[发明专利]一种多跳无线通信系统自适应中继传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多跳无线通信系统各节点间的低时延可靠传输方案，可用于基于有中心或无中心控制的宽带无线多跳中继网络，属于无线通信领域。

背景技术

无线系统的网络一般采用单跳网络和多跳网络等架构。单跳网络一般网络容量较大，但由于受限于基站发射功率，网络覆盖范围一般几公里之内；多跳无线网络的各节点之间的距离相对较短，每一跳可以完成比直接通信高得多的数据传输速率，使在长距离的端到端通信系统中同样能支持高数据传输速率，并且随着网络节点的增加，网络的覆盖范围以及灵活性也会随之增加，在一定程度上解决了单跳网络覆盖范围受限的问题。

对于多跳无线网络，实现节点间数据转发的中继传输的链路可靠性和传输时延是系统的两个重要的性能指标。目前常用的中继传输技术有放大转发(AF)，解调转发(DMF)，和解码转发(DCF)三种方法。AF方法中，节点仅对接收的信号进行放大后直接转发，该方法转发时延最小，单链路可靠性最差；DMF方法中，节点需对接收的信号进行星座解调，而后重新星座调制后转发，该方法可提升链路传输性能，但由于引入解调和调制处理，数据转发时延比AF方法要大；DCF方法中，节点需对接收的信号进行解调、解码和判决，而后对判决的信息比特重新编码和调制后转发，该方法可获得最好的链路可靠性，但由于引入解调/解码和编码调制的处理时间，因此该方法的数据转发时延也最大。

在多跳无线网络中，数据在网络中的端到端传输时延为各节点间的传输时延的累加。当多跳无线网络跳数较多时，必须在保证链路可靠性的条件下对各节点间的传输时延加以严格控制，以使网络可支持话音和视频等实时业务。

目前支持多跳的无线通信系统(如WiFi、WiMAX(802.16d，802.16j)、3GPP-LTE等)，由于主要针对数跳以内的应用场景，并没有对跳数较多的应用(如数十跳)进行优化设计，因此难以在多跳传输应用中同时满足链路可行性和传输时延的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种自适应中继传输方法，包括如下步骤：

1)中继节点收到来自其上级节点的无线信号，进行符号解调；

2)根据该中继节点与其上级节点的信道状态信息，计算符号解调的自信度量；

3)根据该中继节点的解调符号的自信度量确定中继传输方式；

4)当该中继节点将解调后的数据重新直接调制后转发时，可以根据该中继节点与其下一级节点的信道质量更新调制方式；

5)采用更新后的调制方式将解调后的数据中继传输到下一级节点。

根据本发明的某个实施例，在采用更新后的调制方式对数据进行中继传输的过程中，中继节点对调制转发传输的数据状态进行标识。

根据本发明的某个实施例，在采用更新后的调制方式对数据进行中继传输的过程中，当中继节点收到的数据符号的转发次数标识大于某一预设的阈值时，直接采用解码转发方式，将数据转发至下一级节点。

根据本发明的某个实施例，当中继节点将解调后的数据重新直接调制后转发，并且接收调制方式与转发调制方式不同时，在该中继节点解调的数据比特长度与转发调制所需的数据比特长度不同的情况下，进行数据比特长度匹配处理。

根据本发明的某个实施例，所述根据该中继节点与其上级节点的信道状态信息，计算符号解调的自信度量是按照如下方式计算：

a)符号解调的自信度量设为接收信噪比(SNR)的函数，或

b)符号解调的自信度量设为接收信干噪比(SINR)的函数，或

c)符号解调的自信度量设为接收有效信干噪比(eSINR)的函数，或

d)符号解调的自信度量设为接收载干噪比(CINR)的函数，或

e)符号解调的自信度量设为解调软信息的函数。

根据本发明的某个实施例，所述确定中继传输方式是按照如下方式确定：

f)若自信度量高于或等于某一设定参数，则将该节点解调后的数据重新调制后转发；

g)若自信度量低于某一设定参数，则将该节点解调后的数据进一步解码，并进行CRC校验；

i.若CRC校验正确，则将数据重新编码，调制后转发；

ii.若CRC校验不正确，则将数据丢弃。

根据本发明的某个实施例，更新调制方式是按照如下方式更新：

h)当该中继节点与其下一级节点的信道质量支持与接收符号相同的调制方式时，则将该中继节点解调后的数据采用与接收符号相同的调制方式重新调制后转发；