[发明专利]基于分布式级联的信道编码系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种基于分布式级联的信道编码系统及其方法。

背景技术

目前，在数字通信网络的数据传输中，为防止信息产生错误，用户节点对信息进行信道编码，中继节点以信道解码器来重构信息，并对信息再次进行信道编码并将其发送至基站。基站根据其接收的信道信息尝试重构原信息。在现有技术中，Turbo码是一种具有良好性能的迭代编译码方案。

根据现有技术中的一类技术方案，分别提出了基于单用户、2个用户、4个用户的分布式级联的分组码方案。这类技术方案都对用户的数量进行了限制，不能够应用于用户数动态变化的多用户通信系统。

在现有技术中还提出了一种能够应用于多用户通信的技术方案，但是在该方案中中继节点的编码方案须随用户数量的变化而变化，这提高了工程实施的复杂性。

因此，需要一种简单的、能够适用于用户数动态变化的多用户通信的分布式级联的分组码方案，以解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于分布式级联的信道编码系统及其方法，以解决现有技术存在的现有分布式级联的分组码方案限制用户数量或实施复杂的问题，其中：

根据本发明实施例的基于分布式级联的信道编码系统包括：多个用户节点，用于分别对采集到的原始信息进行基于分组码的信道编码处理得到第一阶段编码信息，并将第一阶段编码信息广播至中继节点和目的节点，其中，多个用户节点属于同一用户协同簇；中继节点，用于将接收到的第一阶段编码信息进行解码处理得到原始信息，对原始信息进行基于分组码的联合信道编码处理得到第二阶段编码信息，并将第二阶段编码信息发送至目的节点；目的节点，根据第一阶段编码信息和第二阶段编码信息进行基于turbo译码原理的多用户联合迭代译码处理，从而得到多个用户节点的原始信息。

根据本发明实施例的基于分布式级联的信道编码方法包括：每个用户协同簇中的多个用户节点分别对采集到的原始信息进行基于分组码的信道编码处理得到第一阶段编码信息，并将第一阶段编码信息广播至至中继节点和目的节点；中继节点将接收到的第一阶段编码信息进行解码处理得到原始信息，并对原始信息进行基于分组码的联合信道编码处理得到第二阶段编码信息，将第二阶段编码信息发送至目的节点；目的节点根据第一阶段编码信息和第二阶段编码信息进行基于turbo译码原理的多用户联合迭代译码处理，从而得到多个用户节点的原始信息。

与现有技术相比，根据本发明的技术方案，多个用户节点进行独立的编码并发送，中继节点接收到各用户节点的编码信号后进行解码、联合交织等处理，并重新编码并发送校验信息；目的节点将来自用户节点与中继节点的信号进行分组并采用多用户turbo译码方法，从而获得turbo码的编码增益与多用户协作增益。本发明通过利用联合编码技术对多个用户的信息进行处理，不仅能够切实提高中继传输效率，而且能够有效地提高多用户中继系统的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的基于分布式级联的信道编码系统的架构图；

图2是根据本发明实施例的用户节点的编码处理的示意图；

图3是根据本发明实施例的中继节点的结构框图；

图4是根据本发明实施例的目的节点的结构框图；

图5是根据本发明实施例的基于分布式级联的信道编码方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的中继节点的编码处理的示意图；

图7是根据本发明实施例的目的节点的联合迭代译码的示意图；

图8是根据本发明实施例的仿真模型示意图；

图9至图12分别是根据本发明实施例的仿真结果的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

根据本发明的实施例，提供了一种基于分布式级联的信道编码系统，该系统包括：包括多个用户节点、一个中继节点和一个目的节点。

参考图1，图1是根据本发明实施例的基于分布式级联的信道编码系统的架构图。图1示出了无线网络系统中的一个用户协同簇，该协同簇包括N(N≥2)个用户节点SN_i(i＝0，1，2，...，N-1)、一个中继节点(RN)以及一个目的节点(BN)。