[發明專利]基于QAM調制的多用戶中繼網絡信息處理方法

無效

• 申請號: 201010222384.3
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101917247A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 何韻;陶梅霞;劉靜;俞暉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L27/34
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種無線通信技術領域的方法，具體是一種基于QAM(QuadratureAmplitude?Modulation正交幅度調制)調制的多用戶中繼網絡信息處理方法。

背景技術

在通信網絡中，網絡節點可以對收到的信息進行編碼后發送出去，接收節點通過相應的譯碼恢復信源發送的信息。現有技術表明，網絡編碼能大大提高網絡吞吐量，因此受到廣泛關注。將網絡編碼的應用于無線通信系統中同樣能夠提升系統的新能。為了對現有無線網絡的軟硬件設備和相應的協議不做大的修改，網絡編碼通常在高層實現。在無線協同通信中，考慮到無線介質的廣播特性，在物理層實現網絡編碼為進一步提高無線網絡的吞吐量提供了一個新方向。

在多用戶中繼通信中，多個用戶在一個中繼的協助下發送不同的信息給一個終端(通常是基站)。在這一場景中，如果不采用網絡編碼，那么中繼就需要在不同的正交信道上依次轉發來自不同用戶的信息。而如果采用網絡編碼，中繼就可以將來自2個或者多個用戶的信息合并為一路信號，從而提高了頻譜效率。此時物理層網絡編碼可以分為涉及調制的和不涉及調制的這2種。異或(XOR)方案就是一種不涉及調制的網絡編碼方案。在XOR方案中，中繼將來自2個用戶的信號在比特位做一一對應的異或運算。將來自2個用戶的信號合并后采用更高階的調制方式調制的多用戶聯合調制(MUJM)方案以及將來自2個用戶的信號調制后直接相加的模擬網絡編碼(ANC)方案都屬于涉及調制的網絡編碼方案。

XOR方案由于在涉及中不考慮具體的調制方式，所以在終端解調時通常只能采用最大似然(ML)解調，這一解調方法復雜度很高，尤其是在采用高階調制的情況下。涉及調制的網絡編碼方案在設計時需要考慮具體的調制方式，因此一些網絡編碼方法只能針對某些具體的調制方案。比如，有一種針對PSK(相移鍵控)調制方式的網絡編碼方案是把2路信號的相位相加得到編碼后PSK信號的相位。另外，MUJM方案和ANC方案由于采用了更高階的調制方式，會導致在相同的發送功率下，終端對于接受信號解調的誤碼性能會比XOR方案的誤碼性能差。

經對現有文獻檢索發現，中國專利公開號為：101325549，名稱為：在無線中繼網絡中采用網絡編碼通信的方法，該技術中繼根據情況將多個用戶發送到中繼的信號采用網絡編碼后發送到基站，中繼采用的網絡編碼可以是異或網絡編碼或者模擬網絡編碼。但是當采用異或的網絡編碼時，會導致終端(基站)需要較大的運算量來實現解調；當采用模擬網絡編碼時，誤碼性能會比較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種基于QAM調制的多用戶中繼網絡信息處理方法。本發明針對現有通信系統常用的QAM調制方式給出了信息的編解碼方法，具有解調方式方便靈活、中繼效率高和誤碼率低的優點。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下步驟：

第一步，每個用戶分別將信號發送到中繼和終端。

第二步，中繼對接收到的用戶信號依次進行解調、正交分解和網絡編碼，得到編碼后的信號xR；終端對接收到的用戶信號進行標準化處理和正交分解，得到每個用戶的正交分解信號。

所述的網絡編碼將若干路信號合并為一路信號，是：

x_R＝(2a_R-M+1)+(2b_R-N+1)j，

其中：a_R＝(a₁+a₂+...+a_k)_modM，

b_R＝(b₁+b₂+...+b_k)_modN，

a_i＝(a_i+M-1)/2，

b_i＝(b_i+N-1)/2，

x_R是網絡編碼后的QAM信號，a_i和b_i是第i個用戶的正交分解后的正交信號，M是a_i的取值個數，N是b_i的取值個數，k是用戶的數目，1≤i≤k。

所述的標準化處理，是：