[发明专利]多中继站协作系统中的星座映射方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，具体地，涉及一种多中继站协作系统中的分布式星座映射方法及装置。

背景技术

在目前诸如IEEE802.16j等通信协议中，并没有规定和说明如何利用一个调制符号内的比特可靠性差异来设计多中继站(Relay Station)协作的通信系统。此外，到目前为止并没有发现与之相关的公开文献。

通常在基于RS的无线通信系统中，一个或多个RS被用以协助一对节点之间的通信。上述情况主要发生于多跳无线网络或者传感网络中，因为这些网络中节点的发送功率及传输数据受限。

协作RS的基本思想是利用无线传输媒体的下述特性增加传输步骤：广播特性以及利用独立信道达到分集效果。一般而言，在协作RS系统中，首先源节点101广播数据至各协作RS节点102，然后各RS节点102把处理后的数据转发至目标节点103，整个过程如图1所示。

传统的协作分集(C-DIV)是一种非常有效的技术，它允许多个RS协作转发信息。其基本思想如下：多个RS参与协作形成虚拟天线阵列从而以分布式的形式获得空间分集增益。为了简化每个RS上的接收和发送处理要求，S.W.Kim and R.Cherukuri，“Cooperative spatialmultiplexing for high-rate wireless communications，”IEEE SPAWC，NewYork，June 2005.中建议了一种RS协作策略并称之为协作空间复用(C-SM)。每个RS仅需转发源数据流的1/N数据，其中N为参与协作的RS数目。C-SM与现有的基于Decode-and-Forward(DF)模式的C-DIV结构具有本质的差别，后者需要对于每一次收到的源数据以相同的速率再生并转发，因此需要更多的发送功率用以维持系统正常的工作。

显然，虽然C-SM方法降低了每个RS上的数据率，但是所有的比特是被随机分配至各RS上。众所周知，对于一些特定的调制方式，比如方形高阶正交幅度调制(QAM)，一个调制符号内的比特间的可靠性存在明显的差异。因此如何尽可能的平均各比特间的可靠性差异是一个非常重要的问题。

发明内容

本发明的目的在于利用调制符号内不同比特间的可靠性差异合理地分配RS资源，从而保证通信系统更加高效地运作。

根据本发明的一方面，提供了一种多中继站协作系统中的星座映射方法，所述系统包括至少一个源节点、多个中继站以及至少一个目标节点，所述方法包括步骤：

源节点将高阶调制符号广播至所有中继站和目标节点；

中继站根据比特可靠性差异以及各中继站与目标节点之间的信道差异，将部分低阶调制符号转发至目标节点；

目标节点合并和检测来自所有协作中继站的数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种多中继站协作系统中的中继站，所述系统包括至少一个源节点、多个中继站以及至少一个目标节点，所述中继站包括：

接收机，用于接收和检测来自源节点的数据；

信道编码器，用于根据来自源节点的控制信息来再生编码比特；

星座映射生成器，用于根据来自源节点的控制信息，将其中的部分再生比特再生形成为低阶调制符号

发射机，用于将已再生形成的调制符号封装成帧，并发射。

采用本发明的方法及装置，系统的性能相对于不考虑比特可靠性差异等情况下的性能有大幅度的提升。该方法适用于任何多址系统中，包括正交频分多址接入(OFDMA)，时分多址接入(TDMA)和码分多址接入(CDMA)等。

附图说明

图1示出了现有技术的包含多个RS的协作通信系统。

图2示出了根据本发明的下行链路系统框图，其中(a)表示系统处于第一阶段，(b)表示系统处于第二阶段。

图3示出了根据本发明的RS的结构及各部分功能示意图。

图4显示根据本发明方法的流程图，其中包括BS、RS以及MS之间与本发明紧密相关的控制信令传输。

图5示出了根据本发明的一种16-QAM星座映射方法示例。

具体实施方式