[发明专利]物理层网络编码方法及装置

说明书

本发明提供一种物理层网络编码方法及装置，包括设置第一源节点、第二源节点和中继节点；将中继节点接收到的混叠星座图中，欧式距离小于预设阈值的点映射到新星座图的同一个星座点；利用两个欧氏距离约束参数来分别控制第一源节点、第二源节点的解码可靠性；建立优化关系；对优化关系进行求解，以获得物理层网络编码机制下双向中继网络的新星座图和网络编码映射方式的近似最优解。可实现线下星座图设计，线上根据信道系数矫正源节点(第一源节点和第二源节点)所发星座图的相位，可以降低中继节点的运算负载，降低对中继节点运算能力的要求，减少时延。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种物理层网络编码方法及装置。

背景技术

采用物理层网络编码机制的双向中继系统与传统中继系统相比，具有更高的谱效和功效，它可以将双向中继网络的信息传输速率提高100％，所以近年来无论是学界还是工业界均对其进行了大量研究。要想将该系统投入使用，一个基本要解决的问题便是他的星座图设计和网络编码映射方式的设计。

现有文献中所给出的网络编码映射方式和星座图设计方式为彼此独立进行的，先设计网络编码映射方式，后设计星座图。并且网络编码映射方式是在源节点星座图已选定的情况下进行的，其源节点所用星座图为QPSK，16QAM等常见星座图，在此基础上基于使中继节点所用星座图点数尽可能少的原则，采用最近邻域先聚合的方式给出了网络编码的映射方式，且只讨论了使用星座图为QPSK和16QAM时的网络编码映射方式设计。

上述方法由于直接规定了源节点所用星座图的形状，相当于加了很强的假设条件，所以无法保证所设计的网络编码映射方式和星座图是采用物理层网络编码机制下的双向系统的最优设计方式。

发明内容

本发明提供一种物理层网络编码方法及装置，用以解决现有技术所设计的网络编码映射方式和星座图在采用物理层网络编码机制下的双向系统无法保证为最优设计方式的缺陷。

本发明一方面提供一种物理层网络编码方法，包括：

步骤1，设置第一源节点、第二源节点和中继节点；

步骤2，将所述中继节点接收到的混叠星座图中，欧式距离小于预设阈值的点映射到新星座图的同一个星座点，使满足：

[|(h₁a_i+h₂b_j)-(h₁a_p+h₂b_q)|²-ε_R]|s_ij-s_pq|²≥0

其中，所述第一源节点、所述第二源节点及所述中继节点所用的星座图分别为A＝{a₁,...,a_M},B＝{b₁,...,b_N},S＝{s_ij|i＝1,...,M,j＝1,...,N}，M和N分别表示所述第一源节点的星座图的阶数和所述第二源节点的星座图的阶数，h₁和h₂表示信道系数，ε_R为预设阈值，用于调整中继节点处网络编码映射的可靠性；s_ij＝C(a_i,b_j)表示当所述第一源节点发射信号a_i，所述第二源节点发射信号b_j时，所述中继节点发射信号s_ij，C表示网络编码映射方式：

步骤3，利用两个欧氏距离约束参数ε_A,ε_B来分别控制所述第一源节点、所述第二源节点的解码可靠性，使满足：