[發(fā)明專利]一種基于選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)的物理層編碼優(yōu)化天線選擇方法

有效

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• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111181607B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包建榮;林昀軒;劉超;邸曉飛;姜斌;欒慎吉
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0426;H04B7/0456;H04B17/336
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

一種基于選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)的物理層編碼優(yōu)化天線選擇方法。本發(fā)明公開了一種物理層編碼優(yōu)化天線選擇的方法，包括：S1.將待發(fā)送的信號經(jīng)信道傳輸至中繼節(jié)點(diǎn)；S2.中繼節(jié)點(diǎn)信號采用和差線性變換方法獲得和信號和差信號；S3.中繼節(jié)點(diǎn)采用迫零檢測方法處理獲得的和信號和差信號中由信道引入的失真，得到信號；S4.中繼節(jié)點(diǎn)篩選信號，并對信號采用對數(shù)似然比映射方法映射為對數(shù)似然形式；S5.中繼節(jié)點(diǎn)基于互信息的天線集預(yù)選擇方法刪除一部分天線獲得初始天線集；S6.中繼節(jié)點(diǎn)基于最大最小互信息準(zhǔn)則的天線選擇方法，選取所需的天線集，并將發(fā)射功率平均分配給選取的天線；S7.中繼節(jié)點(diǎn)通過選取的天線將映射得到的信號廣播發(fā)送至用戶節(jié)點(diǎn)；S8.用戶節(jié)點(diǎn)采用基于門限判決的譯碼方式，對接收到的信號進(jìn)行譯碼，得到最終結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字通信工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)的物理層編碼優(yōu)化天線選擇方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，對PNC的探討主要基于等距離模型，即兩源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)之間距離相等。但在實(shí)際無線通信中，兩源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)之間的距離并不總是相等的，這將引起遠(yuǎn)近效應(yīng)(Near-Far Effects,NFE)(見“Y.Huang,T.Tan,S.Peng and C.Cheng.A totaladaptive power allocation for physical layer network coding in wirelessnetworks[J].2013Seventh International Conference on Complex,Intelligent,andSoftware Intensive Systems,Taichung,2013,pp.320-324.”)。并且，即使兩源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)之間的距離相等，由于路徑損耗、陰影衰落和多徑衰落等影響，中繼節(jié)點(diǎn)接收到來自兩源節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度將不同，從而降低系統(tǒng)誤碼率(Bit Error Ratio,BER)性能。因此無論多址接入(Multiple Access,MA)還是廣播(Broadcast,BC)階段的功率分配都顯得至關(guān)重要。目前，關(guān)于PNC功率分配的研究主要以BER和中斷概率等為目標(biāo)函數(shù)。同時(shí)，基于兩種最主要的協(xié)作方法，即放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify-and-Forward,AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward,DF)協(xié)作(見“Q.Yu,Y.Li,W.Meng and W.Xiang.Uniquely decodable codes forphysical-layer network coding in wireless cooperative communications[J].IEEESystems Journal.”)。選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)(Selective Soft-Message-Forward,SSMF)協(xié)作充分結(jié)合了AF、DF協(xié)作優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。但目前還沒有基于SSMF協(xié)作的物理層編碼功率分配研究。

因此，本發(fā)明基于最大最小互信息(Max-Min Mutual Information,MMMI)準(zhǔn)則，提出了一種優(yōu)化天線選擇和自適應(yīng)功率分配(Adaptive Power Allocation,APA)方法解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種基于選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)的物理層編碼優(yōu)化天線選擇方法，方便了各區(qū)網(wǎng)絡(luò)基站運(yùn)用大規(guī)模天線傳輸技術(shù)，同時(shí)與現(xiàn)有物理層編碼方法相比，具有更優(yōu)誤碼率性能和更低計(jì)算復(fù)雜度。故該發(fā)明方法具有較好實(shí)用價(jià)值，可有效用于第五代移動通信等下一代無線通信。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于選擇軟消息轉(zhuǎn)發(fā)的物理層編碼優(yōu)化天線選擇方法，包括步驟：

S1.用戶節(jié)點(diǎn)S_i將待發(fā)送的信號x_i經(jīng)信道傳輸至中繼節(jié)點(diǎn)R；

S2.所述中繼節(jié)點(diǎn)R將接收到信號x_i采用和差線性變換方法獲得和信號和差信號；