专利名称：一种在无线中继系统中的信息传输方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种在无线中继系统中的信息传输方法。
背景技术：
在无线通信系统中，中继(Relay)节点的使用不仅可以提高无线通信的可靠性，更可以扩大无线通信的覆盖范围。近年来，无线中继节点的使用在理论界和工业界都得到广泛的重视，已经在 IEEE 802. 16j 及 3GPP LTE-A (Third Generation PartnershipProgram’s Long-Term Evolution Advanced,第三代合作伙伴计划的长期演进高版本)等标准中出现。在使用无线中继节点时，最为常见的信息中继(转发)方式为放大-转发(AF :AmpIify-and-Forward)和解码-转发(DF :Decode-and_Forward)两种。 在使用放大-转发方式时，中继节点将从不同源节点接收的信号直接相加，然后在符合自身功率限制条件的前提下，将信号放大至最大幅度并发送出去。目的节点在接收到中继节点的信号后，先将自身的信号消去，再进行解码。这种方式的优点是实现简单，缺点是在放大有用信号时连同噪声一起放大，导致其误码性能较差，且通过中继节点所获得的分集增益(diversity gain)较低。在使用解码-转发方式时，中继节点先对从每个源节点接收的信号都进行解码，然后再将解码的结果以某种方式组合起来，以最大功率发送给目的节点。目的节点收到中继节点的信号后，再结合自身的信号对其进行解码。这种方式的优点也是容易实现，缺点是在中继节点进行解码时会有误码出现，并且这种误码会被传递至目的节点，同样导致其误码性能不佳，所获得的分集增益(diversity gain)较低。针对放大-转发和解码-转发方式的缺点，在一些文献中提出改进的转发方式。其中一种是压缩-转发(CF Compress-and-Forward)方式，中继节点并不直接对每个源节点的信息进行解码，而是对其信息进行压缩，比如使用Wyner-Ziv编码，然后再转发给目的节点。使用压缩-转发方式时，可以获得较高的分集增益，但目的节点的解码比较复杂，且需要使用缓冲区(buffer)，在缓冲区较长时，还会带来较大的时延。另一种是信道-网络联合编码(joint channel-network coding)的转发方式,这是一种将信道编码与网络编码结合起来的方式，在源节点使用卷积码或者LDPC (低密度校验码)码编码，在中继节点使用一种特殊的网络编码进行转发。这种转发方式的优点是可以获得较高的分集增益，缺点是解码非常复杂，较难实现，需要进行10次以上的迭代运算，并且需要使用缓冲区。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种在无线中继系统中，利用似然比或对数似然比的计算，构造出一种软信息网络编码的方式，而进行信息传输的方法；其既能够获得较高的分集增益，且易于实现、无需缓冲区、无解码延时，并能够减少中继节点的功率消耗。技术方案为实现上述目的，本发明采用的技术方案为
本文中的ioB运算均值对数运算，首先就似然比和对数似然比给出说明。对于二进制相移键控信号(BPSK信号)I的取值范围是〖+1-对；BPSK信号的似
然比定义为
权利要求
1.一种在无线中继系统中的信息传输方法，该无线中继系统包括%个源节点· ^、ち个中继节点鳥、》%个目的节点與，其中,、*%和*%都为大于等于I的自然数，且
2.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述无线中继系统中的所有节点为单天线结构。
3.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述无线中继系统采用的调制方式为相移键控。
4.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述无线中继系统采用的调制方式为ニ进制相移键控。
5.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述无线中继系统为双向中继系统。
6.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于该无线中继系统采用的调制方式为ニ进制相移键控，且所有节点为单天线结构，所述源节点的个数为两个，分别记为禺和A中继节点的个数为ー个，记为JI，目的节点的个数为ー个，记カU ;中继节点J对从源节点瑪和务接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比分别记为4 和ら，再通过对4和‘进行运算构造出中继节点的发送信号;所述发送信号为
7.根据权利要求6所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述步骤(3)的解码步骤为 Ca)目的节点B对从源节点芩和乓接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比分别记为ふΛ和Z幻·; (b)目的节点U对从中继节点I接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比记为4 ; (C)计算
8.根据权利要求I所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于该无线中继系统为双向中继系统，采用的调制方式为ニ进制相移键控，且所有节点为单天线结构，所述源节点的个数为两个，分别记为芩和^，且互为目的节点，中继节点的个数为ー个，记为 ;中继节点 对从源节点禺和矣接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比分别记为ら和ら，再通过对ら和ら进行运算构造出中继节 点的发送信号 ；所述发送信号为
9.根据权利要求8所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述步骤(3)的解码步骤为 (a)源节点^对从源节点S1接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比记为も;源节点\对从源节点S1接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比记为.L Si ; (b)源节点务对从中继节点！接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比记为ん;源节点芩对从中继节卢 接收到的信息进行对数似然比计算，获得的对数似然比记为*^2 ； (C)若源节点各自身发送的是+1，则令i 52 = ^Sl，否则令Z J2 = —-^*2 ;若源节点自身发送的是+1，则令Z a ，否则令I Ji =-ちα ; (d)若,则判断源节点芩发送的是+1，如果,则判断源节点芩发送的是_| ;若
10.根据权利要求8所述的在无线中继系统中的信息传输方法，其特征在于所述步骤(3)中采用最大比合并的方法进行解码。
全文摘要
本发明公开了一种在无线中继系统中的信息传输方法，利用似然比或对数似然比的计算，构造出一种软信息网络编码的方式，而进行信息传输的方法；具体包括如下步骤(1)源节点在指定的时隙内广播自己的信息符号；(2)中继节点对从每一个源节点接受到的信息进行似然比或对数似然比计算，再构造出该中继节点的发送信号，并发送给目的节点；(3)目的节点对接受到的信息进行计算、解码。本发明提供的在无线中继系统中的信息传输方法，可以有效降低中继节点的功率消耗，误码率性能明显优于传统的“放大-转发”中继方式或“解码-转发”中继方式，可以得到较大的分集增益，且编码、解码过程简单，无需进行复杂运算，解码时无需缓冲区。
文档编号H04W52/46GK102684770SQ201210161488
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者李潇, 王闻今, 邓卫华, 金石, 高西奇 申请人:东南大学