无线中继系统的符号级网络编码方法

摘要

一种基于调制星座图旋转的无线中继系统的符号级网络编码方法，该方法是根据无线信道状态信息，确定网络编码符号的旋转角度集，进而确定要进行网络编码的两个配对用户信号的符号叠加系数。基站预知叠加系数后，联合接收到的网络编码信息和用户直传信息进行检测，能够正确恢复该两个用户的信息，并获得更高的传输分集增益。本发明能在降低无线中继引入导致的传输性能下降的基础上，有效提升上行传输的可靠性，其适用于_Type I或非透明中继的上行多址接入中继场景，也适用于双向中继和多播中继场景，兼容现有的无线空中接口协议，且未修改终端现有的通信协议，故有很好的推广应用前景。

主权项

一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：(1)中继将接收到的用户信息恢复到符号级，并选择两份正确恢复的信号相互配对，以进行网络编码操作；中继根据信号的调制方式将进行网络编码操作的信号分为基信号s_m和叠加信号s_p；当两个用户的两份不同信号采用不同调制方式时，选择调制阶数较高的信号作为基信号s_m，另一信号作为叠加信号s_p；当两份信号的调制方式相同时，则随机选取基信号s_m和叠加信号s_p；(2)中继根据信号的调制方式和链路的无线信道状态信息确定当前网络编码操作的旋转角度集Θ＝{θ₁,θ₂,...,θ_i,...,θ_n}，式中，自然数n是根据基信号的调制方式确定的网络编码操作的旋转角度集中的元素总数，其数值为基信号调制星座图可取的不同星座点数量；θ_i是根据链路的无线信道状态信息，按照最小化差错概率准则确定网络编码旋转角度集中的元素，其取值是与基信号的调制星座点一一对应的；(3)中继根据基信号s_m所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，θ_NC表示当前信息符号进行网络编码操作所需旋转的角度值；再根据星座图限制条件和调制符号功率归一化准则，分别确定当前网络编码操作的基信号s_m的叠加系数α_m和叠加信号s_p的叠加系数α_p，两个网络编码叠加系数均为非负实数；当步骤(2)中的基信号和叠加信号都采用BPSK调制方式时，该步骤(3)包括下列操作内容：中继根据基信号所取得的信息符号从已确定的旋转角度集中选择相应的角度值θ_NC，并根据星座图限制条件和调制符号功率归一化准则分别确定当前网络编码操作的基信号的叠加系数和叠加信号的叠加系数式中，两个网络编码叠加系数均为非负实数；(4)中继为当前配对的两个信息符号进行网络编码操作：先按照所确定的旋转角度θ_NC将叠加信号s_p的星座图进行旋转，再根据已确定的两个叠加系数将基信号s_m与旋转后的叠加信号在符号级直接叠加，即执行网络编码操作，从而获得网络编码符号其中复数表示对叠加信号星座图旋转了角度θ_NC；(5)中继将所得到的网络编码信息在分配的资源块上转发给基站；基站根据接收到来自中继转发的网络编码信息，联合预先接收到的用户直传信息，采用基于软信息合并的联合检测方式，恢复该两个用户的发送信息。