[发明专利]中继方法、中继器、目的地设备及其通信系统

说明书

本发明涉及一种用于经由旨在用于具有M个源(S₁,...,S_M)、L个中继器(R₁...,R_L)、和目的地(D)M1，L≥1的电信系统的半双工中继器根据所述L个中继器和所述目的地之间的传输信道的正交多址方案来中继消息的方法(1)，所述方法包括以下步骤：经由中继器(R₁...,R_L)对M个消息进行解码，每个消息与帧相关联并且来自所述M个源中检测到所述消息中的错误的源；表示所述中继器未检测到错误的消息的集合的至少一部分的信号(x_R)在来自所述目的地的授权的条件下从所述中继器(R₁...,R_L)到所述目的地(D)的发射；指示此中继器未检测到错误的消息的集合(S_R,t‑1)的监视信号从所述中继器(R₁...,R_L)到所述目的地(D)的发射，所述监视信号的此发射发生在所述表示信号(x_R)的所述发射之前。

技术领域

本发明涉及数字通信领域。在此领域内，本发明更具体地涉及通过中继器的中继来在源和目的地之间传输经编码数据，相关联的通信被称为协作。本发明涉及具有多个源、一个或多个中继器、和目的地的系统。

背景技术

无线网络的节点之间的协作原则仍然是积极研究的主题。尽管普遍认识到协作通过编码增益提高了频谱效率并且通过传输的分集增益提高了可靠性，但仍然需要找到使增益最大化的协作策略。

存在众多的中继技术，以英文名称称为：“放大和转发”、“解码和转发”、“压缩转发”、“非正交放大和转发”、“动态解码和转发”等。

本发明特别地但非排他地适用于经由移动网络传输数据(例如，用于实时应用)或者经由例如传感器网络传输数据。网络是多用户网络，由多个源、一个或多个中继器、和目的地组成(使用中继器和目的地之间的传输信道的正交多址方案的图1所示的MARC模型或图2所示的MAMRC(“多址多中继信道”)，表示为OMAMRC(“正交多址多中继信道”)，这时存在多个中继器。考虑的传输系统包括基于称为SDF(选择性解码和转发)的选择性中继来实现称为IR-HARQ(增量冗余混合ARQ)的协作策略的至少四个节点。

在此类型的协作中，相互独立的源在存在中继器的情况下以消息的形式广播其经编码信息序列以供单个目的地注意。“半双工”类型(HD，(也就是说，一个中继器不能同时接收和发送))的中继器从源接收消息、将其解码、并仅根据从源无误地解码的消息生成消息。此后，中继器以相互正交的方式访问信道，以便将其消息发送到目的地。中继器的选择性意味着中继器只在无误地解码至少一个源时才发送消息。MARC或MAMRC系统的各个节点之间的链路受到慢衰落和高斯白噪声的影响。授权从目的地到源和到中继器的有限反馈。在反馈信号中请求的源的重新发送表现为基于源处增量编码的冗余传输。

现有技术

在所谓的“选择性解码和转发(SDF)”技术中，从[1]中已知用于改善MARC系统的SDF中继的方法。作者考虑了具有两个源A和B、中继器R、和目的地D的系统，其中每个节点是半双工的，其不能同时接收和发送，并且其中对所有节点之间的信道的访问根据时分模式TDD(时分双工)正交。中继器执行如图3所示的XOR(异或)类型的网络编码。

根据所描述的方法，源A、B将其数据编码为长度N的字，其被划分为两个帧，即所谓的数据帧和所谓的增量冗余帧。源连续发送其数据帧。中继器R和目的地D解码接收到的帧。通过测试CRC(循环冗余校验)，中继器和目的地判定解码是否正确。中继器或目的地基于其对接收到的帧解码的结果发送反馈信息。如果解码正确，则反馈是ACK消息。如果解码是错误的，则反馈消息是具有重新发送请求的NACK。反馈消息包括两个比特，一个用于源A，一个用于源B。

如果目的地针对两个源反馈ACK，则源以随后的数据开始新的周期。源继续发送其数据帧。