网络编码与星座叠加编码结合运用到移动通信系统中的方法

摘要

本发明提供的技术方案用于一发多收的广播通信系统中，通过将网络编码(NC)和星座叠加编码(SC)两种最新的通信技术相结合，并设计将两者在系统吞吐量和延时等方面的增益同时利用，最终达到对系统性能的进一步优化。而且本方案易于实现、应用方式也比较灵活。本发明通过在第一次传输和重传中合理设计传输信息，将星座叠加编码和网络编码技术有效地结合在一起。首先将不同优先级的信息复用到星座叠加编码的不同星座图上，这样提高了系统的吞吐量；然后在重传时，根据发端记录下的收端反馈的错误图案，利用网络编码来设计重传信息，最终又利用星座叠加编码来传输这些编码后的信息，从而减少了重传次数，降低了重传时延。

主权项

网络编码(Network Coding，NC)与星座叠加编码(Superposition Coding，SC)结合运用到移动通信系统中的方法，基于包括系统中的通信设备、可用发射功率以及通信频段在内的通信资源，针对由各通信资源的不同划分和组合而构成的通信信道，在物理层将星座叠加编码技术运用到网络编码‑混合自动重传请求中，使系统的时频资源比单独使用星座叠加编码或者网络编码‑混合自动重传请求技术得到更充分的应用，在这种方案中，基于一发多收的广播系统模型，根据星座叠加编码和网络编码‑混合自动重传请求技术的原理，设定的方案实现步骤为：步骤1：发端利用星座叠加编码技术进行广播，发端S在每一时隙用星座叠加编码技术向所有收端广播一个信息块j，每个信息块j包括优先级不同的两类信息A类信息、B类信息，其中A类信息具有较高优先级，属于基本信息，B类信息具有较低优先级，属于附加信息，将优先级高的A_j信息映射到星座叠加编码中的基本星座图上，而优先级低的B_j信息映射到星座叠加编码中的附加星座图上；步骤2：收端解调信息，收端R_i在检测到信号后，首先根据星座叠加编码的解调方式分别解调出调制在基本星座图和附加星座图上的编码信息；然后再利用收端已知的信息进行网络编码的译码操作，译出编码之前的原始信息；步骤3：收端反馈信息，R_i在收到信息块j后，根据基本信息A_j和附加信息B_j的解调结果向发端S分别反馈A_j和B_j的ACK/NACK消息，如果R_i不能正确解调基本信息A_j，则根据星座叠加编码原理其一定不能正确解调附加信息B_j，此时A_j和B_j都反馈NACK消息，如果R_i能正确解调基本信息A_j，则A_j反馈ACK，而根据附加信息B_j的解调结果反馈它的ACK/NACK消息；步骤4：发端构造反馈信息表，发端S并不立即重传反馈NACK消息的信息块，而创建一个描述反馈消息状态的图案，它是用于记录各个收端R_i在每个时刻反馈的A_j和B_j的ACK/NACK的状态表，以及将此图案用于后续重传信息的编码设计；步骤5：发端根据反馈信息表利用网络编码设计重传，当一段信息在第一次传输完成之后，发端根据记录的反馈信息表利用网络编码来进行重传设计，重传时仍采用星座叠加编码来进行传输，即优先级高的信息映射到星座叠加编码的基本星座图上，优先级低的信息映射到附加星座图上；步骤6：结束重传，当所有信息块的A类信息正确接收后结束重传；在步骤5中利用网络编码设计重传编码进行星座叠加编码传输必须满足以下准则：1)正交，每次进行网络编码重传的K个信息块必须对应到不同的终端上，即对于每个终端来说，至少有K‑1个信息块是已经正确解调了的；2)A类信息优先，首先考虑将未正确传输的正交的A类信息进行网络编码重传，并且将符合准则1)的未正确传输的正交的、并且与所述未正确传输的正交的A类信息正交的B类信息一起进行网络编码重传，编码后的信息映射到基本星座图上发送出去；3)将未正确解调的正交的B类信息进行网络编码重传，编码后的信息映射到附加星座图上发送出去。