[發明專利]基于空口信息融合的協作接收方法及系統

在審

• 申請號: 202011157897.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112511270A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 劉安;劉冠穎;趙民建
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B1/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發明公開了一種基于空口信息融合的協作接收方法及系統，通過消除信道對第一信道編碼信號的相位旋轉，得到第二信道編碼信號；選定在設定第二信道編碼信號的信噪比范圍內的協作接收機，控制其計算對數似然比，通過空口信息融合的方式將(Q?1)個協作接收機的對數似然比信息傳輸至剩下的協作接收機；控制剩下的協作接收機整合Q個協作接收機的對數似然比信息，并根據整合后的對數似然比信息對所述第一信道編碼信號進行解碼，得到解碼結果。本發明可以大大降低協作解碼時延，降低誤碼率，支持更多的接收機進行協作，提高系統的可擴展性。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種基于空口信息融合的協作接收方法及系統。

背景技術

近年來，協作通信技術已經成為無線通信的熱點研究領域之一。協作接收技術通過將無線網絡中的多個接收機的接收信號結合，形成虛擬天線陣列，以增加分集和功率增益，從而提高成功解碼噪聲傳輸的可能性，具有改善無線網絡容量和誤碼率性能的潛力。協作接收還可能導致通信范圍增加，數據速率增加和/或發射功率降低。

現有的協作接收技術大致可分為以下幾類：

a.每個接收機在局域網上廣播其接收信號，然后在融合中心進行最大比合并來實現分集增益。但是，此方法對網絡的吞吐量有著極高的要求，實際網絡很難滿足其需求。

b.接收機之間的一些或所有節點之間簡單地交換硬判決信息，每個接收機根據自己以及接收到的硬判決信息，進行解碼解調。該方法雖然對網絡的吞吐量的要求較低，但是交換硬判決信息可能會導致最終解碼的性能有一定的損失。

c.接收集群中的每個接收機都在本地對傳輸進行解調，并生成對數似然比。所有接收節點(或具有更好信道質量的節點的子集)對它們的對數似然比進行量化，并通過網絡向集群中的其他接收節點廣播其所有量化值。然后，每個接收節點將通過網絡接收到的信息與其本地未量化的對數似然比進行組合，并將這些結果傳遞到其本地塊解碼器進行解碼。如果有任何接收節點成功解碼了該消息，則它將解碼后的消息通過網絡轉發到群集中的其他接收節點。每個接收節點將通過網絡傳輸對數似然比數值，為了避免節點間干擾，每個節點都需要分配正交的無線資源。該方法在接收機數目較大時，計算等待時延將會大大地增加，從而會出現網絡擴展性較差問題。

由此可知，目前的協作接收技術存在誤碼率高、交互時延長、網絡擴展性差等缺陷。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種基于空口信息融合的協作接收方法，通過發射機發送第一編碼信號、協作接收機計算對數似然比、協作接收機對對數似然比進行空口融合以及融合接收機利用空口融合的對數似然比信息進行解碼四大部分，可以大大降低協作解碼時延，降低誤碼率，支持更多的接收機進行協作，提高系統的可擴展性。

本發明的另一個目的在于提出一種基于空口信息融合的協作接收系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種基于空口信息融合的協作接收方法，包括以下步驟：同時向N個協作接收機發送第一信道編碼信號，N為設定常數；消除信道對所述第一信道編碼信號的相位旋轉，得到第二信道編碼信號；計算所述N個協作接收機的第二信道編碼信號的信噪比，從所述N個協作接收機中選取Q個在設定信噪比范圍內的協作接收機，根據Q個協作接收機的第二信道編碼信號計算對數似然比，其中，Q為正整數，Q≤N；從所述Q個協作接收機中任意選取一個協作接收機當作融合接收機，通過空口信息融合的方式將剩下的(Q-1)個協作接收機的對數似然比傳輸至所述融合接收機；控制所述融合接收機整合所述Q個協作接收機的對數似然比信息，并根據整合后的對數似然比信息對所述第一信道編碼信號進行解碼，得到解碼結果；將所述解碼結果廣播給除所述融合接收機以外的(N-1)個協作接收機。