[發(fā)明專利]一種克服信號畸變的中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910247316.X
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN102111357A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周婷;徐景;王海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L1/00;H04B7/005
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍;余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)方案引入額外的信號畸變的問題領(lǐng)域，提出一種克服信號畸變的中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)方法。該發(fā)明適用于存在中繼的各種場景，包括兩跳或多跳、協(xié)作中繼或非協(xié)作中繼、透明中繼或非透明中繼等。

背景技術(shù)

中繼技術(shù)因?yàn)槠淠軌蛴行г黾痈采w范圍和增強(qiáng)系統(tǒng)吞吐量而獲得廣泛關(guān)注。在目前廣泛研究的中繼轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)中，解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是其中最主要的中繼轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)之一。采用解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)的中繼對接收到的來自基站的信號主要進(jìn)行均衡、解調(diào)、硬判后重調(diào)制，然后把重新產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)發(fā)給終端。解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)缺點(diǎn)顯而易見：其優(yōu)點(diǎn)是能夠一定程度上重生信號，抑制從源端到中繼的信道和噪聲影響，由于無須解信道交織器和譯碼，處理時(shí)延小，并且支持中繼根據(jù)從中繼到目的端的信道質(zhì)量進(jìn)行鏈路自適應(yīng)傳輸。但是缺點(diǎn)也正是因?yàn)橹欣^不譯碼，無法進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)從而并不知道接收到的版本正確與否的信息。如果源端到中繼的信道質(zhì)量較差，中繼對接收到的版本進(jìn)行解調(diào)后硬判，將會損失軟信息，這時(shí)如果再重新調(diào)制，特別是重調(diào)制的階數(shù)與源端調(diào)制階數(shù)不同，例如從QPSK變成16QAM，則會引入額外的信號畸變。如何能夠盡可能保留軟信息，避免信號畸變，是一個值得研究的問題。

傳統(tǒng)的解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案作為放大轉(zhuǎn)發(fā)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的折衷方案，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)，即處理時(shí)延小，轉(zhuǎn)發(fā)迅速同時(shí)能夠一定程度上抑制源端到中繼的信道和噪聲影響的優(yōu)點(diǎn)，從而得到廣泛關(guān)注。請參見圖1的系統(tǒng)框圖所示。

首先，源端把信息比特進(jìn)行信道編碼、速率匹配、調(diào)制和信道交織后發(fā)送給中繼。中繼接收到信號后進(jìn)行均衡、解調(diào)然后硬判，并對硬判后的比特按照中繼到終端的鏈路質(zhì)量自適應(yīng)選擇調(diào)制方式進(jìn)行重新調(diào)制后發(fā)送給終端。終端收到信號后進(jìn)行均衡、解信道交織、解調(diào)和譯碼后，對信息比特進(jìn)行硬判。

由于中繼不解信道交織和譯碼，所以處理時(shí)延小，能夠迅速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。然而正是因?yàn)椴蛔g碼，中繼無法知道硬判后的信息是否正確，如果一旦出錯，硬判會損失軟信息，再進(jìn)行重新調(diào)制，特別是當(dāng)?shù)诙恼{(diào)制方式不同于第一跳的調(diào)制方式時(shí)，重新調(diào)制會引入額外的信號畸變，從而使終端接收性能帶來損失。

怎樣盡可能利用解調(diào)后的軟信息減小硬判再重新調(diào)制引入的額外信號畸變，是一個值得研究的問題。這就是本發(fā)明的動機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種克服信號畸變的中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)方法，能夠利用解調(diào)后的軟信息有效克服硬判后重新調(diào)制的信號畸變，從而提高終端接收性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種克服信號畸變的中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括源端、與源端通過信道連接的中繼和與中繼通過信道連接的終端，所述源端包括依次連接的

編碼模塊，用于把需要傳輸?shù)男畔⒈忍剡M(jìn)行信道編碼，從而獲得編碼比特；

速率匹配模塊，用于把編碼比特進(jìn)行打孔，以匹配根據(jù)信道質(zhì)量自適應(yīng)選擇的碼率；

調(diào)制模塊，用于把打孔后的編碼比特按調(diào)制方式的規(guī)定映射成為選定調(diào)制的復(fù)數(shù)符號；

交織模塊，用于將調(diào)制后的復(fù)數(shù)符號打亂符號順序，以克服信道的深衰落帶來的突發(fā)誤碼；

所述中繼包括依次連接的均衡模塊，用于將經(jīng)過交織模塊后被打亂符號順序的復(fù)數(shù)符號進(jìn)行時(shí)域與頻域均衡；

軟解調(diào)模塊，用于將均衡后的復(fù)數(shù)符號映射成編碼比特的后驗(yàn)概率；

符號期望值模塊，用于根據(jù)軟解調(diào)后編碼比特的后驗(yàn)概率計(jì)算選定調(diào)制的復(fù)數(shù)符號的期望值；

符號映射模塊，用于將選定調(diào)制的復(fù)數(shù)符號的期望值映射到選定調(diào)制方式的星座點(diǎn)；

所述終端包括依次連接的均衡模塊，將中繼輸出的復(fù)數(shù)符號進(jìn)行時(shí)域與頻域均衡；

解交織模塊，用于將均衡后的復(fù)數(shù)符號根據(jù)源端的交織模塊的交織方式恢復(fù)為原來的符號順序；

解調(diào)模塊，用于將均衡后的復(fù)數(shù)符號映射成二進(jìn)制編碼比特或者編碼比特的軟信息；

譯碼模塊，用于對編碼比特進(jìn)行信道譯碼，獲得所有編碼比特的軟信息；

信息比特硬判模塊，用于把編碼比特的軟信息判決為二進(jìn)制的信息比特。

本發(fā)明還包括一種克服信號畸變的中繼解調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，源端把信息比特進(jìn)行信道編碼、速率匹配、調(diào)制和信道交織后發(fā)送給中繼；

步驟二，中繼接收到信號后進(jìn)行均衡、軟解調(diào)然后計(jì)算軟解調(diào)后的符號期望值；

步驟三，中繼把該符號期望值映射到第2跳所選擇的調(diào)制方式的與其歐式距離最小的星座點(diǎn)上發(fā)送給終端。