[发明专利]基于网络编码的组播网络中联合预编码及功率分配方法

摘要

一种无线通信领域的基于网络编码的组播网络中联合预编码及功率分配方法，本发明中，采用了一种由两源、两宿和任意中继簇组成的组播网络，两个信宿均需要获得每个信源的信息，由于发射功率有限，无法将信号进行交叉传递，因此由中继节点将负责转发每个信源的信息，通过在中继引入模拟网络编码，即直接将接收到的两个信源的混叠信号通过线性放大后再广播出去，最大限度的减少了传输时间。本发明通过引入联合预编码和功率分配，使得网络误帧性能得到改善，从而进一步提升了网络的整体吞吐量。

主权项

1. 一种基于网络编码的组播网络中联合预编码及功率分配方法，其特征是，包括如下步骤：步骤一，对于信源端，两个信源s1、s2在第2i—1(i＝1，…，N)个时隙同时向第i个中继ri和信宿d1、d2广播信号，信宿d1接收到信源s1的信号，信宿d2接收到信源s2的信号，而中继ri接收到信源s1和信源s2的混叠信号，为降低组播网络的系统误帧率，针对统计信道信息已知和瞬时信道s1→r和s2→r信息已知的情况分别作如下处理：①首先通过分离式预编码矩阵对每个信源的发射信号进行处理，即将分离式预编码矩阵乘以发射符号向量，得到一个新的符号发射向量，然后根据基于最小化系统误帧率表达式的拉格朗日优化方程，获得信源和中继节点的最优功率分配；②首先通过分布式预编码矩阵对信源信号进行预处理，用一个预编码矩阵对信源s1进行处理，用另一个预编码矩阵对信源s2进行处理，即将分布式预编码矩阵和发射符号向量相乘，然后根据s1→r和s2→r信道信息对信源进行局部功率分配，再进行信源和中继之间的功率分配，最后进行信源的功率在一个系统帧的周期内进行全局的功率优化；步骤二，对于中继端，中继ri对信源s1和信源s2的混叠信号进行线性的线性放大处理，线性放大系数由统计信道信息已知情况下的功率分配方案中分配給中继节点的能量来确定，瞬时信道s1→r和s2→r信息不改变中继节点的功率分配，在第2i个传输时隙，中继ri将处理后的信号广播到两个信宿，最后，在一个系统帧传输结束时，信宿dk对将接收到的信源sk和中继簇r的信号进行联合最大似然译码。