[发明专利]基于QAM调制的多用户中继网络信息处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，具体是一种基于QAM(QuadratureAmplitude Modulation正交幅度调制)调制的多用户中继网络信息处理方法。

背景技术

在通信网络中，网络节点可以对收到的信息进行编码后发送出去，接收节点通过相应的译码恢复信源发送的信息。现有技术表明，网络编码能大大提高网络吞吐量，因此受到广泛关注。将网络编码的应用于无线通信系统中同样能够提升系统的新能。为了对现有无线网络的软硬件设备和相应的协议不做大的修改，网络编码通常在高层实现。在无线协同通信中，考虑到无线介质的广播特性，在物理层实现网络编码为进一步提高无线网络的吞吐量提供了一个新方向。

在多用户中继通信中，多个用户在一个中继的协助下发送不同的信息给一个终端(通常是基站)。在这一场景中，如果不采用网络编码，那么中继就需要在不同的正交信道上依次转发来自不同用户的信息。而如果采用网络编码，中继就可以将来自2个或者多个用户的信息合并为一路信号，从而提高了频谱效率。此时物理层网络编码可以分为涉及调制的和不涉及调制的这2种。异或(XOR)方案就是一种不涉及调制的网络编码方案。在XOR方案中，中继将来自2个用户的信号在比特位做一一对应的异或运算。将来自2个用户的信号合并后采用更高阶的调制方式调制的多用户联合调制(MUJM)方案以及将来自2个用户的信号调制后直接相加的模拟网络编码(ANC)方案都属于涉及调制的网络编码方案。

XOR方案由于在涉及中不考虑具体的调制方式，所以在终端解调时通常只能采用最大似然(ML)解调，这一解调方法复杂度很高，尤其是在采用高阶调制的情况下。涉及调制的网络编码方案在设计时需要考虑具体的调制方式，因此一些网络编码方法只能针对某些具体的调制方案。比如，有一种针对PSK(相移键控)调制方式的网络编码方案是把2路信号的相位相加得到编码后PSK信号的相位。另外，MUJM方案和ANC方案由于采用了更高阶的调制方式，会导致在相同的发送功率下，终端对于接受信号解调的误码性能会比XOR方案的误码性能差。

经对现有文献检索发现，中国专利公开号为：101325549，名称为：在无线中继网络中采用网络编码通信的方法，该技术中继根据情况将多个用户发送到中继的信号采用网络编码后发送到基站，中继采用的网络编码可以是异或网络编码或者模拟网络编码。但是当采用异或的网络编码时，会导致终端(基站)需要较大的运算量来实现解调；当采用模拟网络编码时，误码性能会比较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于QAM调制的多用户中继网络信息处理方法。本发明针对现有通信系统常用的QAM调制方式给出了信息的编解码方法，具有解调方式方便灵活、中继效率高和误码率低的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步，每个用户分别将信号发送到中继和终端。

第二步，中继对接收到的用户信号依次进行解调、正交分解和网络编码，得到编码后的信号xR；终端对接收到的用户信号进行标准化处理和正交分解，得到每个用户的正交分解信号。

所述的网络编码将若干路信号合并为一路信号，是：

x_R＝(2a_R-M+1)+(2b_R-N+1)j，

其中：a_R＝(a₁+a₂+...+a_k)_modM，

b_R＝(b₁+b₂+...+b_k)_modN，

a_i＝(a_i+M-1)/2，

b_i＝(b_i+N-1)/2，

x_R是网络编码后的QAM信号，a_i和b_i是第i个用户的正交分解后的正交信号，M是a_i的取值个数，N是b_i的取值个数，k是用户的数目，1≤i≤k。

所述的标准化处理，是：