专利名称：多源中继网络中信号传输方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种多源中继网络中信号传输方法、设备及系统。
背景技术：
网络编码是现有的计算机网络进行数据传输常见的数据处理方式。为了能够将有线网路和无线网络进行无缝连接，现有技术中通常采用硬编码噪声，消除无线网络的不确定性，并模型化无线信号的广播和干扰特性，通过这样的方式，网络编码得以和无线网络进行无缝连接。因此该处理方式不仅消除了噪声对无线信息传输的影响，同时也一改以往对干扰的理解，革命性的将干扰作为编码传输的有益元素，使得在没有复杂编码传输策略和系统架构的条件下，用户也可以成功解码。但是这种处理方式给出 的量化投影传输协议(Quantize Map-and-forward ;以下简称QMF)并不能完全保证信息的有效传输。为了解决QMF协议无法保证有效传输的缺点，现有技术中还提出一种不变码设计方法，适用于广播网络中。它将每个节点发送/接收的确定信号看作是信号向量，并在每一步中都保证各个节点的传输向量线性独立。在这样的约束条件下，用户可以完全解码传输信息。现有的不变码设计方用于广播网络中，即该方法仅适用于单信源多中继多信宿类型的网络，对于多源中继(Multiple Access Relay Channel ;以下简称MARC)网络该不变码设计方案不再适用，不能保证在MARC网路中信号的有效传输。因此亟需提供一种能够保证MARC网络的信号有效传输的技术方案。
发明内容
本发明实施例提供一种多源中继网络中信号传输方法、设备及系统，用以提供一种MARC网络中的信号有效传输的技术方案。本发明一方面提供一种多源中继网络中信号传输方法，包括随机生成源编码系数矩阵；利用所述源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵；对所述加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵；采用满秩矩阵对所述放大矩阵中的所述加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵；将所述发送矩阵进行二进制相移键控调制，得到第一信号；并且，向中继节点和目的用户设备广播所述第一信号，以使得所述目的用户设备获取所述待发送的数据。本发明实施例另一方面还提供一种多源中继网络中信号传输方法，包括接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵；所述接收矩阵中包括对应的源用户设备发送的数据；随机生成至少一个中继编码系数矩阵；每个所述中继编码系数矩阵对应一个源用户设备的发送的数据；采用所述至少一个中继编码系数矩阵分别对所述至少一个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵；将所述加权矩阵采用二进制相移键控调制得到第二信号；并向目的用户设备发送调制得到的所述第二信号，以供所述目的用户设备根据接收的所述至少一个源用户设备广播的所述至少一个第一信号和所述第二信号获取所述至少一个源用户设备发送的数据。本发明再一方面还提供一种多源中继网络中信号传输方法，包括接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调所述至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵；所述至少一个第一信号分别为至少一个源用户设备采用正交信道广播的；
接收中继节点发送的第二信号，并解调所述第二信号获取第二接收矩阵；根据所述至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵；所述第一数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的源编码系数矩阵相乘之和；根据所述第二接收矩阵获取第二数据矩阵，所述第二数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的中继编码系数矩阵相乘之和；获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵；根据所述第一数据矩阵、所述第二数据矩阵、所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。本发明又一方面提供一种源用户设备，所述源用户设备位于多源中继网络中；所述源用户设备包括生成模块，用于随机生成源编码系数矩阵；加权模块，用于利用所述源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵；放大模块，用于对所述加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵；提升模块，用于采用满秩矩阵对所述放大矩阵中的所述加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵；调制模块，用于将所述发送矩阵进行二进制相移键控调制，得到第一信号；广播模块，用于向中继节点和目的用户设备广播所述第一信号，以使得所述目的用户设备获取所述待发送的数据。本发明实施例提供一种中继节点设备，所述中继节点设备位于多源中继网络中；所述中继节点设备包括接收模块，用于接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵；所述接收矩阵中包括对应的源用户设备的发送的数据；生成模块，用于随机生成至少一个中继编码系数矩阵；每个所述中继编码系数矩阵分别对应一个源用户设备的发送的数据；加权模块，用于采用所述至少一个中继编码系数矩阵分别对所述至少一个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵；调制模块，用于将所述加权矩阵采用二进制相移键控调制得到第二信号；发送模块，用于向目的用户设备发送调制得到的所述第二信号，以供所述目的用户设备根据接收的所述至少一个源用户设备广播的所述至少一个第一信号和所述第二信号获取所述至少一个源用户设备发送的数据。本发明又一方面提供一种目的用户设备，所述目的用户设备位于多源中继网络中；所述目的用户设备包括接收模块，用于接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调所述至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵；所述至少一个第一信号分别为至少一个源用户设备采用正交信道广播的；所述接收模块，还用于接收中继节点发送的第二信号，并解调所述第二信号获取第二接收矩阵；第一获取模块，用于根据所述至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵；所述第一数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的源编码系数矩阵相乘之和；
第二获取模块，用于根据所述第二接收矩阵获取第二数据矩阵，所述第二数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的中继编码系数矩阵相乘之和；第三获取模块，用于获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵；第四获取模块，用于根据所述第一数据矩阵、所述第二数据矩阵、所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。本发明又一方面还提供一种信号传输系统，包括至少一个如上所述的源用户设备、如上所述的中继节点和如上所述的目的用户设备。本发明实施例的多源中继网络中信号传输方法、设备及系统，能够保证源用户设备广播的信号能够被目的用户设备成功解码，为MARC网络中的信号传输提供了一种有效地技术方案。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。图2为本发明另一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。图3为本发明又一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。图4为本发明再一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的信令图。图5为本发明实施例提供的多源中继网络结构示意图。图6为本发明一实施例提供的源用户设备的结构示意图。图7为本发明另一实施例提供的源用户设备的结构示意图。图8为本发明一实施例提供的中继节点设备的结构示意图。图9为本发明另一实施例提供的中继节点设备的结构示意图。图10为本发明一实施例提供的目的用户设备的结构示意图。
图11为本发明另一实施例提供的目的用户设备的结构示意图。图12为本发明实施例提供的目的用户设备的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I为本发明一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。本实施例的多源中继网络中信号传输方法的执行主体为多源中继网络中的源用户设备(UserEquipment ;以下简称UE)。如图I所示，本实施例的多源中继网络中信号传输方法，可以包括如下
100、源UE随机生成源编码系数矩阵。101、源UE利用源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵。其中，待发送的数据采用矩阵形式。102、源UE对加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵。将加权矩阵进行添零放大处理，可以认为是为加权矩阵增加零矩阵，以将加权矩阵的维数放大，得到放大矩阵。这里添加的零矩阵是为了在传输过程中观测和记录噪声的干扰。加权矩阵为放大矩阵中的唯一一个非零矩阵。103、源UE采用满秩矩阵对将放大矩阵中的加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵。具体地，这里的提升处理用以保护加权矩阵，保证加权矩阵完整无损，以便在目的UE可以成功解析获取到该UE要发送的数据。104、源UE将所述发送矩阵进行二相制相移键控(Binary Phase Shift Keying ；以下简称BPSK)调制，得到第一信号。105、源UE向中继节点和目的UE广播第一信号，以使得目的UE获取待发送的数据。本实施例的多源中继网络中信号传输方法，源UE随机生成源编码系数矩阵；利用源编码系数矩阵对待发送的第一数据进行加权处理，得到加权矩阵；对加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵；将放大矩阵进行提升处理，得到发送矩阵；将所述发送矩阵进行二相相移键控(Binary Phase Shift Keying ;以下简称BPSK)调制，得到第一信号，并向中继节点和目的UE广播所述第一信号以使得目的UE获取待发送的数据。通过采用本实施例的技术方案，能够保证源UE广播的信号能够被目的UE解码，为MARC网络中的信号传输提供了一种有效地技术方案。可选地，在上述实施例的基础上，其中100中随机生成源编码系数矩阵，具体可以为利用随机序列产生器随机产生一组系统，生成源编码系数矩阵。或者可以采用伪随机矩阵生成器生成该源编码系数矩阵。或者也可以采用其他方法生成源编码系数矩阵。 由于目的UE要解析获取到源UE发送的第一数据，还需要知道该源编码系数矩阵。例如在源UE、中继节点和目的UE之间按照同步的系统时钟工作，采用相同的随机序列产生器或者随机矩阵生成器，这样，目的UE便可以知道源UE侧在任何时刻生成的源编码系数矩阵。或者源UE也可以直接将生成的源编码系数矩阵携带在第一信号中的固定位置来广播。但是这样的话，会增加信令开销。或者还可以在源UE、中继节点和目的UE之间设置相同的随机序列产生器或者随机矩阵生成器，并为每一个生成的源编码系数矩阵设置标识。源UE在广播的所述第一信号的信号帧头部携带该源编码系数矩阵的标识，以供目的UE根据源编码系数矩阵的标识能够获取到该源编码系数矩阵。可选地，在上述实施例的技术方案的基础上，在100之前还包括接收中继节点发送的信号秩的大小；并根据信号秩的大小以及加权矩阵的秩，获取增添的用以记录干扰和噪声的“O”矩阵的行数。这里的信号秩指的是中继节点根据观测到的噪声功率确定的接收到的信号对应的矩阵的秩的大小。例如中继节点可以对(1+信号功率/噪声功率)取对数再求整获取到信号秩大小。源UE接收到该信号秩的大小之后，结合加权矩阵的秩，便可以确定需要增添的“O”矩阵的行数。这些工作可以在源UE广播信号前完成的，由中继节点反 馈给源UE需要放大的倍数。进一步地，在上述实施例的技术方案的基础上，102中源UE对加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵，包括根据上述得到增添的“O”矩阵的行数，在加权矩阵的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对加权矩阵放大，得到放大矩阵。例如可以在源UE侧，要发送的第一数据的矩阵形式为D1，源编码系数矩阵为4，加权矩阵为4為。将加权矩阵4為添零放大处理可以为根据上述得到增添的“O”矩阵的行数，在加权矩阵的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对第一加权数据矩阵放大，得到
"O O O "
放大矩阵Λ Λ ~~ 。其中这里增添的零矩阵是为了记录在信号传输过程中的干扰和噪O O A1D1
声。该放大矩阵的每一行代表一个信号向量，因此放大矩阵的列数没有限制，亦即横向增添的零矩阵的多少不作限定。对应地，上述实施例103中采用满秩矩阵对放大矩阵中的加权矩阵进行提升处
"O O O "
理，得到发送矩阵，可以为例如单位矩阵I是最简单的满秩矩阵，在放大矩阵Λ Λ ~ ~
O O A1D1
"ο ο O I
中，可以采用单位矩阵I替换放大矩阵Λ Λ I Λ中加权矩阵~ ~左侧最近邻的“O”矩阵
L0 0 4Α」 4A
'000 '
以实现对加权矩阵~ ~进行提升处理，得到发送矩阵Λr~ ~ 。实际应用中，也可以采
A1D1[OI片
用其他任意一个满秩矩阵。图2为本发明另一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。本实施例的多源中继网络中信号传输方法的执行主体为多源中继网络中的中继节点。如图2所示，本实施例的多源中继网络中信号传输方法，可以包括如下200、中继节点接收至少一个源UE广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵。其中，各接收矩阵中包括对应的源UE发送的数据，该源UE发送的数据为矩阵形式。该接收矩阵还可以包括用于表示噪声和干扰的矩阵。201、中继节点随机生成至少一个中继编码系数矩阵。其中每个中继编码系数矩阵对应一个源UE的第一数据；也就是说每个中继编码系数矩阵对应一个源UE对应的接收矩阵。也就是说，每个中继编码系数矩阵处理一个UE对应的接收矩阵。202、中继节点采用至少一个中继编码系数矩阵分别对至少一个接收矩阵进行加权处理并相加,得到加权矩阵。203、中继节点将加权矩阵采用BPSK调制得到第二信号。204、中继节点向目的UE发送调制得到的第二信号，以供目的UE根据接收的至少一个源UE广播的至少一个第一信号和该第二信号获取至少一个源UE发送的数据。 本实施例的多源中继网络中信号传输方法，中继节点接收至少一个源UE广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵；随机生成至少一个中继编码系数矩阵；采用至少一个中继编码系数矩阵分别对至少一个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵；将第二加权矩阵采用BPSK调制得到信号，并向目的UE发送调制得到的第二信号。通过采用本实施例的技术方案，能够对源UE广播的信号进一步处理得到第二信号，并发送给目的UE，以供目的UE根据源UE广播的第一信号以及中继节点发送的第二信号，解码源UE发送的数据，为MARC网络中的信号传输提供了一种有效地技术方案。可选地，上述实施例中，假如中继节点接收到两个源UE广播的第一信号，解析获取到两个接收矩阵，对应地，中继节点需要生成两个中继编码系数矩阵，如為和4。中继节点采用两个中继编码系数矩阵分别对两个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵可以表示为马+Z1 =[4A+4在]+[4笔+4之]，其中D3表示加权矩阵中的有效数据部分，Z1表示第二加权矩阵中的干扰和噪声部分。加权矩阵中的有效数据部分可以表示为[ΛΑ +ΛΑ]，A表示第一个UE发送的数据， 2表示第二个UE发送的数据。加权矩阵中的
干扰和噪声部分可以表示为[4笔+4之]。笔表示中继节点接收第一个UE广播的第一信号过程的噪声和干扰矩阵。之表示中继节点接收第二个UE广播的第一信号过程的噪声和干扰矩阵。可选地，在上述实施例的技术方案的基础上，中继节点随机生成至少一个中继编码系数矩阵，具体与上述源UE生成源编码系数矩阵的生成方法相同，详细可以参考上述相关记载。具体可以为中继节点利用随机序列产生器随机产生一组系统，生成至少一个中继编码系数矩阵。或者可以采用伪随机矩阵生成器生成至少一个中继编码系数矩阵。或者也可以采用其他方法生成至少一个中继编码系数矩阵。由于目的UE要解析获取到源UE发送的数据，还需要知道该至少一个中继编码系数矩阵。例如在源UE、中继节点和目的UE之间按照同步的系统时钟工作，采用相同的随机序列产生器或者随机矩阵生成器，这样，目的UE便可以知道中继节点侧在任何时刻生成的中继编码系数矩阵。或者中继节点也可以直接将生成的中继编码系数矩阵携带在第二信号中的固定位置来广播。但是这样的话，会增加信令开销。或者还可以在源UE、中继节点和目的UE之间设置相同的随机序列产生器或者随机矩阵生成器，并为每一个生成的中继编码系数矩阵设置标识。中继节点在发送第二信号的信号帧头部携带该源编码系数矩阵的标识，以供目的UE根据该中继编码系数矩阵的标识能够获取到该中继编码系数矩阵。图3为本发明又一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的流程图。本实施例的多源中继网络中信号传输方法的执行主体为多源中继网络中的目的UE。如图3所示，本实施例的多源中继网络中信号传输方法，可以包括如下300、目的UE接收至少一个源UE广播的至少一个第一信号，并解调至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵。其中，至少一个第一信号分别为至少一个源UE采用正交信道广播的。也就是说至少一个第一信号中相互之间没有干扰。301、目的UE接收中继节点发送的第二信号，并解调第二信号获取第二接收矩阵。·
302、目的UE根据至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵。其中第一数据矩阵为至少一个源UE发送的数据与对应的源编码系数矩阵相乘之和；该源UE发送的数据采用矩阵形式。303、目的UE根据第二接收矩阵获取第二数据矩阵；其中，第二数据矩阵为至少一个源UE要发送的第一数据与对应的中继编码系数矩阵相乘之和。304、目的UE获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵。305、目的UE根据第一数据矩阵、第二数据矩阵、至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵，获取至少一个源UE发送的数据。本实施例的多源中继网络中信号传输方法，目的UE接收至少一个第一信号，并解调至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵；接收中继节点发送的第二信号，并解调第二信号获取第二接收矩阵；根据至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵；根据第二接收矩阵获取第二数据矩阵；获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵；根据第一数据矩阵、第二数据矩阵、至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵，获取至少一个源UE发送的数据。通过采用本实施例的技术方案，目的UE能够根据接收到源UE广播的第一信号以及中继节点发送的第二信号解码源UE发送的第一数据，为MARC网络中的信号传输提供了一种有效地技术方案。可选地，上述实施例的技术方案302中根据至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵，包括(I)目的UE将至少一个接收矩阵进行高斯消元并相加，得到第一处理矩阵。具体地，由于接收到的接收矩阵中被信道添加了噪声，这里的高斯消元处理可以将噪声和源UE广播的数据矩阵分离。(2)目的UE从第一处理矩阵中获取第一数据矩阵。例如目的UE将至少一个接收矩阵进行高斯消元并相加得到第一处理矩阵可以表 ZZZ
示为Λ2 二 ~~ ~ ~ ，z2，Z3和Z4分别为噪声和干扰矩阵。其他参数与上述相关实施 L0 21 40+為马」
例的定义相同，详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。从第一处理矩阵中可以看到第一数据矩阵位于第一处理矩阵中固定的位置，因此目的UE可以从第一处理矩阵中获取到第一数据矩阵。例如可以记录第一数据矩阵为M =為旮+為在。
可选地，上述实施例的技术方案303中目的UE根据第二接收矩阵获取第二数据矩阵，包括(a)目的UE将第二接收矩阵进行高斯消元，得到第二处理矩阵。(b)目的UE从第二处理矩阵中获取所述第二数据矩阵。例如目的UE将第二接收矩阵进行高斯消元得到第二处理矩阵可以表示为ZZZ
:/ ~7~ ~ ~ ，z4，Z5和Z6分别为噪声和干扰矩阵。其他参数与上述相关实施例的O I A3D1 + A4D2
定义相同，详细可以参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。从第二处理矩阵中可以看到第二数据矩阵位于第二处理矩阵中固定的位置，因此目的UE可以从第二处理矩阵中获 取到第二数据矩阵。例如可以记录第二数据矩阵为t/2 =4Α +ΛΑ。可选地，上述实施例的技术方案305中目的UE根据第一数据矩阵、第二数据矩阵、至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵，获取至少一个源UE发送的数据，包括(i)目的UE将第一数据矩阵和所述第二数据矩阵拼接，得到数据拼接矩阵。例如将上述的第一数据矩阵U1和第二数据矩阵U2拼接，得到数据拼接矩阵U;。
_2_(ii)目的UE将至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵拼接，得到系数拼接矩阵。其中至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵拼接方式与第一数据矩阵和第二数据矩阵拼接方式相同；例如与第一数据矩阵U1和第二数据矩阵U2拼接的数
据拼接矩阵U;相对应，至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵拼接得到 _2_
的系数拼接矩阵可以表示为j f
A Λ_(iii)目的UE根据数据拼接矩阵和系数拼接矩阵，获取至少一个源用户设备发送的数据。具体可以为目的UE首先获取系数拼接矩阵4 &的逆矩阵4 ^ ;然后目
_4 4」 L 為 Α4_
的UE将系数拼接矩阵的逆矩阵与数据拼接矩阵相乘，获取至少一个源用户设备发送的数
^「/——I — ]
据，例如可以表示为A = A1 2J \υτιτ 。
La」La λ]的」可选地，上述实施例的技术方案中，参考上述源UE生成源系数编码矩阵和中继节点生成中继编码系数矩阵的方法，目的UE可以根据与源UE和中继节点具有时钟同步的随机序列产生器或者随机矩阵生成器，获取对应的源系数编码矩阵和中继系数编码矩阵。或者目的UE获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵，具体还可以为目的UE从至少一个第一信号的信号帧的头部获取至少一个源编码系数矩阵的标识；根据至少一个源编码系数矩阵的标识获取至少一个源编码系数矩阵。以及目的UE从第二信号的信号帧的头部获取至少一个中继编码系数矩阵的标识；根据至少一个中继编码系数矩阵的标识获取至少一个中继编码系数矩阵。图4为本发明再一实施例提供的多源中继网络中信号传输方法的信令图。本实施例中以图5所示的多源中继网络结构为例，来详细描述本发明的技术方案。如图5所示的多源中继网络，包括两个源UE =UEl和UE2，一个中继节点和一个目的UE。如图4所示，本实施例的多源中继网络中信号传输方法，可以包括如下本实施例的多源中继网络中信号传输方法具体可以在两个时隙中完成，在第一时隙中，包括如下步骤400、假设UEl要发送的数据为旮，UEl生成源编码系数矩阵4 ,并利用源编码系数矩阵4对数据A进行加权处理，即将源编码系数矩阵4与数据a相乘得到加权矩阵Aa，该加权矩阵也可以称为加权向量。 401、UEl将加权矩阵~ ~添零放大得到放大矩阵
权利要求
1.一种多源中继网络中信号传输方法,其特征在于,包括 随机生成源编码系数矩阵； 利用所述源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵；对所述加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵； 采用满秩矩阵对所述放大矩阵中的所述加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵； 将所述发送矩阵进行二进制相移键控调制，得到第一信号；并且， 向中继节点和目的用户设备广播所述第一信号，以使得所述目的用户设备获取所述待发送的数据。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述随机生成源编码系数矩阵包括采用伪随机矩阵生成器生成所述源编码系数矩阵。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括在广播的所述第一信号的信号帧头部携带所述源编码系数矩阵的标识，以供目的用户设备根据所述源编码系数矩阵的标识获取所述源编码系数矩阵。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，还包括 接收所述中继节点发送的信号秩的大小； 根据所述信号秩的大小以及所述加权矩阵的秩，获取增添的用以记录干扰和噪声的“O”矩阵的行数。
5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，对所述加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵包括根据所述“O”矩阵的行数，在所述加权矩阵的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对所述加权矩阵放大，得到所述放大矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述加权矩阵的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对所述加权数据矩阵放大，得到所述放大矩阵包括当所述加权数据矩阵采用i乃表示时，在所述加权数据矩阵i乃的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对所述加权 "O O O '数据矩阵放大，得到所述放大矩阵可以表示为Λ Λ 。
ADL0 0 AD_
7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，采用满秩矩阵对所述放大矩阵中的所述加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵包括在所述放大矩阵中，采用所述满秩矩阵替换所述加权矩阵左侧最近邻的“O”矩阵以实现对所述加权矩阵进行提升处理，得到所述发送矩阵。
8.—种多源中继网络中信号传输方法,其特征在于,包括 接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵；所述接收矩阵中包括对应的源用户设备发送的数据； 随机生成至少一个中继编码系数矩阵；每个所述中继编码系数矩阵对应一个源用户设备的发送的数据； 采用所述至少一个中继编码系数矩阵分别对所述至少一个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵； 将所述加权矩阵采用二进制相移键控调制得到第二信号； 并向目的用户设备发送调制得到的所述第二信号，以供所述目的用户设备根据接收的所述至少一个源用户设备广播的所述至少一个第一信号和所述第二信号获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，随机生成至少一个中继编码系数矩阵包括采用伪随机矩阵生成器随机生成所述至少一个中继编码系数矩阵。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在调制得到的所述第二信号的信号帧头部携带所述中继编码系数矩阵的标识，以供目的用户设备根据所述中继编码系数矩阵的标识获取所述中继编码系数矩阵。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括 根据噪声功率的大小确定信号秩的大小； 向所述至少一个用户设备发送所述信号秩的大小。
12.—种多源中继网络中信号传输方法，其特征在于，包括 接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调所述至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵；所述至少一个第一信号分别为至少一个源用户设备采用正交信道广播的； 接收中继节点发送的第二信号，并解调所述第二信号获取第二接收矩阵； 根据所述至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵；所述第一数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的源编码系数矩阵相乘之和； 根据所述第二接收矩阵获取第二数据矩阵，所述第二数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的中继编码系数矩阵相乘之和； 获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵； 根据所述第一数据矩阵、所述第二数据矩阵、所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵包括 将所述至少一个接收矩阵进行高斯消元并相加，得到第一处理矩阵； 从所述第一处理矩阵中获取所述第一数据矩阵。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述第二接收矩阵获取第二数据矩阵包括 将所述第二接收矩阵进行高斯消元，得到第二处理矩阵； 从所述第二处理矩阵中获取所述第二数据矩阵。
15.根据权利要求12-14任一所述的方法，其特征在于，获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵包括 从所述至少一个第一信号的信号帧的头部获取至少一个源编码系数矩阵的标识；根据所述至少一个源编码系数矩阵的标识获取所述至少一个源编码系数矩阵； 从所述第二信号的信号帧的头部获取至少一个中继编码系数矩阵的标识；根据所述至少一个中继编码系数矩阵的标识获取所述至少一个中继编码系数矩阵。
16.根据权利要求12-14任一所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据矩阵、所述第二数据矩阵、所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据包括将所述第一数据矩阵和所述第二数据矩阵拼接，得到数据拼接矩阵； 将所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵拼接，得到系数拼接矩阵；所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵拼接方式与所述第一数据矩阵和所述第二数据矩阵拼接方式相同； 根据所述数据拼接矩阵和所述系数拼接矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，根据所述数据拼接矩阵和所述系数拼接矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据包括 获取所述系数拼接矩阵的逆矩阵； 将所述数据拼接矩阵与所述系数拼接矩阵的逆矩阵相乘，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
18.一种源用户设备，其特征在于，所述源用户设备位于多源中继网络中；所述源用户设备包括 生成模块，用于随机生成源编码系数矩阵； 加权模块，用于利用所述源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵；放大模块，用于对所述加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵； 提升模块，用于采用满秩矩阵对所述放大矩阵中的所述加权矩阵进行提升处理，得到发送矩阵； 调制模块，用于将所述发送矩阵进行二进制相移键控调制，得到第一信号； 广播模块，用于向中继节点和目的用户设备广播所述第一信号，以使得所述目的用户设备获取所述待发送的数据。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述生成模块，用于采用伪随机矩阵生成器生成所述源编码系数矩阵。
20.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述调制模块，还用于在所述第一信号的信号帧头部携带所述源编码系数矩阵的标识，以供目的用户设备根据所述源编码系数矩阵的标识获取所述源编码系数矩阵。
21.根据权利要求18-20任一所述的设备，其特征在于，还包括 接收模块，用于接收所述中继节点发送的信号秩的大小； 获取模块，用于根据所述信号秩的大小以及所述加权矩阵的秩，获取增添的用以记录干扰和噪声的“O”矩阵的行数。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述放大模块，用于根据所述“O”矩阵的行数，在所述加权矩阵的左侦彳、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对所述加权矩阵放大，得到所述放大矩阵。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述放大模块，用于当所述加权数据矩阵采用i乃表示时，在所述加权数据矩阵i乃的左侧、上侧和左上侧补入“O”矩阵，以对所述 加权数据矩阵放大，得到所述放大矩阵可以表示为
24.根据权利要求18-20任一所述的设备，其特征在于，所述提升模块，用于在所述放大矩阵中，采用所述满秩矩阵替换所述加权矩阵左侧最近邻的“O”矩阵以实现对所述加权矩阵进行提升处理，得到所述发送矩阵。
25.—种中继节点设备，其特征在于，所述中继节点设备位于多源中继网络中；所述中继节点设备包括 接收模块，用于接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调获取至少一个接收矩阵；所述接收矩阵中包括对应的源用户设备发送的数据； 生成模块，用于随机生成至少一个中继编码系数矩阵；每个所述中继编码系数矩阵分别对应一个源用户设备的发送的数据； 加权模块，用于采用所述至少一个中继编码系数矩阵分别对所述至少一个接收矩阵进行加权处理并相加，得到加权矩阵； 调制模块，用于将所述加权矩阵采用二进制相移键控调制得到第二信号； 发送模块，用于向目的用户设备发送调制得到的所述第二信号，以供所述目的用户设备根据接收的所述至少一个源用户设备广播的所述至少一个第一信号和所述第二信号获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，所述生成模块，用于采用伪随机矩阵生成器随机生成所述至少一个中继编码系数矩阵。
27.根据权利要求25或26所述的设备，其特征在于，所述调制模块，用于在所述第二信号的信号帧头部携带所述中继编码系数矩阵的标识，以供目的用户设备根据所述中继编码系数矩阵的标识获取所述中继编码系数矩阵。
28.根据权利要求25或26所述的设备，其特征在于，还包括确定模块； 所述确定模块，用于根据噪声功率的大小确定信号秩的大小； 所述发送模块，还用于向所述至少一个用户设备发送所述信号秩的大小。
29.一种目的用户设备，其特征在于，所述目的用户设备位于多源中继网络中；所述目的用户设备包括 接收模块，用于接收至少一个源用户设备广播的至少一个第一信号，并解调所述至少一个第一信号获取到至少一个第一接收矩阵；所述至少一个第一信号分别为至少一个源用户设备采用正交信道广播的； 所述接收模块，还用于接收中继节点发送的第二信号，并解调所述第二信号获取第二接收矩阵； 第一获取模块，用于根据所述至少一个第一接收矩阵获取第一数据矩阵；所述第一数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的源编码系数矩阵相乘之和； 第二获取模块，用于根据所述第二接收矩阵获取第二数据矩阵，所述第二数据矩阵为所述至少一个源用户设备发送的数据与对应的中继编码系数矩阵相乘之和； 第三获取模块，用于获取至少一个源编码系数矩阵和至少一个中继编码系数矩阵；第四获取模块，用于根据所述第一数据矩阵、所述第二数据矩阵、所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述第一获取模块，包括 第一消元单元，用于将所述至少一个接收矩阵进行高斯消元并相加，得到第一处理矩阵； 第一获取单元，用于从所述第一处理矩阵中获取所述第一数据矩阵。
31.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述第二获取模块，包括 第二消元单元，用于将所述第二接收矩阵进行高斯消元，得到第二处理矩阵； 第二获取单元，用于从所述第二处理矩阵中获取所述第二数据矩阵。
32.根据权利要求29-31任一所述的设备，其特征在于，所述第三获取模块，包括 第三获取单元，用于从所述至少一个第一信号的信号帧的头部获取至少一个源编码系数矩阵的标识；根据所述至少一个源编码系数矩阵的标识获取所述至少一个源编码系数矩阵； 第四获取单元，用于从所述第二信号的信号帧的头部获取至少一个中继编码系数矩阵的标识；根据所述至少一个中继编码系数矩阵的标识获取所述至少一个中继编码系数矩阵。
33.根据权利要求29-31任一所述的设备，其特征在于，所述第四获取模块，包括 第一拼接单元，用于将所述第一数据矩阵和所述第二数据矩阵拼接，得到数据拼接矩阵； 第二拼接单元，用于将所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵拼接，得到系数拼接矩阵；所述至少一个源编码系数矩阵和所述至少一个中继编码系数矩阵拼接方式与所述第一数据矩阵和所述第二数据矩阵拼接方式相同； 第五获取单元，用于根据所述数据拼接矩阵和所述系数拼接矩阵，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
34.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，所述第五获取单元，用于获取所述系数拼接矩阵的逆矩阵；并将所述数据拼接矩阵与所述系数拼接矩阵的逆矩阵相乘，获取所述至少一个源用户设备发送的数据。
35.一种信号传输系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求18-24任一所述的源用户设备、如权利要求25-28任一所述的中继节点和如权利要求29-34任一所述的目的用户设备。
全文摘要
本发明实施例提供一种多源中继网络中信号传输方法、设备及系统。该方法包括随机生成源编码系数矩阵；利于源编码系数矩阵对待发送的数据进行加权处理，得到加权矩阵；对加权矩阵进行添零放大处理，得到放大矩阵；将放大矩阵进行提升处理，得到发送矩阵；将发送矩阵进行BPSK调制，得到第一信号，并向中继节点和目的用户设备广播第一信号，以使得目的用户设备获取待发送的数据。采用本发明实施例的技术方案，能够为MARC网络中的信号传输提供一种有效地技术方案。
文档编号H04L27/22GK102882656SQ20111019707
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者于洋, 陈文 , 魏岳军, 金莹 申请人:华为技术有限公司, 上海交通大学