[发明专利]利用相关网络编码实现非相关接收的收发方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以应用于需要中继的无线协作通信中的传输、没有直线传播线路的基站和移动终端之间的传输，无线多跳网络技术。具体讲，涉及利用相关网络编码提高中继信号质量的非相关接收方法。

技术背景

在无线网络中，如果发送端和接收端之间的距离过大，或是在其信道很恶劣的情况下，误码率就会增加。协同中继就是为了解决这两个问题，在发射端和接收端之间增加一个中继节点，从而提高信号质量，降低误码率。采用物理层网络编码在中继节点利用多个源端的信号混合，而不是分别对每个源端的信号分别解码，可以在多跳无线网络中提高网络的吞吐性能，同时避免了在无线信道中多个源端信号同步发送造成的接收干扰。

目前在无线双向中继协作通信网络中，针对单天线系统，目前的方案有在中继利用发送信号与接收信号之间的关系，将估计后的信号映射为接收端所需要的信号，从而提高了信号质量。但是其中继和接收端需要通过信道估计得到完整的信道信息，这样降低了传输效率，增加了复杂度，尤其是无线多跳中继环境下。还有的方案是在中继对估计信号进行差分编码，接收端可以不用信道估计，中继只需知道噪声方差，就可以恢复原信号。但是在信噪比很高的情况下，误码率依然很高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提高无线多跳通信传输效率，降低技术复杂度，实现在信噪比很高的情况下通信误码率较低。

本发明采用的技术方案是：一种利用相关网络编码提高中继信号质量的非相关接收方法，包括下列步骤：

在源端物理层进行相关网络PCNC编码，即将两个连续时隙的信号求和，并发送该和；

中继利用信道衰减系数，检测所需要的信号，然后利用唯一性映射关系将检测到的信号映射成去噪后的混合信号，唯一性映射关系是指源端调制后的信号、源端物理层相关网络PCNC编码后发出信号、中继反映前后时刻的信号的差分关系混合信号三者间相互唯一对应的关系；

中继进行对混合信号进行差分调制，并将差分调制后的信号发送给两个相互通信的源端；

源端接收时，利用混合信号所反映前后时刻的信号的差分关系，实现不需要知道任何信道特性情况下的非相关接收，以恢复出所述的两个连续时隙的信号和；

源端接收时在所述的两个连续时隙的信号和中减去本端的信号得到对端的信号。

所述的中继利用信道衰减系数，检测所需要的信号，检测方法是，源端调制后的信号映射到星座图上为：b_0，i，b_1，i，b_2，i…，b_n-1，i，b_n，i，…b_n，i＝exp(j2πl/M)∈B，l＝0，1，…，M-1，B是M-PSK调制信号集合，i＝1或2，代表双向中继信道的两个源端，n表示时隙，源端输出信号为：x_n，i＝b_n，i+b_n-1，i(1)，

其中x_n，i∈Ω，Ω是包含有限个相反数对的集合，假定信道带有高斯噪声的准静态信道，在时隙n，中继接收的信号可以表示为：y_n＝h₁x_n，1+h₂x_n，2+w_n，1+w_n，2(2)，

其中h_i为源S_i与中间的信道衰减系数，w_n，i表示中继和S_i之间的加性高斯白噪声AWGN，假定中继与接收端已知信道衰减系数，同时为了简便，假定信道衰减系数双向是一样的，在时隙n-1，中继接收信号为：

y_n-1＝h₁x_n-1，1+h₂x_n-1，2+w_n-1，1+w_n-1，2(3)，(2)-(3)得到：

y_n＝y_n-1+h₁(x_n，1-x_n-1，1)+h₂(x_n，2-x_n-1，2)+w′(4)