[发明专利]多输入多输出 Y 信道中基于网络编码的信号传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及预编码和网络编码，具体地说是一种基于网络编码的信号传输方法，可用于多输入多输出Y信道中，以在保证最大自由度可达的基础上提高系统的可达和速率。

背景技术

传统的双向中继信道是一对用户或多对用户通过中继互发信息，这种模型下，每个用户只给其中一个用户发送信息，同时接收来自这个用户发送的信息。在实际应用中，每个用户经常需要给多个用户发送信息，同时接收来自不同用户的信息。在这种情形下，出现了多向中继信道模型，多输入多输出Y信道就是其中一种重要的通信模式。

多输入多输出Y信道模型如图1所示。它包括三个用户节点和一个中继节点，其中每个用户节点装备M根天线，中继节点装备N根天线。不同的用户之间没有直接的链路，且每个用户节点通过中继节点给另外两个用户节点各发送一个单播信息，具体的通信过程如下：首先，三个用户节点同时发送数据给中继节点，这个阶段称为MAC阶段；然后，中继节点对接收到的信息进行处理后广播给三个用户节点，这个阶段称为BC阶段；最后，由三个用户节点分别根据自己的接收信号以及自己在MAC阶段所发送的信息译出另外两个用户节点发给自己的信息。

韩国学者Namyoon Lee等在文章″Degrees of Freedom of the MIMO Y Channel：Signal Space Alignment for Network coding，IEEE Trans.Inform.Theory″中对多输入多输出Y信道的自由度进行了分析，文章通过在MAC阶段采用信号空间对齐技术和在BC阶段采用基于网络编码的干扰消除波束成形技术，证明了当时，多输入多输出Y信道在译码转发模式下的最大自由度为3M，即每个用户可以发送M个独立的数据流，表示大于等于3M/2的最小整数。

虽然文章中给出了多输入多输出Y信道的最大自由度，但如何优化其预编码设计，从而在保证最大自由度可达的基础上提高系统的和速率仍是需要解决的一个问题。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，根据放大转发模式下的多输入多输出Y信道模型，提出一种多输入多输出Y信道中基于网络编码的信号传输方法，以在保证最大自由度可达的基础上提高系统的和速率。

实现本发明的目的技术方案，包括如下步骤：

(1)用户节点对原始信号进行预编码步骤

每个用户节点将发给另外两个用户节点的信息进行预编码，得到发送用户节点的M×1维发送信号为：xi=Σj=1,j≠i3V[j,i]Wπ(j,i)Σ[j,i]s[j,i],]]>