[发明专利]网络编码正交调制协作HARQ控制系统与方法

权利要求书

1.一种网络编码正交调制协作HARQ控制系统，包括用户端部分和基站端部分，用户端部分由用户数据校验模块，重传缓存器，网络编码模块和正交调制模块组成；基站端部分由接收模块，网络编码似然比检测模块，译码模块，基站数据校验模块组成；其中：

所述用户数据校验模块，用于校验用户接收到的协作伙伴数据正确与否；

所述重传缓存器，用于存储待重传的两帧数据，需要重传时读取数据，当传输成功时丢弃数据；

所述网络编码模块，用于将不同的用户数据做逐比特异或，实现网络编码；

所述正交调制模块，用于将用户数据调制在两条相互正交的信道上；

所述接收模块，用于从两个正交信道中接收信号；

所述网络编码似然比检测模块，用于计算用户数据的联合似然比；

所述译码模块，用于对联合似然比的译码和判决；

所述基站数据校验模块，用于校验基站接收到用户数据是否正确。

2.一种网络编码正交调制协作HARQ控制方法，其实现步骤如下：

(1)接收协作伙伴数据

1a)协作用户在协作伙伴的同向信道上接收协作伙伴发送的数据，采用脉冲幅度调制PAM解调数据之后译码，获得译码后的数据；

1b)用户数据校验模块对译码数据采用循环冗余校验CRC译码的方法进行校验，判断校验结果中的数据接收是否成功，如果数据接收成功则将校验指示置为1，如果数据接收失败则将校验指示置为0；

1c)如果校验结果为数据接收成功，则在接收到的数据上通过循环冗余校验CRC编码添加校验信息，然后对添加过校验信息的数据编码；

1d)将编码后的数据和校验指示存入重传缓存器中；

(2)确定传输状态

协作用户接收来自基站的应答信号，如果应答信号为正确应答，则转入普通协作状态，并丢弃重传缓存器中的上一帧数据，如果应答信号为错误应答，则转入网络编码重传状态；

(3)网络编码

当协作用户处于网络编码重传状态时，网络编码模块读取重传缓冲器中待重传的两帧数据以及它们对应的校验指示，然后对这两帧数据做逐比特异或，完成网络编码；

(4)发送数据

4a)当协作用户处于普通协作状态时，进行如下操作：如果从重传缓冲器中读取的校验指示为1，则正交调制模块在其正交信道上转发协作伙伴的该帧数据，并在其同向信道上发送本地数据；如果从重传缓冲器中读取的校验指示为0，则正交调制模块只在同向信道上发送本地数据；

4b)当协作用户处于网络编码重传状态时，进行如下操作：如果从重传缓冲器中读取的校验指示都为1，则正交调制模块在同向信道发送本地数据而在正交信道上转发步骤(3)中网络编码后的数据；如果只有其中一帧的校验指示为1，则正交调制模块在同向信道上发送本地数据的同时在正交信道上转发该帧数据；如果校验指示都为0，则正交调制模块只在同向信道上发送本地数据；

(5)计算似然比

基站的接收模块接收协作用户发送的数据后，网络编码似然比检测模块采用似然比计算方法来计算协作用户的正交信道和同向信道及协作伙伴的同向信道接收信号的似然比；

(6)似然比合并

6a)当协作用户处于普通协作状态时，网络编码似然比检测模块将协作用户的正交信道接收信号的似然比与协作伙伴的同向信道接收信号的似然比相加，获得联合似然比；

6b)当协作用户处于网络编码重传状态时，网络编码似然比检测模块使用如下的公式分别计算协作用户的两帧数据联合似然比：

第一帧数据联合似然比：

L(Sk|c1,c2,c3)]]>

≈L(Sk|c2)-sign(L(Sk⊕Sk-1|c3))sign(L(Sk-1|c1))]]>

*min(|L(Sk⊕Sk-1|c3)|,|L(Sk-1|c1)|)]]>

第二帧数据联合似然比：

L(Sk-1|c1,c2,c3)]]>

≈L(Sk-1|c1)-sign(L(Sk⊕Sk-1|c3))sign(L(Sk|c2))]]>

*min(|L(Sk⊕Sk-1|c3)|,|L(Sk|c2)|)]]>

其中，L(S^k|C₁，C₂，C₃)和L(S^k-1|C₁，C₂，C₃)分别为S^k和S^k-1的联合似然比，S^k，S^k-1分别表示协作伙伴第k帧与第k-1帧的数据，k表示当前数据帧的编号，C₁表示在协作伙伴的同向信道上第k帧的接收信号，C₂表示在协作伙伴的同向信道上第k-1帧的接收信号，C₃表示在协作用户的正交信道上第k帧的接收信号，L(S^k-1，n|C₁)，L(S^k，n|C₂)，为步骤(5)中获得的似然比，sign表示取正负函数，表示比特异或，min表示求最大值函数；

(7)译码

网络编码似然比检测模块对联合似然比译码后，根据最大似然比准则作硬判决，获得判决数据；

(8)反馈应答信号

基站数据校验模块对判决数据采用循环冗余校验CRC译码的方法进行校验后判断校验结果生成应答信号，基站向用户发送应答信号；

(9)传输结束判断

如果用户没有传输完数据，则用户继续执行步骤(1)；如果用户传输完所有数据，则结束整个传输过程。