[发明专利]协作通信网络系统中的信噪比自适应转发方法

说明书

本发明涉及一种协作通信网络系统中的信噪比自适应转发方法。根据实时信号传输环境及信道条件，采用信噪比自适应的估计方法从接收到的信号中获得软信息；中继节点对发送功率进行归一化处理，并向接收节点发送所述软信息；接收节点采用球形检测算法来检测所述中继节点发来的信号。本发明既克服了放大转发和译码转发的缺陷，又充分利用线性处理技术，降低了中继节点上获取信号时的算法复杂度，提高了信号传输的实时性和效率。

技术领域

本发明涉及交通通信领域，具体涉及一种协作通信网络系统中的信噪比自适应转发方法。

背景技术

在协作通信网络中，关键技术之一是信号的传输及转发技术。传统的两种协作转发方法是放大转发和译码转发。放大转发是实现最为简单的一种协作协议，中继节点只简单放大并转发接收到的来自源节点的信号，在放大转发过程中，接收信号中包含的噪声也会被放大。译码转发较为复杂，在中继节点上先去除噪声再转发，从而克服了噪声放大效应。但是，译码转发方法的缺点是：一旦中继节点译码错误，就会将错误的信号转发到目的节点。

现有专利文件CN105490721A(发明名称：一种全双工交通协作通信网络的估计转发方法，公布日：2016.04.13)提出，中继节点采用Unconstrained(无约束的)最小均方误差算法来获取发送信号的估计软信息。这种方法主要针对全双工协作通信网络，能够解决上述放大转发和译码转发的缺陷，但该方法的实现需要已知全双工网络中两条发送通信链路的信道状态信息(或通过信道估计得到信道信息)，因此计算方法较为复杂，并且在未知信道状态信息的情况下有可能因信道估计的误差带来性能的损失。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种协作通信网络系统中的信噪比自适应转发方法，既克服了放大转发和译码转发的缺陷，又降低了中继节点上获取信号时的算法复杂度，提高了信号传输的实时性和效率。

本发明提出一种协作通信网络系统中的信噪比自适应转发方法，该方法包括：

中继节点根据实时信号传输环境及信道条件，采用信噪比自适应的估计方法从接收到的信号中获得软信息(soft information)。

优选地，所述采用信噪比自适应的估计方法从接收到的信号中获得软信息，具体为：

其中，为软信息，为采用线性最小均方误差估计法获取的信号，为采用最大似然估计法获取的信号，ω_opt为自适应参数的最优值，通过数学分析得到：

其中，E表示数学期望，ω为自适应参数，x为发送节点发出的信号。

优选地，所述为采用线性最小均方误差估计法获取的信号，具体估计方法为：

r＝G₁x+n₁，

其中，G₁为发送节点到中继节点的信道状态信息，σ²为噪声方差，I表示单位矩阵，H表示共轭转置，r为所述中继节点接收到的信号，n₁为发送节点到中继节点的信道噪声。

优选地，所述为采用最大似然估计法获取的信号，具体估计方法为：

其中，为信号调制符号所有可能元素的集合。

优选地，所述中继节点对发送功率进行归一化处理，并向接收节点发送所述软信息。

优选地，所述接收节点采用球形检测算法来检测所述中继节点发来的信号。

优选地，所述协作通信网络系统为单天线系统和/或多天线系统。