， ∑eI R(°dde)为所有 e的奇数个比特似然
oddc
率的组合次冪之和， 1^ =1^®^®...®^, m 为用户终端的个数； LLR(evenC)为与该编码比特 ^进行异或处理的其它用户终端数据包对 应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的偶数个比特似然率的组合， ∑eLLR(evene)为所有 e的奇数个比特似然
evenc
率的组合次冪之和。
4. 根据权利要求 2所述的方法，其中， 所述编码比特初始软信息 包括编码比特初始比特似然率， 其艮据以下公式确定：
Figure imgf000018_0001
其中， LLR( )为符号 Si 中第 j 个比特的初始比特似然率，
^ =^ -^ +^ , Sl为用户终端 U1或中继站发送的符号， hm,B为信 道传输系数， nm,B为噪声； ^和 sk为符号 s 々所有可能值。
5. 根据权利要求 1所述的方法，其中， 所述网络编码包括所述中 继站对其所接收到的所述多个用户终端数据包副本经信道解码后的 多路比特序列中的至少一路比特序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行二进制加变换处理； 或者对所述多路比特序 列进行按位异或或同或处理。
6. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 在所述步骤 B2之前， 还 包括以下步骤：
- 对所述多个用户终端数据包副本的编码比特初始软信息序列 进行信道解码；
对于信道解码不正确的用户终端数据包， 执行所述步骤 B2, B3 的操作。
7. —种在无线通信网络的中继站中用于对来自多用户终端的数 据包进行转发的方法， 包括以下步骤：
- 接收分别来自一个或多个用户终端的多个数据包的副本；
- 对所述多个数据包的副本进行网络编码处理， 以获得一个网络 编码数据包；
- 将所述网络编码数据包发送给基站。
8. 根据权利要求 7所述的方法，其中， 所述网络编码处理包括以 下步骤中的任一步骤：
- 对所述多个数据包的副本信道解码后的多路比特序列中的至 少一路序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它路比特序列进行 二进制域的加法变换处理；
- 所述网络编码包括对所述多个数据包的副本信道解码后的多 路比特序列进行按位异或或同或处理。
9. 一种在无线通信网络的基站中用于对来自用户终端的数据包 进行解码的解码装置， 包括：
第一接收装置， 用于接收分别来自一个或多个用户终端的多个用 户终端数据包的副本以及来自中继站的网络编码数据包， 其中该网络 编码数据包由所述中继站分别接收到的来自所述一个或多个用户终 端的所述多个用户终端数据包副本进行网络编码后所得；
软合并解码装置， 用于对所述多个用户终端数据包副本以及所述 网络编码数据包进行联合软合并解码。
10. 根据权利要求 9所述的解码装置， 其中， 所述软合并解码装 置包括： 软信息序列以及多个用户终端数据包副本的编码比特序列的估计软 信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列；
软合并处理装置， 用于对所述网络编码数据包的编码比特序列的 初始软信息序列以及所述多个用户终端数据包副本的编码比特序列 的估计软信息序列或者编码比特序列的初始软信息序列进行软合并 处理， 以得到所述多个用户终端数据包中至少一个用户终端数据包的 比特序列的软合并比特似然率序列；
信道解码装置， 用于对所述软合并比特似然率序列进行信道解 码。
11. 根据权利要求 10所述的解码装置， 其中， 所述网络编码包括 对所述多个用户终端数据包副本信道解码后的多路比特序列进行按 位异或处理， 所述软合并处理装置用于：
- 根据公式∑1 = LLR(bx) ， 其中，
Figure imgf000020_0001
evenc
bi为一个用户终端数据包中的一个编码比特， 为该编码比特软 合并处理后的软合并比特似然率， J£R(w为该编码比特估计比特似然 率， LLR(oddc)为与该编码比特 b i进行异或处理的其它用户终端数据包 对应的编码比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) . L R(bm")以 及网络编码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中 的奇数个比特似然率的组合，
Figure imgf000020_0002
为所有 e的奇数个比特似然率 oddc
的组合次冪之和， 1^ =1^®^®...®^, !!!为用户终端的个数； LLR(evenc) 为与该编码比特 进行异或处理的其它用户终端数据包对应的编码 比特 b2、 b3、 ...bm的估计似然率 J£R( )、 LLR(b3) , J£R m)以及网络编 码数据包中对应的编码比特 bNC的初始比特似然率 LLD中的偶数个 比特似然率的组合，
Figure imgf000020_0003
为所有 e的奇数个比特似然率的组合 evenc
次冪之和。
12. 根据权利要求 10所述的解码装置，其中， 所述编码比特初始 软信息包括编码比特初始比特似然率， 所述获取装置根据以下公式确 定编码比特初始比特似然率：
Figure imgf000020_0004
其中 ， 为符号 Si 中第 J 个比特的初始比特似然率，
^ = ^ -^ +^ , ^用户终端 U1或中继站发送的符号， hm,B为信道 传输系数， Πυΐ,Β为噪声； ^和^为符号 ^的所有可能值。
13. 根据权利要求 9所述的解码装置， 其中， 所述网络编码包括 所述中继站对其所接收到的所述多个用户终端数据包副本经信道解 码后的多路比特序列中的至少一路序列进行二进制域的乘法变换之 后， 再与其它路比特序列进行二进制域的加法变换处理； 或者对所述 多路比特序列进行按位异或或同或处理。
14. 根据权利要求 10所述的解码装置， 其中， 所述信道解码装 置还用于：
- 对所述多个用户终端数据包副本的编码比特初始软信息序列 进行信道解码；
对于信道解码不正确的用户终端数据包， 由所述软合并处理装置 执行软合并处理以及所述信道解码装置对所述软合并处理装置处理 后所获得的比特似然率序列进行信道解码。
15. —种在无线通信网络的中继站中用于对来自多用户终端的数 据包进行转发的转发装置， 包括：
第二接收装置， 用于接收分别来自一个或多个用户终端的多个数 据包的副本；
网络编码装置， 用于对所述多个数据包的副本进行网络编码处 理， 以获得一个网络编码数据包；
发送装置， 用于将所述网络编码数据包发送给基站。
16. 根据权利要求 15所述的转发装置，其中， 所述网络编码装置 用于执行下列操作中的一项：
- 对所述多个数据包的副本信道解码后的多路比特序列中的至 少一路序列进行二进制域的乘法变换之后， 再与其它比特序列进行二 进制域的加法变换处理；
- 所述网络编码包括对所述多个数据包的副本信道解码后的多 路比特序列进行按位异或或同或处理。
PCT/CN2009/000446 2009-04-27 2009-04-27 数据包中继和数据包解码的方法及装置 WO2010124408A1 (zh)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020117025647A KR20120018129A (ko) 2009-04-27 2009-04-27 데이터 패킷 중계 및 데이터 패킷 디코딩을 위한 방법 및 디바이스
BRPI0924920-6A BRPI0924920A2 (pt) 2009-04-27 2009-04-27 Método e aparelho para retransmissão de pacote de dados e decodificação de pacote de dados.
EP09843820.3A EP2427024A4 (en) 2009-04-27 2009-04-27 METHOD AND DEVICE FOR DATA PACKET TRANSMISSION AND DATA PACKET DECODING
KR1020147018113A KR101548555B1 (ko) 2009-04-27 2009-04-27 데이터 패킷 중계 및 데이터 패킷 디코딩을 위한 방법 및 디바이스
PCT/CN2009/000446 WO2010124408A1 (zh) 2009-04-27 2009-04-27 数据包中继和数据包解码的方法及装置
US13/266,091 US9036534B2 (en) 2009-04-27 2009-04-27 Method and apparatus for data packet relaying and data packet decoding
JP2012507556A JP5665850B2 (ja) 2009-04-27 2009-04-27 データパケット中継およびデータパケット復号のための方法および装置
CN200980156971.2A CN102318435B (zh) 2009-04-27 2009-04-27 数据包中继和数据包解码的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2009/000446 WO2010124408A1 (zh) 2009-04-27 2009-04-27 数据包中继和数据包解码的方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010124408A1 true WO2010124408A1 (zh) 2010-11-04

Family

ID=43031631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2009/000446 WO2010124408A1 (zh) 2009-04-27 2009-04-27 数据包中继和数据包解码的方法及装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9036534B2 (zh)
EP (1) EP2427024A4 (zh)
JP (1) JP5665850B2 (zh)
KR (2) KR101548555B1 (zh)
CN (1) CN102318435B (zh)
BR (1) BRPI0924920A2 (zh)
WO (1) WO2010124408A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106656416A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 天津大学 基于网络编码和路径保护的光网络单链路故障保护方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512688B1 (ko) * 2009-04-13 2015-04-17 삼성전자주식회사 통신 장치 및 중계 장치
JP5665850B2 (ja) * 2009-04-27 2015-02-04 アルカテル−ルーセント データパケット中継およびデータパケット復号のための方法および装置
US8773975B2 (en) * 2010-01-21 2014-07-08 Lg Electronics Inc. Network coding enhancements
CN103067138B (zh) * 2013-01-21 2015-07-01 电信科学技术研究院 基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置
MX367549B (es) * 2014-05-28 2019-08-27 Ericsson Telefon Ab L M Método para la retransmisión de datos del usuario ortogonalmente para usuarios diferentes.
WO2016164672A1 (en) * 2015-04-09 2016-10-13 Zte (Usa) Inc. Method and system of bi-directional transmission to improve uplink performance
US11121761B2 (en) 2016-03-18 2021-09-14 Kyocera Corporation System and method for multiuser packets transmissions for relays
US10797731B2 (en) * 2017-03-10 2020-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Software defined radio for auxiliary receiver
CN108668261B (zh) * 2018-05-14 2020-09-25 中山大学 一种基于用户分组需求多样性的中继d2d数据包缓存方法
WO2019236476A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 SparkMeter, Inc. Wireless mesh data network with increased transmission capacity
CN114762366B (zh) * 2019-11-29 2023-09-01 华为技术有限公司 下行传输方法及通信装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101064915A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 在无线通信网络中用于多中继站联合中继的方法及装置
CN101090304A (zh) * 2007-07-12 2007-12-19 北京航空航天大学 基于联合网络－信道编码的协同传输方法
CN101420291A (zh) * 2008-12-08 2009-04-29 北京邮电大学 中继系统中网络与信道编码的联合译码方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2395097B (en) * 2002-11-07 2005-11-09 Motorola Inc A decoder apparatus and method of decoding therefor
JP2004165935A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Ntt Docomo Inc 無線通信システム、無線通信方法、移動端末及び移動通信プログラム
CN1188975C (zh) * 2003-03-21 2005-02-09 清华大学 基于软敏感比特和空间分组的时空迭代多用户检测方法
US8125938B2 (en) * 2003-12-19 2012-02-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Relay station and method for enabling reliable digital communications between two nodes in a wireless relay based network
SE0403218D0 (sv) * 2004-12-30 2004-12-30 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus relating to communication-
DE602005005031T2 (de) * 2005-06-01 2009-03-19 Ntt Docomo Inc. Kommunikationsrelaiseinrichtung
CN100411318C (zh) * 2005-11-11 2008-08-13 华为技术有限公司 基于控制信道进行并行干扰对消的方法
CN101064905A (zh) * 2006-04-28 2007-10-31 华为技术有限公司 一种无线系统频率资源分配方法、设备与无线通信系统
CN101188450B (zh) * 2006-11-16 2011-08-31 大唐移动通信设备有限公司 Td-scdma中确定同步偏移控制命令的方法及装置
WO2008093619A1 (ja) * 2007-01-29 2008-08-07 Panasonic Corporation 無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法
WO2008108708A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved retransmissions in a wireless communications system
US20080219251A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Feng Xue Combining packets in physical layer for two-way relaying
US8205140B2 (en) * 2007-05-10 2012-06-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for the use of network coding in a wireless communication network
CN101321045B (zh) * 2007-06-06 2012-04-04 中兴通讯股份有限公司 合并高阶非等幅调制信号的方法
CN101743700A (zh) * 2007-06-29 2010-06-16 上海贝尔股份有限公司 中继站和基站中用于数据传输的方法及装置
JP5035045B2 (ja) * 2008-03-14 2012-09-26 富士通株式会社 データ中継装置、通信装置およびデータ中継方法
CN100576920C (zh) * 2008-03-20 2009-12-30 上海交通大学 联合ldpc信道码和h.264的视频编解码方法
JP5119413B2 (ja) * 2008-11-13 2013-01-16 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 無線ネットワーク
EP2202904B1 (en) * 2008-12-23 2013-10-02 Ntt Docomo, Inc. A relay station and a decoder
EP2202894B1 (en) * 2008-12-23 2011-11-02 Ntt Docomo, Inc. Relay station for a mobile communication system
JP5665850B2 (ja) * 2009-04-27 2015-02-04 アルカテル−ルーセント データパケット中継およびデータパケット復号のための方法および装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101064915A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 在无线通信网络中用于多中继站联合中继的方法及装置
CN101090304A (zh) * 2007-07-12 2007-12-19 北京航空航天大学 基于联合网络－信道编码的协同传输方法
CN101420291A (zh) * 2008-12-08 2009-04-29 北京邮电大学 中继系统中网络与信道编码的联合译码方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106656416A (zh) * 2016-10-18 2017-05-10 天津大学 基于网络编码和路径保护的光网络单链路故障保护方法
CN106656416B (zh) * 2016-10-18 2020-02-28 天津大学 基于网络编码和路径保护的光网络单链路故障保护方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012525094A (ja) 2012-10-18
JP5665850B2 (ja) 2015-02-04
KR20140100556A (ko) 2014-08-14
US9036534B2 (en) 2015-05-19
CN102318435A (zh) 2012-01-11
BRPI0924920A2 (pt) 2015-07-07
KR20120018129A (ko) 2012-02-29
CN102318435B (zh) 2016-05-25
EP2427024A4 (en) 2014-01-15
US20120044858A1 (en) 2012-02-23
KR101548555B1 (ko) 2015-09-01
EP2427024A1 (en) 2012-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010124408A1 (zh) 数据包中继和数据包解码的方法及装置
KR101178350B1 (ko) Ｍａｃ 기반 피드백에 의한 ａｒｑ 프로토콜들로의 하이브리드 ａｒｑ 추가
JP5981351B2 (ja) ワイギグ用の応用階層順方向エラー訂正フレームワーク
JP4990298B2 (ja) 無線通信システムにおいてデータブロックを送受信するための方法及び装置
US10931405B2 (en) Relaying method and device and destination with feedback in an OMAMRC system
EP1698189B1 (en) Relay station and method for enabling reliable digital communications between two nodes in a wireless relay based network
WO2012122802A1 (zh) 数据重传方法、中继站、基站和通信系统
CN104852788A (zh) 基于最大-最小网络编码的数据广播arq方法
Xu et al. NTC-HARQ: Network–turbo-coding based HARQ protocol for wireless broadcasting system
Li et al. N-in-1 retransmission with network coding
WO2015096444A1 (zh) 一种数据传输方法和系统
CN102844997B (zh) 用于双向中继系统的通信方法和装置及系统
WO2010096949A1 (zh) 在利用网络编码重传的系统中的解码方法和接收设备
Quynh et al. Network coding with multimedia transmission: A software-defined-radio based implementation
WO2022050019A1 (ja) 情報処理装置および復号化方法
Sun et al. Cooperative hybrid-ARQ protocol with network coding
WO2022050018A1 (ja) 情報処理装置および情報処理方法
Su et al. Adaptive transmission based on multi-relay selection and rate-compatible LDPC codes
WO2022050020A1 (ja) 情報処理装置、符号化方法および復号化方法
JP2010118910A (ja) 無線ネットワーク
Arpitha et al. Cooperative Hybrid Automatic Repeat Request Based on the Number of Retransmissions
CN105162558A (zh) 联合最大度机会传输与网络编码arq的数据广播方法
Kramarev Practical physical layer network coding
Alazem et al. Throughput and performance optimization using an adaptive coded cooperation protocol
CN117200934A (zh) 一种通信方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980156971.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09843820

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 7479/CHENP/2011

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009843820

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13266091

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012507556

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117025647

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: PI0924920

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0924920

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20111025