[發明專利]基于空間調制的非對稱雙向中繼方法

有效

• 申請號: 201410453431.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104184510B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 鄭賤平;陳佳君
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04B7/06;H04L1/00;H04L12/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及多天線和雙向中繼技術領域中的一種基于空間調制的非對稱雙向中繼方法。本發明可應用于由于距離、信道條件等不同產生的多天線非對稱雙向中繼通信場合中用戶雙方進行信息交換。

背景技術

在雙向中繼信道中，由源節點A、源節點B、中繼節點R組成。當兩個源節點到中繼節點由于距離、信道條件等不同而導致傳輸速率不同時，會形成非對稱雙向中繼信道。在該信道上一個重要的研究內容是中繼節點如何處理兩個源節點信息速率不匹配的問題。

Park等人在文章“Hierarchically modulated network coding for asymmetric two-way relay systems”(IEEE Transaction on Vehicular Technology,Volume:59,NO.5,June 2010)中公開了一種分級調制網絡編碼HMNC的方法。該方法針對兩個源節點之間存在直連鏈路的情況，采用三時隙的多址廣播協議，具體實施步驟是：在時隙1，將信息速率更高的源節點的發送信息A分為高優先級信息和低優先級信息，然后采用分級調制的方法，對該節點的發送信息進行分級調制并廣播出去；信息速率較低的源節點只能夠解調出發送信息A高優先級信息，中繼節點則可以解調出發送信息A的高優先級信息和低優先級信息。在時隙2，采用普通的調制方法對速率較低的源節點的發送信息B進行調制并廣播出去；信息速率較高的源節點不能夠解調出有用的信息，中繼節點能夠解調出發送信息B。在時隙3，中繼節點將時隙1中解調出的發送信息A的低優先級信息和時隙2中譯出的發送信息B逐比特異或后采用普通的調制方法將其廣播出去。兩個源節點根據接收到的信息和自身的發送信息均能夠譯出對方的發送信息。該方法存在的不足之處是：需要根據目標的高低優先級對應的誤碼率與優先級指數的復雜關系，設計優先級參數，復雜度較高，并且只能應用于兩個源節點之間存在直接鏈路的場景。

XueHua Zhang等人在文章“On hierarchical network coding versus opportunistic user selection for two-way relay channels with asymmetric data rates”(IEEE Transaction on Communications,Volume:61,NO.7,July 2013)中公開了一種分級補零網絡編碼HZPNC的方法。該方法針對兩個源節點之間不存在直連鏈路的情況，主要操作是：中繼節點首先對速率較低的源節點發送信息進行補零，然后將兩個源節點的信息進行簡單網絡編碼，接下來將網絡編碼后的信息分為高優先級信息和低優先級信息，采用分級調制的方法，將網絡編碼后的信息廣播出去。該方法的不足之處是：與第一種方法類似，同樣需要設計優先級參數，復雜度較高，不同之處是，分級補零網絡編碼HZPNC只能應用于兩個源節點之間不存在直接鏈路的場景。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，針對非對稱雙向中繼如何處理源節點速率不匹配這一問題，提出一種適合非對稱傳輸速率的性能更好的雙向多天線中繼方法。

本發明實現上述目的的具體步驟如下：

所述方法適用于下述場景：在不對稱雙向中繼的通信場合中，目標速率不對稱的源節點N₁和源節點N₂，一個中繼節點R，每個節點中均設置一定數目的天線，天線設置的數目在2、4、8、16中任意選擇。所述方法包括步驟如下：

(1)源節點N₁發送信息：

在采用三時隙的多址廣播協議的第一時隙中完成以下步驟；

(1a)采用空間調制方法，源節點N₁對發送信息A進行空間調制，得到已調信息K；

(1b)廣播已調信息K；

(1c)中繼節點R對接收的已調信息K進行解調，得到解調信息D；

(1d)源節點N₂對接收的已調信息K進行解調，得到解調信息E；

(2)源節點N₂發送信息：

在采用三時隙的多址廣播協議的第二時隙中完成以下步驟；

(2a)采用空間調制方法，源節點N₂對發送信息B進行空間調制，得到已調信息J；

(2b)廣播已調信息J；

(2c)中繼節點R對接收的已調信息J進行解調，得到解調信息F；