专利名称：通信方法
技术领域：
本发明涉及通信方法、中继站、基站、通信网络、用户设备以及集成电路，具体涉及但不限于分布式速率设定与编码方案。
背景技术：
在说明书中可使用以下缩写
MAC多址信道 MARC多址中继信道 DF解码和转发 FER误帧率 LO本地振荡器 BPSK 二进制相移键控 BS基站
OFDM正交频分复用 OFDMA正交频分多址
CMAC合作式多址信道 BRC广播中继信道 SNR信噪比 RSC递归式回旋码 AWGN加成性白高斯噪声 CC回旋码 UE用户设备 SCCP单载波循环前缀 SC-FDMA单载波频分多址
DFT-Spread-OFDM离散傅立叶转换扩展正交频分复用
FEC前向纠错STBC空时区块码
LLR对数似然比IR增量冗余
CP循环前缀TDMA时分多址
RS中继站MIMO多输入多输出
ACK确认NACK未确认
SDMA空分多址EXIT外部信息转移
S来源R中继站
D目的地CC(·)回旋码(括号内表示设定)
PCC(·)平行连接码(括号内表示设定)
信息中断概率小)互信息
A到B的信噪比SNR-第N时槽中的A到B的信噪比
发明内容
一般而言，本发明涉及运用分布式速率兼容错误修正编码，将分布式Alamouti空时编码与解码和转发合作式中继策略结合。此措施具有一个或多个优点，诸如1.为合作式中继网络设计编码的简单和/或系统性技术可提供提升的无线容量与链路质量；2.具备低实现复杂性的合作式中继网络的编码技术，例如运用回旋码；和/或3.为合作式中继网络设计的编码，其可具有接近理论上最优的误差特性。在本发明的第一具体说明中，提供了依据权利要求1的通信方法。在本发明的第二具体说明中，提供了依据权利要求11的中继站。在本发明的第三具体说明中，提供了依据权利要求12的中继站。在本发明的第四具体说明中，提供了依据权利要求13的基站。在本发明的第五具体说明中，提供了依据权利要求14的通信网络。在本发明的第六具体说明中，提供了依据权利要求15的用户设备。在本发明的第七具体说明中，提供了依据权利要求16的集成电路。可依据权利要求2至10中的任何实施例实现本发明。
现在将参考以下附图来描述本发明的一个或多个示例实施例，其中，图1是依据第一示例实施例的简单三节点中继信道模型的图示，图2是在中继网络目的地的分布式涡轮编码的示意图，其中α =0.5、Ysd =_3dB、Yed = -2. IdB,图3是在中继网络中继站的增强涡轮码的示意图，其中α = 0. 75, Yse = 0. ldB、 Ysd = -3dB、yED = -1. 2dB，图4是在中继网络目的地的增强涡轮码的示意图，其中α = 0. 75, Yse = 0. ldB、 Ysd = -3dB、yED = -1. 2dB，图5是在中继网络中继站的分布式多重涡轮码的示意图，其中α =0.75、y SE =-0. 2dB、ySD = -3dB、y ED = -1. 5dB,图6是在中继网络目的地的分布式多重涡轮码的示意图，其中α =0.75、Yse =-0. 2dB、ySD = -3dB、y ED = -1. 5dB,图7是在中继网络目的地的分布式涡轮编码的中断与误帧率的示意图，其中α = 0. 5，图8是在中继网络目的地的增强涡轮编码与多重涡轮编码的中断与误帧率的示意图，其中α = 0.75，图9是依据第二示例实施例的两个用户合作式多址信道系统的图示，图10是依据第三示例实施例的两个用户多址中继信道系统的图示，图11是依据第四示例实施例的两个用户广播中继信道系统的图示，图12是在合作式网络目的地的多重涡轮码的示意图，其中Ci1= Ci 2 = 0.375、
Xs1D = Xs2D=-3^dB,图13是在合作式网络目的地的多重涡轮编码与增强涡轮编码的中断与误帧率的示意图，
图14是网络配置的图示，
图15是合作式多址信道第一和第二时槽的图示，
图16是合作式多址信道无合作的第三时槽的图示，
图17是合作式多址信道有合作的第三时槽的图示，
图18是联合网络与信道编码的流程图，
图19是多址中继信道第一和第二时槽的图示，
图20是多址中继信道无合作的第三时槽的图示，
图21是多址中继信道有合作的第三时槽的图示，
图22是广播中继信道第一时槽的图示，
图23是广播中继信道无合作的第二时槽的图示，
图24是广播中继信道有合作的第二时槽的图示，以及
图25是分布式编码的编码架构的流程图。
具体实施例方式描述了以下一个或多个实施例，包括简单中继信道与三个多址信道网络拓朴，其中多个用户需要与基站交换信息序列(分组)，基站就是合作式多址信道、多址中继信道与广播中继信道。在多址中继信道中，部署一个或多个专属中继站以协助用户与基站的传输， 但在合作式多址信道中，则无专属中继站可用。在广播中继信道中，通过一个或多个专属中继站的协助，仅一个用户正在广播。1.系统模型图1显示具备来源⑶、中继站(R)与目的地⑶的中继信道模型100。S-R、S-D 与R-D节点之间的信道系数分别为&、gl与&。我们假设准静态衰减信道，其中信道相干时间比码字大许多。信道系数为独立且相等分布的随机变量，在码字全程保持恒定，请参阅式 1
hgt = ,(1)其中hi与Cli分别为发射机与接收机之间的信道增益值与距离。衰减指数为β (例如，对于自由空间传播β = 2)。中继站在半双工模式下执行，其中传输与收听模式无法同时发生。在解码和转发协议中，具备长度η的码元区块分割为两个相位。在第一相位中，中继站处于收听模式，并接收来自来源的信号，在此相位结束时，中继站对来源信息消息进行解码。接着中继站在第二相位转换成传输模式，并传送码元，以协助目的地对来源消息进行解码。在第一相位过程中，中继站所接收的信号请参阅式2 yr,k = g0xSjk+vk, k = 1，2，…，an, (2)并且目的地所接收的信号请参阅式3 yk = &\,k+wk，k = 1，2，· · ·，α η· (3)其中表示将由来源传输的码字，Vk表示来源与中继站之间信道所引进的加成性噪声，Wk表示来源与目的地之间信道所引进的加成性噪声，α表示给第一相位的码元比例。在第二相位过程中(即中继传输相位)，目的地所接收的信号请参阅式4 yk = g!xs,k+g2xr,k+wk, k = α η+1, . . . , η. (4)在此，Xs = [XsyXs,n]T为来源码字，码字来自码Xs0我们假设中继所传输的码元I k来自具备长度η的辅助码\。在第二相位中，只有效地传输码字的最后(1-α)η个码元。在第一相位中，因半双工通信的限制，中继站处于空闲。在中继站与目的地的噪声变数Vit C7V(0,irv2)与义 C7V(0，<)各自相互独立。Vk
与Wk为复数变量，并且 CN(·)码元表示一个复数高斯分布。在式5中，我们也将相同的每一码元平均电力限制强加在来源与中继站
权利要求
1.一种通信方法，所述方法包括依据预设传输速率，决定是否在来源、中继站与目的地间使用分布式编码；如果所述决定是肯定的，则运用分布式Alamouti空时编码来决定前向纠错方案，其中所述前向纠错方案依据所述预设传输速率、信道信噪比(SNR)与网络拓朴来决定；以及运用所决定前向纠错方案来将编码数据从所述来源中继至所述目的地。
2.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述前向纠错方案从由分布式涡轮编码、增强涡轮编码与多重涡轮编码组成的组中选择。
3.如权利要求2所述的通信方法，其特征在于，所述选择依据哪一个前向纠错方案具有包括所述预设传输速率的速率区域。
4.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，通过决定从所述来源至所述目的地的所述信噪比(SNR)是否太低而无法支持直接传输，来作出使用分布式编码的决定。
5.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，所述网络拓朴从由中继网络、合作式多址信道(CMAC)网络、多址中继信道(MARC)网络与广播中继信道(BRC)网络组成的组中选择。
6.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，所述前向纠错方案包括时域中的多个时槽，第一时槽被所述来源用来传输码字，如果所述中继站可解码所述码字，则在后续时槽中，所述来源与所述中继站配合将中继编码数据完成。
7.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，所述中继编码数据运用穿孔模式来使用速率1回旋码或递归式回旋码。
8.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，依据所述信道信噪比(SNR)来优化码字。
9.如权利要求6所述的通信方法，其特征在于，运用空时区块码(STBC)来中继所述码字。
10.如任一前述权利要求所述的通信方法，其特征在于，采用0DMA、时分多址(TDMA)、 正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)、离散傅立叶转换扩展正交频分复用 (DFT-Spread-OFDM)或空分多址(SDMA)。
11.一种被配置成依据权利要求1至10中任一项所述的通信方法与多个用户设备 (UE)通信的中继站(RS)。
12.一种被配置成依据权利要求1至10中任一项所述的通信方法与基站(BQ通信的中继站(RS)。
13.—种被配置成依据权利要求1至10中任一项所述的通信方法与多个用户设备 (UE)通信的基站(BS)。
14.一种被配置成依据权利要求1至10中任一项所述的通信方法通信的通信网络。
15.一种被配置成依据权利要求1至10中任一项所述的通信方法与基站(BQ通信的用户设备(UE)。
16.一种包括存储指令的集成电路或处理器，所述指令在执行时依据权利要求1至10 中任一项所述的通信方法控制基站(BQ和用户设备(UE)之间的通信。
全文摘要
一种通信方法包括依据预设传输速率，决定是否在来源(S)、中继站(R)与目的地(D)间使用分布式编码；如果决定是肯定的，则运用分布式Alamouti空时编码来决定前向纠错方案，其中该前向纠错方案依据预设传输速率、信道信噪比(SNR)与网络拓朴来决定；以及运用所决定前向纠错方案将编码数据从来源中继至目的地。
文档编号H04B7/155GK102369683SQ201080013900
公开日2012年3月7日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年2月12日
发明者何晋强, 孙素梅, 陈炳辉 申请人:新加坡科技研究局