专利名称：一种适用于无线双向中继系统预旋转相位的信号发送方法
技术领域：
本发明给出了一种适用于无线双向中继系统预旋转相位的信号发送方法，属于通信与信息系统中的数字通信数据链路层技术领域。
背景技术：
无线通信系统中的双向中继节点常规的四时隙工作模式，以及采用网络编码技术减少时隙的工作模式，具体可参见
图1 (a)、图1 (b)和图1 (c)，两路信源节点S1和&需要互相交换数据B1和化，经过编码调制转换为发送序列\和\由于传输距离等条件限制，必须经过中继节点R转发。考虑到无线通信链路传输特点，传统的节点R路由工作模式需要按图1 (a)给出的过程，历经两个时隙(时隙1和时隙2)分别接收数据X1和\，再通过两个时隙(时隙3和时隙4)转发到节点S1和S20中继节点R如果按照网络编码机制工作，则可以选择三时隙工作模式，如图1(b)。首先在时隙1和时隙2分别正确接收来自S1和&的数据\和\之后，对\和\做译码检测得到C1和C2,再完成比特级的异或编码操作C1 C2,再经编码调制映射到发送序列& e 2，然后用时隙3同时向S1和&广播数据& s 2。如果中继节点R采用物理层网络编码方案，节点R可以在时隙1同时接收数据&和&，然后采用解码后数据做网络编码转发，如图1 (c)，在两个时隙即可完成整个交互过程。由此可见网络编码技术的应用，可以非常有效地改善传输效率，提高带宽利用率和节省发射功率。无线双向中继的工作模式如果采用物理层网络编码，如图1(c)，可以有效地降低传输带宽和发射功率。一般再生中继工作模式，如图1(b)，中继节点R需要在线解出终端发送的数据，做比特级的网络编码再同时传送给两侧源节点S1和&。因此相比直接物理层信号叠加的网络编码处理，三时隙的再生中继工作模式在带宽需求或传输时隙分配上已不占优势。随着目前对中继节点处理性能要求的进一步提高，中继用户数目的增加，直接物理层网络信号叠加的编码方式在去除干扰，提升传输性能方面存在较为严重的瓶颈效应。在线处理数据业务之后转发网络编码数据包的再生中继模式可以较好的解决用户数据叠加干扰问题。但再生中继方案又造成处理复杂度的增加，并可能需要额外调度接入时隙或带宽资源。因此如何在处理复杂度和双向中继性能上实现较好的均衡，是一个急需解决的问题。从传统无线双向中继节点的处理方式可以看出，在两路数据多址接入阶段需要单独分配时隙和带宽，如果想类似模拟网络编码，进一步节省传输带宽资源，可以采用基于多址接入的直接物理层网络编码。考虑到不同终端传输信道的差异，我们可以将上述模型建立为两路信号的多址接入，具体公式表达如下Y = Χιθχρ ( Φ i) +X2exp ( Φ 2) +V其中牝和Φ2为两路信号经信道到接收端随机产生的相位偏差，这里我们忽略幅度衰减变化，V为叠加的高斯白噪声向量。两个源节点的双向中继工作模式，可以对任意一路数据首先做解码，另一路数据作为一个干扰信号，称之为并行分离信道译码方案(P-S⑶)。这种解码方式可以分成两次独立的标准信道译码过程。首先将Aexp ( Φ 2) +V整体看成相对τχ信号的噪声干扰12，X2exp ( φ 2) +V = I2在次条件下检测&序列信号，然后完成对&的解码。同样对)(2序列的解码，将Xiexp ( Φ i) +V整体作为对X2的干扰噪声I1 X^xp ( Φ i)+V = I1在考虑噪声I1影响的情况下，完成对4序列的检测译码。这样的处理方式较为直接，方式简单明了，检测译码等硬件可以维持常规的设计方案。但P-SCD方案无法有效地消除&和信号相互间的干扰，特别是随着信噪比的增加，信号本身的强度也在增加，信号间本身的干扰始终无法消除。考虑到网络编码的具体工作模式，如图1(b)、图1(c)所示，其实中继节点R无需精确解出每一路信号，而只需要译码网络编码后的数据比特。另外根据信道编码的一般特性，两路信道编码块的线性编码组合也是有效的编码序列。因此将多址接入后叠加的信号波形，根据具体的调制方式，推导网络编码后比特的似然比信息，然后直接以网络编码和的比特序列为目标完成解码，这一方案称之为联合信道-网络编码解码(JCNC)。JCNC的实现方式和具体的编码调制方案密切相关，其基本原理即是将&和\序列中的对应符号组合检测成两组编码比特异或编码后的比特信息软量
权利要求
1.一种适用于无线双向中继系统预旋转相位的信号发送方法，其特征在于包括如下步骤1)无线双向中继系统中两个信源节点，对各自待发送的长度为K的信息数据序列Bm=lbml，bm2，. . .，bmK}做编码率为R的信道编码，得到长度为N = K/R的编码序列Cm = {cml,cm2, · · · C_}；2)所述编码序列Cm，再分别经过Q阶的调制，即每Q个编码比特映射成一个复数域的符号，得到长度为 T = N/Q 的已调符号序列 Xm = Ixml ,Xm2,... , xmT}，xmn = amnexp ( θ J，n G [ 1，Τ]，其中amn为Xm序列中第η个符号的调制幅度，θ mn为Xm序列中第η个符号的调制相位；3)已调符号序列Xm再经过相位预选转得到相同长度T的待发送符号序列Zm={zffll,Zm2，· ··，zmT}，Zmn =xmnexp(^mn)=amnexp(6U+^mn), ne [1, Τ]；4)最后信源节点将各自待发送序列Zm在同一个时隙发送到信道；上述步骤1) 4)中，m= 1，2。
2.根据权利要求1所述的一种适用于无线双向中继系统预旋转相位的信号发送方法，其特征在于，所述步骤3)中，对Xm序列中的各个已调符号做相位预旋转，其中各符号的预旋转相位值根据信源节点Sffl预先设定的长度为T的相位序列g>m2,..., Ψτα }配置；信源节点^11的第η个预旋转相位为 ，m+nr·，其中ωω为起始相位，τ ■为相位变化步长，τωη配置成一个固定的相位值，或者配置成一个
范围内任意选取的相位。
全文摘要
本发明涉及一种适用于无线双向中继系统预旋转相位的信号发送方法，步骤是两个信源节点S1和S2通过中继节点R无线传输交互信息，S1和S2节点在同一个时隙向R节点发送数据，数据映射的调制星座符号采用预定的规则做相位预旋转发送。源节点对初始发送信号的相位预旋转可以有效地克服信道造成的随机相位偏差，使得中继节点R完成高效的合并解码接收。该方法适用于无线双向中继系统的各种解码处理方案，有效解决信道随机相位偏差和信号间相互干扰问题，工作鲁棒性高。
文档编号H04L1/00GK102571274SQ20111044067
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者姜明, 张华 , 赵春明, 黄鹤 申请人:东南大学