[发明专利]一种基于网格编码的中继通信方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于网格编码的中继通信方法。本发明的方案有效利用线性预编码技术、嵌套网格编码技术、以及网格预编码技术，进行信道对齐、物理层网络编码、和干扰消除，实现了MIMO多端分布式中继系统在采用全数据交换模式情况下在有限信噪比时的传输方案设计。本发明的传输方案包括三个部分分别是用户端发送策略，中继端收发策略，以及用户端接收策略。方案采用预编码技术在用户端进行干扰消除，不需要中继节点之间进行任何合作，能够在分布式中继系统中达到或逼近合作式中继系统的性能，从而在相同性能的情况下降低了中继节点的合作开销，有效提高了系统的资源利用率，也更实用于实际中继系统。

主权项

一种基于网格编码的中继通信方法，该方法用于MIMO多端分布式中继系统，并且采用全数据交换模式；其特征在于，所述的中继通信方法包括：用户端发送策略，中继端收发策略，以及用户端接收策略，具体如下：用户端发送策略，包括：S1、根据用户在各个子信道上的码率构建嵌套网格编码；S2、将上行，即从用户到中继端的传输时间分成K‑1个时隙，其中K表示系统中的总用户数；S3、用户根据嵌套网格编码进行编码，即根据网格编码的星座点进行映射得到编码序列{ck,n}；S4、用户k对自己到所有中继节点的信道矩阵Hk进行RQ分解得到：Hk＝RkUk，其中Rk的对角元素记为{rk(n,n)}；S5、用户计算码流间干扰{vk,n}，并从发送码序列中减去码流间干扰项，即计算{ck,n‑vk,n}；S6、用户从步骤S5的结果中减去随机扰动信号{dk,n}得到{ck,n‑vk,n‑dk,n}，并对这个信号进行取模处理使得信号的发送信号满足功率约束；S7、用户将步骤S6中的信号除以{rk(n,n)}；S8、用户将步骤S7中的信号乘以矩阵UkT得到发送信号S9、用户1在时隙1发送信号用户K在时隙K‑1发送信号其他用户n在时隙n‑1,n两个时隙发送信号1＜n＜K；在用户端操作中假设所有用户知道所有信道的信道状态信息；中继端收发策略，包括：S10、从接收信号中加上扰动信号，并在网格码星座图上进行取模操作；S11、中继节点进行网格码译码得到不同用户信息流的线性组合S12、中继节点对进行重新编码并将编码序列广播到所有用户；用户端接收策略，包括：S13、用户在接收到多个中继节点的信号后进行串型干扰消除译码得到中继端的发送信号，即S14、用户根据自己的发送信号以及中继的发送信号得到其他所有用户的信号。