[发明专利]一种基于译码转发的改进型联合网络-Turbo编码方法

说明书

本发明涉及一种基于译码转发的改进型联合网络‑Turbo编码方法，属于移动通信技术领域。该方法是基于联合Turbo‑网络编码方案，在目的节点处构造改进型的Turbo码译码器对数据进行译码；具体是根据移动终端S₁和S₂以及中继节点的CRC检验结果分为移动终端S₁和S₂的CRC检验均正确，只有一个移动终端的CRC检验结果正确，两个移动终端以及中继节点处的CRC检验结果均错误，只有中继节点收到的信号CRC检验正确的四种情况，并分别推导出相应的求解方式进而得到正确的结果。本发明降低了目的节点误帧率，而且随着系统信噪比的增大，该算法的性能更明显。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及协作通信系统的网络编码技术，尤其涉及一种协作通信系统中的联合网络-Turbo编解码方法。

背景技术

无线信号在传输过程中会因无线信道的固有衰落而受到极大干扰，同时电磁波的多径传输也会影响传输的速率及质量，导致接收端无法稳定、准确地接收信号，实践与研究表明分集技术可以有效解决多径衰落产生的影响。无线信号在时间、空间、频率等方面都呈现出相互独立的特性，因此空间分集技术是目前使用最多且最具有良好发展前景的一种微分集技术。考虑到移动终端因体积较小、电池容量有限等原因无法拥有多条天线，研究者们提出了天线分离的分布式多输入多输出系统：在地理位置上分布较远的移动终端组成虚拟的多天线阵列满足多输入多输出技术的多条天线，即协作分集技术。

网络编码与信道编码可提高移动通信系统的传输有效性和可靠性。在通信系统中通常在源节点采用信道编码，中继节点采用联合的网络编码和信道编码，目的端进行信道译码和网络译码。文献Stef M P,Polgar Z A,Bota V.Network-coded cooperationprotocol for multiple source-multiple relay topologies in cellular networks提出将网络编码引入协作编码，这种方法有多种优势但减少了分集，为解决这一问题该作者提出了一种变异的基于网络编码的协作编码：在进行信道译码和网络译码时有两种方案，其一是分别处理信道译码与网络译码相；其二则是采取信道译码与网络译码联合的译码方案。

公开号CN201210387332.0的专利文献公开了一种联合网络-信道编码的方法，主要贡献在于提高信号转发效率的同时较低信号转发过程中的能量消耗。在该方法中，中继节点接收多个用户的信号序列并获取多个估计序列，然后通过交织等处理之后获得转发信号序列并向目标节点发送这些转发信号序列，使得目标节点可通过这些序列进行联合网络信道迭代译码。公开号CN201110171667.4的专利文献公开了联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法，主要解决现有技术的中继节点转发效率低和目的节点译码复杂度高的问题。公开号CN200810238982.2的专利文献公开了一种中继系统网络与信道编码的联合译码方法，该方法将中继传输系统中的网络与信道编码的译码过程联合起来，通过引入校验节点实现其中软信息的交换，进而提高译码可靠性和系统传输性能。

将信道编码与网络编码同时应用到协作通信系统中，既增强了系统可靠性又增强了系统有效性，但同时也大幅度提升了系统整体复杂度，降低了网络的吞吐量。已公开的这些方法，主要解决现有技术的中继节点转发效率低和目的节点译码复杂度高的问题，并未对目的节点的译码方式进行优化处理。传统型联合网络-Turbo编码算法克服了译码分离的Turbo-网络编码方案中的不足，但由于其相互独立的特性决定了该方案对冗余信息的利用不足，在可靠性以及有效性方面依旧有提升空间。本发明将在目的节点处构造改进型的Turbo码译码器对数据进行联合译码，旨在降低协作分集通信系统中目的节点误帧率，从而提高协作分集通信系统的有效性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于译码转发的改进型联合网络-Turbo编码方法，该算法主要是在目的节点处构造改进型的Turbo码译码器对数据进行译码，以此降低目的节点误帧率，而且随着系统信噪比的增大，该算法的性能更明显。