专利名称：基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置。
背景技术：
传统的通信网络传送信号的方式是存储转发，不对信号内容做任何处理，中继设备扮演着转发器的角色。而网络编码技术突破了传统网络中路由器等中继设备只负责对信号存储转发的处理方式，实现中继设备可以对接收信号进行编码处理后再传输，提高了网络的吞吐量。通信网络传送信号的技术中，无线双向中继信道(Two-Way信道)通过中继设备协作实现两个用户的信号的交互传递。Two-Way信道为了达到最大系统容量，整个信号交互过程分两个时隙完成，具体为上行多媒体接入控制(Medium Access Control, MAC)阶段和下行广播(Broadcast，BC)阶段。如图1所示，中继设备处首先收到两个用户的信号，将其通过符号映射进行网络编码后再发送给两个用户，每个用户根据接收到的信息和自身信号确定另一用户的信号，从而完成数据交换。目前，Two-Way信道的中继进行网络编码比较常见的方式有基于放大转发协议的模拟网络编码、基于译码转发的比特异或网络编码、去噪转发网络编码等以及各种编码算法相结合的网络编码方式。
其中，放大转发网络编码是利用放大转发协作，即中继节点对接收到的混合信号进行简单的放大处理后，转发给两个信源节点。这种编码方式需要信源节点了解信道信号， 而且具有噪声放大及噪声累积的负面作用。
比特异或网络编码是基于单向中继协作通信中的译码转发协议，但中继节点是同时对接收到两个信号进行比特异或后进行编码调制处理转发给信源节点。这种编码方式容易在传输过程中受到噪声和信道干扰的影响，其鲁棒性比较差。
去噪转发网络编码是中继节点设计一种去噪映射函数关系，将中继节点接收到的混合信号进行某种映射后得到两个信号的某种关系，然后转发给信源节点，信源节点可以利用自身信号及接收到混合信号后，利用逆映射关系得到所需要的信号。这种编码方式不能减小信道状态对符号识别造成的干扰。
本发明的发明人发现，目前的信号传输过程中用到的网络编码技术不能够减小信道状态对信号传输的影响，造成信号传输的鲁棒性较差。发明内容
本发明实施例提供了一种基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置，以降低信道状态对信号传输的影响。
一种基于网络编码表建立通讯的方法，包括
接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；
根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态， 确定码字组与编码符号之间的映射关系，所述码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，所述第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，所述第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；
将表征所述码字组与编码符号之间的映射关系的网络编码表发送给所述第一用户和所述第二用户。
—种信号传输方法，包括
接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；
根据第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；
根据映射关系确定接收的信号码字所属的码字组对应的编码符号，并将该编码符号及映射关系的属性信息发送给第一用户及第二用户。
一种信号传输装置，包括
接收单元，用于接收来自第一用户和第二用户的信号码字；
获取单元，用于获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；
确定单元，用于根据第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；
发送单元，用于根据映射关系确定接收的信号码字所属的码字组对应的编码符号，并将该编码符号及映射关系的属性信息发送给第一用户及第二用户。
本发明实施例提供了一种基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置，中继设备接收到信号码字后，根据获取的信道状态确定编码符号与第一用户发送的第一信号码字、第二用户发送的第二信号码字构成的码字组之间的映射关系，再根据映射关系确定接收的信号码字对应的编码符号，并将编码符号和映射关系属性信息发送给用户， 实现信息交互，由于映射关系是根据信道状态确定的，减小了信道干扰对信号传输的影响， 提高了信号传输的鲁棒性。
图1为现有技术提供的一种无线双向中继信道数据交互的流程图2为本发明实施例提供的一种基于网络编码表建立通讯的方法流程图3为本发明实施例提供的一种信号传输方法流程图4为本发明实施例提供的一种较佳的信号传输方法流程图5为本发明实施例提供的一种确定码字组与编码符号的映射关系的方法流程图6为本发明实施例提供的一种较佳的确定码字组与编码符号的映射关系的方法流程图7为本发明实施例提供的QPSK的24个异构网络编码表；
图8为本发明实施例提供的一种较佳的QPSK信号传输方法流程图9为本发明实施例提供的Two-Way信道衰落信号QPSK下的中继星座图之一；
图10为本发明实施例提供的Two-Way信道衰落信号QPSK下的中继星座图之二 ；
图11为本发明实施例提供的QPSK采用单映射和簇间最小距离和映射性能比较图12为本发明实施例提供的一种信号传输装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置，本实施例具体可以应用在两个用户之间距离较远，两个用户无法直接通信，需要中继设备分别向两个用户转发对方的信号码字的场景中。在本发明实施例中，中继设备接收来自第一用户和第二用户的信号码字，中继设备获取第一用户传输信号码字所采用的第一信道的信道状态，获取第二用户传输信号码字所采用的第二信道的信道状态，在初始状态下，中继设备根据信道状态确定编码符号与第一用户发送的第一信号码字、第二用户发送的第二信号码字构成的码字组之间的映射关系，即确定表征码字组与编码符号之间的映射关系的网络编码表，中继设备将网络编码表发送给第一用户和第二用户，从而建立中继设备与用户之间的通讯过程；在实际信号传输过程中，再根据映射关系确定接收的信号码字对应的编码符号，并将编码符号和映射关系属性信息发送给用户，实现信息交互，由于映射关系是根据信道状态确定的，减小了信道干扰对信号传输的影响，提高了信号传输的鲁棒性。
在无线双向中继信道(Two-Way信道)通过中继设备协作实现两个用户的信号的交互传递的过程中，第一用户用来传输信号的信道为第一信道，第二用户用来传输信号的信道为第二信道，第一用户能够发送的信号为第一信号码字，第二用户能够发送的信号为第二信号码字，第一信号码字与第二信号码字构成码字组，中继设备接收到的信号由通过第一信道接收的信号码字和通过第二信道接收的信号码字构成，中继设备确定码字组与编码符号之间的映射关系，并根据映射关系确定接收到的信号码字对应的编码符号，并将编码符号及映射关系发送给两个用户，两个用户根据编码符号和映射关系确定另一用户的信号码字，实现信号交互。
如图2所示，本发明实施例提供一种基于网络编码表建立通讯的方法，包括
S201、接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态。
在中继设备与用户建立通讯的初始状态下，中继设备接收来自第一用户和第二用户的信号码字，中继设备获取第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，第一信道为第一用户传输信号码字所采用的信道，第二信道为第二用户传输信号码字所采用的信道。中继设备可以通过向第一用户和第二用户发送信道探测信号，根据第一用户和第二用户反馈的探测结果来获取第一信道的信道状态和第二信道的信道状态。
S202、根据第一 信道的信道状态和第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性。
在获取到第一信道和第二信道的信道状态之后，根据实时获取到的信道状态确定码字组与编码符号之间的映射关系，即形成一个网络编码表，该网络编码表用于表征码字组与编码符号之间的映射关系，令映射关系中的每个编码符号对应的所有码字组中的第一信号码字和第二信号码字满足独一性，保证用户能够根据接收的编码符号及该用户发送的信号码字确定另一用户发送的信号码字。其中，码字组具体为第一信号码字与第二信号码字构成的组合，第一信号码字具体为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字具体为第二用户能够发送的信号码字。形成的网络编码表中每个编码符号对应的各码字组中的第一信号码字、第二信号码字满足独一性，具体为满足互不相同且一一遍历的特性，即保证每个编码符号对应的所有码字组中的第一信号码字互不相同，且包含所有第一信号码字；每个编码符号对应的所有码字组中的第二信号码字互不相同，且包含所有第二信号码字。
S203、将表征所述码字组与编码符号之间的映射关系的网络编码表发送给所述第一用户和所述第二用户。
中继设备在通讯建立的初始状态下形成表征码字组与编码符号之间的映射关系的网络编码表后，将该网络编码表发送给第一用户和第二用户，从而建立第一用户、第二用户与中继设备之间的通讯过程。后续第一用户或第二用户可以直接利用接收到的网络编码表来解码第二用户或第一用户发送的信号码字，从而实现第一用户与第二用户之间的通 τΗ ο
本实施例通过获取信道的信道状态，在用户与中继设备通讯建立的初始状态下， 确定网络编码表时考虑各信道的信道状态，即在编码过程中充分考虑到了信道状态对信号传输的影响，为网络编码带来更多的增益。
如图3所示，本发明实施例提供一种信号传输方法，包括
S301、接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态。
在用户与中继设备之间建立通讯过程后，第一用户和第二用户分别向中继设备发送各自的信号码字，第一用户可以采用第一信道向中继设备发送信号码字，第二用户可以采用第二信道向中继设备发送信号码字。中继设备在接收信号码字的同时可以获取第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，也可以按照预设的周期来获取第一信道的信道状态和第二信道的信道状态。
S302、根据第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性。
本步骤为根据第一信道的信道状态和第二信道的信道状态生成网络编码表,即确定码字组与编码符号之间的映射关系，令映射关系中的每个编码符号对应的所有码字组中的第一信号码字和第二信号码字满足独一性，保证用户能够根据接收的编码符号及该用户发送的信号码字确定另一用户发送的信号码字。其中，码字组具体为第一信号码字与第二信号码字构成的组合，第一信号码字具体 为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字具有为第二用户能够发送的信号码字。网络编码表中每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性，独一性具体为互不相同且一一遍历的特性，一个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性即为保证每个编码符号对应的所有码字组中的第一信号码字互不相同，且包含所有第一信号码字；每个编码符号对应的所有码字组中的第二信号码字互不相同，且包含所有第二信号码字。
S303、根据映射关系确定接收的信号码字所属的码字组对应的编码符号，并将该编码符号及映射关系的属性信息发送给第一用户及第二用户。
具体的，首先确定接收的信号码字所属的码字组，由于接收的信号码字由通过第一信道接收的信号码字和通过第二信道接收的信号码字构成，而通过第一信道接收的信号码字为第一用户发送的信号码字通过第一信道后得到的信号码字，可以根据通过第一信道接收的信号码字及第一信道的信道状态确定第一用户发送的信号码字，同理，也可以确定第二用户发送的信号码字，确定的第一用户发送的信号码字为一个第一信号码字，确定的第二用户发送的信号码字为一个第二信号码字，确定二者构成的码字组，并确定该码字组在映射关系中对应的编码符号，并将该编码符号及映射关系的属性信息发送给第一用户和第二用户，第一用户及第二用户根据编码符号及映射关系可以确定该编码符号对应的码字组，由于一个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性，用户根据自己发送的信号码字可以在该编码符号对应的码字组中找到唯一一个可能的码字组，从而可以确定另一用户发送的信号码字，实现信号交互。
本实施例根据信道状态确定映射关系，再根据映射关系确定接收的信号码字对应的编码符号，即在编码过程中考虑到了信道状态对信号传输的影响，进而减小了信道状态的影响，提高了信号传输的鲁棒性。
在实际进行信号传输时，如果信道中存在较大噪声，在信号传输后，要通过最大似然检测算法确定接收到的信号码字，容易将接收到的信号码字误判为与其欧氏距离最近的几个信号码字，产生信号混淆，为了减小噪声对信号传输的影响，可以令欧氏距离最近的一组信号码字在映射关系中对应一个编码符号，则即使信号码字混淆，编码后的结果依然不变，广播给用户的信号也不变。以信号码字为通过第一信道接收的信号码字及通过第二信道接收的信号码字的和的形式为例，较佳的，根据第一信道的信道状态和第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括
根据第一信道的信道状态H1及第二信道的信道状态H2,确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，每个信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性，信号码字S满足S=H1SJH2Sb,第一信号码字Sa为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字Sb为第二用户能够发送的信号码字，且存在一个信号码字组合中各信号码字S之间的欧式距离和为所有相同数量的且对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性的信号码字S之间的欧式距离和的最小值。
信号码字S具体为接收到的信号码字，此处以接收到的信号码字是通过第一信道接收的信号码字与通过第二信道接收的信号码字的和为例，可以根据S=H1SJH2Sb确定一个码字组中的第一信号码字、第二信号码字对应的信号码字S，其中Sa为第一信号码字，Sb 为第二信号码字。
信号码字组合具体为信号码字S的组合，其中包含的信号码字S的个数与Sa或 Sb的总个数相同，本发明实施例中Sa与Sb的总个数相同，每个信号码字组合对 应一个编码符号。
信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字、第二信号码字满足独一'丨生， 具体为该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字互不相同，且包含所有第一信号码字，该信号码字组合中的信号码字S对应的第二信号码字互不相同，且包含所有第二信号码字，其中信号码字S对应的第一信号码字和第二信号码字可以根据S=H1SJH2Sb确定。
在确定映射关系时，首先确定第一用户能够发送的所有第一信号码字Sa，以及第二用户能够发送的所有第二信号码字Sb，从而得出第一信号码字Sa与第二信号码字 Sb能够组成的所有码字组；将每个码字组中的第一信号码字Sa与第二信号码字Sb代入 S=H1S^H2Sb,得到该码字组对应的信号码字S，确定个数与第一信号码字Sa或第一信号码字 Sb的总个数相同、对应的第一信号码字Sa均不相同、且欧氏距离和最小的一组信号码字S， 构成一个信号码字组合，将该信号码字组合对应一个编码符号，则该信号码字组合中的所有信号码字s都对应一个编码符号，所有信号码字S对应的码字组也对应一个编码符号； 再根据任意编码方式确定其他信号码字组合与编码符号的映射关系，就得到了第一信号码字Sa与第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系。
具体的，以Two-Way信道通过中继设备协作实现两个用户的信号的交互传递的过程为例，如图4所示，本发明实施例提供的信号传输方法具体包括
S401、中继设备确定接收的信号码字为通过第一信道接收的信号码字与通过第二信道接收的信号码字的和，中继设备获取第一信道的信道状态和第二信道的信道状态；
S402、中继设备根据第一信道的信道状态H1及第二信道的信道状态H2,确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，每个信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性，信号码字S满足S=H1SJH2Sb,第一信号码字Sa为第一用户能够发送的信号码字，第二信号码字Sb为第二用户能够发送的信号码字，且存在一个信号码字组合中各信号码字S之间的欧式距离和为所有相同数量的且对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性的信号码字S之间的欧式距离和的最小值；
S403、中继设备根 据映射关系确定接收的信号码字所在的信号码字组合对应的编码符号，并将该编码符号及映射关系的属性信息发送给第一用户及第二用户。
具体的，中继设备将接收的信号码字作为一个信号码字S，确定该信号码字S所属于的信号码字组合，并确定该信号码字组合对应的编码符号，并将该编码符号及第一信号码字Sa与第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系发送给第一用户和第二用户，第一用户及第二用户将自己发送的信号码字作为Sa或Sb、根据编码符号、第一信号码字Sa与第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系确定另一用户发送的 Sb或sa，从而实现信号交互。
令欧氏距离最近的一组信号码字S在映射关系中属于一个信号码字组合，对应一个编码符号，则即使信号码字混淆，编码后的结果依然不变，广播给用户的信号也不变，由于信号码字组合中的信号码字S对应的sa、sb要满足独一性，用户依然能够根据自己的信号正确的确定另一用户的信号，从而减小了噪声对信号传输的影响。
除该组易混淆的信号码字S组成的信号码字组合外，其他的信号码字组合可以通过多种方式确定，例如，在所有信号码字S中去除该组易混淆的信号码字S，并在余下的信号码字S中确定信号码字S的数量与第一信号码字Sa的数量相同的、对应的第一信号码字 Sa、第二信号码字Sb满足独一性且欧式距离和最小的一组信号码字S，组成新的信号码字组合，进一步去除新的信号码字组合中的信号码字S，以同样的方法再确定一个新的信号码字组合，直至所有信号码字S都有对应的信号码字组合；或者
可以采用线性网络编码、随机网络编码等常用的网络编码方法中的确定映射关系的方法确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，由S402可知，Sa与Sb的数量相同，且每一组信号码字组合中的信号码字S的个数均与Sa的数量相同，当然，本领域技术人员可以采用其他可行方式确定其他信号码字组合的映射关系，此处不再叙述。
由于该映射关系是根据S=H1SJH2Sb确定的，而H1具体为第一信道的信道状态，H2 具体为第二信道的信道状态，因此在根据这种映射关系进行编码也会降低信道干扰对信号传输的影响。能够提高信号传输的鲁棒性。
在广播时中继处发送的符号集需要符合独一性，才能使一个用户通过中继发送的编码符号区分出另一个用户的信号。即假设网络编码的编码符号集是M，为了用户A(B)能够译出用户B(A)的信号码字，网络编码要满足
M (XA, Xb) Φ M (X，A, xB)，Vx1 本 e S,,A ,Xb G S1'11
M (χΑ, χΒ) Φ M (χΑ, χ，Β), ^xb * x'B e S"B ,X4 e S"-*
其中Μ(χα，χβ)具体为Xa, Xb对应的符号，Μ(χ’α, Xb)具体为X’A, Xb对应的符号， Μ(χα, X’ Β)具体为χΑ，X’ B对应的符号。其中为第一信号码字Sa的所有可能值的集合，xA、 χ’Α为集合5%中的两个不同的元素，表示第一信号码字Sa的两个不同的可能值，为第二信号码字Sb的所有可能值的集合，xB、x’B为^中两个不同元素，表示第二信号码字Sb的两个不同的可能值，具体的，当第一信号码字Sa的所有可能值的集合5^为{0，1,2,3}, χΑ、χ’A 可以为{0，1，2，3}中任意两个不同的值，例如^为0时，x’A可以为{1，2，3}中任意值，可以将xA取为0，x’A取为2 ;当第二信号码字Sb的所有可能值的集合,Γ*为{0，1，2，3}，Χβ、Χ' β 可以为{0，1，2，3}中任意两个不同的值，例如xB为O时，χ' B可以为{1，2，3}中任意值，可以将xB取为O时，χ' B取为2。
较佳的，可以通过确定信号码字S的信号码字集合并对其进行分簇的形式来确定映射关系，其中，信号码字集合具体为将第一信号码字Sa、第二信号码字Sb按任意组合关系代入S=H1SJH2Sb后能够得到的所有信号码字S构成的集合，具体的，如图5所示，S402中确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括
S501、根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定信号码字S的信号码字集合，分别将信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇；
实际应用中，首 先确定所有第一信号码字Sa与第二信号码字Sb构成的码字组，将每个码字组中的第一信号码字Sa与第二信号码字Sb代入S=H1SJH2Sb得到的信号码字S，所有信号码字S构成一个信号码字集合，为该集合分簇，分簇的规则为将Sa相同的信号码字 S确定为一簇，或者将Sb相同的信号码字S确定为一簇。
S502、将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；
其中，簇间欧式距离的和具体为在各簇中各取一个信号码字S构成一组，计算这组信号码字S两两之间的欧氏距离的和，即为簇间欧式距离和。
在各簇中各取一个信号码字S构成一组，确定这组信号码字S两两之间的欧氏距离的和，确定欧氏距离的和最小的一组信号码字S为一个信号码字组合，将这组信号码字S 对应一个编码符号，从而使该组信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组对应一个编码符号。
S503、从信号码字集合中去除信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，利用新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
通常，首先将S502中确定的簇间欧式距离和最小的一组信号码字S从信号码字集合中去除，再使用任意编码方法确定其他信号码字组合，并确定其他信号码字组合与编码符号的映射关系，从而得到其他信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号的对应关系，直到信号码字集合中所有信号码字S都有其对应的编码符号。
当然，本领域的技术人员可以采用其他可行方式来确定该映射关系，此处不再叙述。
通过确定信号码字S的信号码字集合并对其进行分簇的形式来确定映射关系时， 进一步，如图6所示，S503中利用新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字 S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系， 具体 包括
S601、将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；
首先确定除S502中确定的簇间欧式距离和最小的一组信号码字S之外的信号码字S组成的信号码字集合，在该信号码字集合的各簇中各取一个信号码字S构成一组，计算这组信号码字S两两之间的欧氏距离的和，选出欧氏距离和最小的一组信号码字S，将该组信号码字S对应一个编码符号,从而使该组信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组对应一个编码符号。
S602、从信号码字集合中去除该信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，重复执行上述步骤，确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
具体的，首先将S601中确定的簇间欧氏距离和最小的一组信号码字从信号码字集合中去除，再使用确定簇间欧氏距离和最小的信号码字组合的方法，确定新的信号码字组合，并确定该信号码字组合与编码符号的映射关系，从而得到该组信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号的对应关系，再去掉该组簇间欧氏距离和最小的一组信号码字组合对应的信号码字S，在余下的信号码字S组成的信号码字集合中确定新的簇间欧氏距离和最小的信号码字组合，直到信号码字集合中所有信号码字S都有其对应的编码符号。
当然，本领域技术人员可以采用其他方式确定其他信号码字组合中的信号码字S 对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的映射关系， 此处不再—叙述。
实际应用中，可以通过星座图来实现将信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S 确定为一簇，具体的，S501中将信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇，具体包括
根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字集合的星座图，根据星座图将Sa值或Sb值相同的信号码字S确定为一簇；
则S502中将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，具体包括
根据星座图将使簇间平面距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合。
以四项移位键控(QPSK)信号为例，根据S=H1SJH2Sb确定S的星座图，则Sa， Sb= {O, I, 2，3}，星座图中16个星座点根据Sa状态不同分为4个簇；在进行最小簇间距离和计算时，可以将最小簇间距离和定义为
权利要求
1.一种基于网络编码表建立通讯的方法，其特征在于，包括接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，所述码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，所述第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，所述第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；将表征所述码字组与编码符号之间的映射关系的网络编码表发送给所述第一用户和所述第二用户。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，每个信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性，所述信号码字S满足S=H1SJH2Sb,且存在一个所述信号码字组合中各信号码字S 之间的欧式距离和为所有相同数量的且对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性的信号码字S之间的欧式距离和的最小值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从所述信号码字集合中去除所述信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，具体包括将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从信号码字集合中去除该信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，重复执行上述步骤，确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa 或Sb相同的信号码字S确定为一簇,具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，并确定所述信号码字集合的星座图，根据所述星座图分别将Sa值或Sb值相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，具体包括根据所述星座图将使簇间平面距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态，具体包括接收到所述第一信号码字与所述第二信号码字时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；或者根据在达到设定周期时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态。
7.—种信号传输方法,其特征在于,包括接收来自第一用户和第二用户的信号码字，获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，所述码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，所述第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，所述第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；根据所述映射关系确定接收的所述信号码字所属的码字组对应的编码符号，并将该编码符号及所述映射关系的属性信息发送给所述第一用户及所述第二用户。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，每个信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性，所述信号码字S满足S=H1SJH2Sb,且存在一个所述信号码字组合中各信号码字S 之间的欧式距离和为所有相同数量的且对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性的信号码字S之间的欧式距离和的最小值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从所述信号码字集合中去除所述信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，具体包括将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从信号码字集合中去除该信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，重复执行上述步骤，确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa 或Sb相同的信号码字S确定为一簇,具体包括根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，并确定所述信号码字集合的星座图，根据所述星座图分别将Sa值或Sb值相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，具体包括根据所述星座图将使簇间平面距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态，具体包括接收到所述第一信号码字与所述第二信号码字时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；或者根据在达到设定周期时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态。
13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述映射关系通过网络编码表的形式体现；所述映射关系的属性信息具体为预先设置的所述映射关系对应的网络编码表的编号。
14.一种信号传输装置，其特征在于，包括接收单元，用于接收来自第一用户和第二用户的信号码字；获取单元，用于获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态和所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；确定单元，用于根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，所述码字组由第一信号码字、第二信号码字组成，所述第一信号码字为第一用户能够发送的信号码字，所述第二信号码字为第二用户能够发送的信号码字，每个编码符号对应的码字组的第一信号码字、第二信号码字满足独一性；发送单元，用于根据所述映射关系确定接收的所述信号码字所属的码字组对应的编码符号，并将该编码符号及所述映射关系的属性信息发送给所述第一用户及所述第二用户。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定单元根据所述第一信道的信道状态和所述第二信道的信道状态，确定码字组与编码符号之间的映射关系，具体用于根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，每个信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性，所述信号码字S满足S=H1SJH2Sb,且存在一个所述信号码字组合中各信号码字S 之间的欧式距离和为所有相同数量的且对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb满足独一性的信号码字S之间的欧式距离和的最小值。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述确定单元根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定各信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与编码符号之间的映射关系，具体用于根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从所述信号码字集合中去除所述信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述确定单元利用所述新的信号码字集合确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，具体用于将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，并设置该信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与一个编码符号之间的对应关系；从信号码字集合中去除该信号码字组合所包含的各信号码字，形成新的信号码字集合，重复执行上述步骤，确定其他信号码字组合中的信号码字S对应的第一信号码字Sa、第二信号码字Sb构成的码字组与其他编码符号之间的对应关系，直到各簇中信号码字S的个数为零为止。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述确定单元根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2，确定信号码字S的信号码字集合，分别将所述信号码字集合中Sa或Sb相同的信号码字S确定为一簇，具体用于根据所述第一信道的信道状态H1及所述第二信道的信道状态H2,确定信号码字S的信号码字集合，并确定所述信号码字集合的星座图，根据所述星座图分别将Sa值或Sb值相同的信号码字S确定为一簇；将使簇间欧式距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合，具体包括根据所述星座图将使簇间平面距离的和最小的各簇中的信号码字S组成一个信号码字组合。
19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于接收到所述第一信号码字与所述第二信号码字时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态；或者根据在达到设定周期时获取所述第一用户所采用的第一信道的信道状态及所述第二用户所采用的第二信道的信道状态。
20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述映射关系通过网络编码表的形式体现；所述映射关系的属性信息具体为预先设置的所述映射关系对应的网络编码表的编号。
全文摘要
本发明实施例提供了一种基于网络编码表建立通讯的方法、信号传输方法及装置，中继设备接收到信号码字后，根据获取的信道状态确定编码符号与第一用户发送的第一信号码字、第二用户发送的第二信号码字构成的码字组之间的映射关系，再根据映射关系确定接收的信号码字对应的编码符号，并将编码符号和映射关系属性信息发送给用户，实现信息交互，由于映射关系是根据信道状态确定的，减小了信道干扰对信号传输的影响，提高了信号传输的鲁棒性。
文档编号H04L1/00GK103067138SQ201310021828
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者马卫国, 程龙龙, 林琳, 孙岳, 顾嘉辉, 李颖 申请人:电信科学技术研究院