[发明专利]无线中继系统的符号级网络编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用中继传输的无线蜂窝移动通信方法，尤其是涉及一种采用基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，属于宽带无线通信和无线中继传输技术领域。

背景技术

未来移动通信系统将致力于能够实现任何时间、任何地点、任何人或任何物之间的泛在通信，在全网覆盖范围内，为尽可能多的用户提供高速数据业务，并减少用户传输的时延，而这对现有的通信技术和网络架构都带来了巨大挑战。因此，需要在现有的网络架构和通信方案的基础上，引入新的先进通信技术，进一步提高无线通信系统的传输速率，以适应未来移动通信的要求。因此，下一带宽带蜂窝移动通信系统(IMT-Advanced)要将传统的无线中继技术融合到现有的蜂窝网络中，在提高边缘小区通信质量的同时，还可以增大小区覆盖范围和盲区覆盖。

无线蜂窝通信与中继传输技术的结合是未来无线通信的一种发展趋势，也是一种经济、高效的通信解决方案。最近几年，中继传输技术被引入到蜂窝网中。在IMT-Advanced系统(如LTE-Advanced或IEEE 802.16m系统)中都使用了无线中继技术。

传统的无线中继技术概念最初起源于Ad hoc网络，在Ad hoc网络中，距离超过天线覆盖范围的节点之间的通信是由这两个节点之间的其他节点进行中继协作传输，也就是通过中继完成一次通信过程。

引入到蜂窝网的中继传输技术是传统的单向中继传输技术，即目前LTE-Advanced系统中的Type I和Type II，或者IEEE 802.16m中的透明和非透明中继，其基本思想是由中继节点将基站发送给用户的信号进行处理后再转发出去给用户，反之亦然。当然，一个小区中可以同时部署多个中继节点。引入TypeI或非透明单向中继后，原来的盲点区域可以通过部署中继站来进行覆盖，保证这些区域能够接收到中继站转发的来自基站的数据。但是，这种类型的单向中继在提高边缘用户性能的同时，也在浪费着系统的一些宝贵资源。例如，在两跳的单向中继中，传输给中继信号需要2个资源块。因此，传统的Type I或非透明单向中继主要用于扩展覆盖范围，却无法有效提高系统的频率效率。

为了进一步提高系统容量，在3GPP和IEEE标准组织中，分别提出了Type II和透明中继，用于在一些热点区域进行容量增强，并保证该区域的高速率传输要求。但是，由于这类中继对同步传输要求较高，而且对资源分配的集中管理和控制难度较大，所以在实际系统应用和标准协议中的标准化工作难度都较大。

在实际系统中，引入了中继节点后的蜂窝移动通信系统传输链路可以分为：(1)直传链路：用户和基站直接通信的传输链路；(2)中继接入链路：用户和中继节点通信的链路；(3)回程链路：中继把用户的信息转发给服务基站。通常把直传链路和中继接入链路合称为接入链路。在上行链路传输过程，基站需要把资源分成两部分，分别用于接入链路传输和回程链路传输，然后，再联合接入链路和回程链路的信号进行联合检测，获得传输分集，提升基站解码的可靠性。因此，如何降低传输的差错概率，已经成为目前学术界和产业界都非常关注的热点。

为了解决Type I或非透明单向中继传输中的中继和服务基站之间通信链路资源开销问题，同时提升传输的可靠性。本发明提出在回程链路采用网络编码的思路。针对无线中继系统的网络编码传输方案，目前业界也有一些研究成果，但是，几乎所有的研究成果都没有考虑到如何结合目前Type I中继系统的特征，即在实际系统协议中，中继要将接收到的信息先进行恢复，而不是简单地直接转发。同时，服务基站需要联合直传信息和网络编码处理后的混合信息，以恢复目标信号，此时会增加接收端的复杂度，同时由于多径传输和同步等因素，会提高传输的误码率。所以，在实际的LTE-Advanced系统采用网络编码，需要在中继站处采用优化的网络编码方案，最大限度地降低基站解码的差错概率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，该方法是根据用户和中继的信道状态等信息提供的一种高可靠性的网络编码方法，在确保传输高效性的基础上，提升LTE-Advanced系统上行传输的可靠性，确保无线中继不仅能够扩展覆盖范围，还能减少中继引入的频谱效率的降低，同时降低传输的差错概率。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种无线中继系统基于调制星座图旋转的符号级网络编码方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：