[發(fā)明專利]基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法、嵌入轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810349666.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN108541042B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張夢(mèng)瑩;徐天衡;王浩文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海無線通信研究中心
• 主分類號(hào): H04W40/22
• 分類號(hào): H04W40/22;H04B7/155;H04B7/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發(fā)明提供一種基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法、嵌入轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括中繼和目的節(jié)點(diǎn)，所述嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法包括以下步驟：步驟S1，中繼和目的節(jié)點(diǎn)分別接收源節(jié)點(diǎn)信號(hào)；步驟S2，中繼先將額外信息映射為循環(huán)延時(shí)量△，再對(duì)接收到的源節(jié)點(diǎn)信號(hào)循環(huán)移位并轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)；步驟S3，目的節(jié)點(diǎn)將接收到的源節(jié)點(diǎn)信號(hào)和中繼信號(hào)合并獲得合并信號(hào)，從合并信號(hào)解調(diào)出中繼信號(hào)中的額外信息。在本發(fā)明中，中繼將從源節(jié)點(diǎn)接收到的信號(hào)進(jìn)行循環(huán)延時(shí)操作，再轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)，使得信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特征攜帶了中繼需要發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)的信息，從而在不增加時(shí)頻資源開銷的情況下實(shí)現(xiàn)了中繼與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的信息交互，進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法、嵌入轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中繼技術(shù)是無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在無線網(wǎng)絡(luò)中利用中繼進(jìn)行傳輸能夠?yàn)樾^(qū)帶來更大的覆蓋范圍和更高的系統(tǒng)容量，并改善小區(qū)邊緣的性能。常見的中繼方式包括放大轉(zhuǎn)發(fā)(amplify-and-forward,AF)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)(decode-and-forward,DF)，基于AF的中繼站將從源節(jié)點(diǎn)接收到的信號(hào)不經(jīng)任何處理直接放大，并轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)，而基于DF的中繼站先將從源節(jié)點(diǎn)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，若接收正確，則將信號(hào)重新編碼后再轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。通過這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)能夠獲得空間分集增益、降低無線信道衰落對(duì)傳輸可靠性的影響、提高系統(tǒng)吞吐量、降低誤碼率。

然而，中繼技術(shù)在帶來優(yōu)良性能的同時(shí)也會(huì)面臨資源需求增加、干擾復(fù)雜化等問題，如果中繼與基站、用戶之間能夠進(jìn)行有效的協(xié)作，靈活地進(jìn)行資源分配和干擾抑制，那么中繼系統(tǒng)的整體性能將會(huì)顯著提高，但中繼與基站、用戶之間使用時(shí)頻資源進(jìn)行信息交互會(huì)增加系統(tǒng)開銷，降低中繼系統(tǒng)的性能增益，因此，如何使中繼與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行高效的信息交互而不消耗過多的資源是提高中繼系統(tǒng)性能的關(guān)鍵問題。

近年來，對(duì)于統(tǒng)計(jì)譜域傳輸技術(shù)和信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的研究在通信領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。其中，循環(huán)延時(shí)分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)作為一項(xiàng)性能優(yōu)越、標(biāo)準(zhǔn)兼容性好的多天線分集技術(shù)，已被收錄于LTE與LTE-A的標(biāo)準(zhǔn)之中；統(tǒng)計(jì)譜域傳輸技術(shù)能夠在頻域常規(guī)的正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)數(shù)據(jù)流之上，額外開辟一條獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)譜域傳輸信道，它通過動(dòng)態(tài)地改變OFDM信號(hào)的循環(huán)延時(shí)量，隱性地將統(tǒng)計(jì)譜域信息嵌入常規(guī)OFDM數(shù)據(jù)流之中；具體而言，統(tǒng)計(jì)譜域傳輸技術(shù)是將數(shù)據(jù)送到循環(huán)延時(shí)調(diào)制模塊中，將信息比特映射成一個(gè)個(gè)循環(huán)延時(shí)量；發(fā)射模塊根據(jù)這一循環(huán)延時(shí)量，對(duì)每L個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行循環(huán)延時(shí)操作，這里每L個(gè)OFDM符號(hào)組成了一個(gè)統(tǒng)計(jì)譜域單元觀測(cè)長(zhǎng)度，因此在每個(gè)觀測(cè)單元長(zhǎng)度之內(nèi)，信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特征即攜帶了統(tǒng)計(jì)譜域信息。可以看出現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)譜域傳輸技術(shù)都是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)的直接通信，且需要發(fā)射端配置多根天線，而目前尚未有針對(duì)中繼系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)譜域傳輸方案。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法、嵌入轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中僅采用點(diǎn)到點(diǎn)的直接通信，且需要發(fā)射端配置多根天線的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，所述嵌入轉(zhuǎn)發(fā)方法包括以下步驟：

步驟S1，中繼和目的節(jié)點(diǎn)分別接收源節(jié)點(diǎn)信號(hào)；

步驟S2，中繼先將額外信息映射為循環(huán)延時(shí)量△，再對(duì)接收到的源節(jié)點(diǎn)信號(hào)循環(huán)移位并轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)；

步驟S3，目的節(jié)點(diǎn)將接收到的源節(jié)點(diǎn)信號(hào)和中繼信號(hào)合并獲得合并信號(hào)，從合并信號(hào)解調(diào)出中繼信號(hào)中的額外信息。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，假設(shè)源節(jié)點(diǎn)信號(hào)發(fā)射信號(hào)s(n)，其中n是時(shí)域采樣序號(hào)，則，