[发明专利]一种三时段协作多址接入的协作传输方法

权利要求书

1.一种三时段协作多址接入的协作传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、待发送消息预处理

(1.1)、设置时间块i＝1,2,3,…,N，N为时间块个数；每个时间块分三个时间段j＝1,2,3，每个时间段又分开始、中间、结束三个阶段，其中，时间段j的长度α_j归一化为0≤α_j≤1且α₁+α₂+α₃＝1；

(1.2)、发射端k将其待发射消息按照时间块拆分为w_k(i)，在每个时间块中，发射端k又将消息w_k(i)拆分为w_k,0(i)和之后按阶段又将w_k,0(i)和拆分为消息w_k,0,j(i)和最后将w_k,0,j(i)和交付于发射端k协作传输；

同理，发射端将其待发射消息按照时间块拆分为在每个时间块中，发射端又将消息拆分为和之后按阶段又将和拆分为消息和最后将和交付于发射端协作传输；

(2)、两发射端按照时间块分时间段协作传输传输信号

(2.1)、两发射端在第一个时间块的第j个时间段协作传输信号；

(2.1.1)、在第一个时间块的第j个时间段的开始阶段发射端k产生信号x_k,0,j(1)和

发射端产生信号x_k,0,j(1)和

其中，w_k,0,j(1)和为发送端k在第一个时间块的第j个时间段的中间阶段需要传输的消息，和为发射端在第一个时间块的第j个时间段的中间阶段需要传输的消息；设置消息和初始值为1；和服从高斯分布且要求不同消息对应的和相互独立；

(2.1.2)、在第一个时间块的第j个时间段的中间阶段生成两发射端的发送信号；

其中，p_k,0,j、和分别为分配给信号x_k,0,j(1)、和的功率；

(2.1.3)、在第一个时间块的第j个时间段的中间阶段，两发射端的发送信号t_k,j(1)、同时接收信号r_k,j(1)、

其中，是发射端到发射端k信道的信道系数，是发射端k到发射端信道的信道系数，h_k和是发射端k和处的残余自干扰信道系数，|h₁|²和|h₂|²是残余自干扰信道的功率增益，由发射端自干扰消除性能决定，z_k,j(1)和是均值为0且方差分别为N_k和的高斯白噪声；

(2.1.4)、在第一个时间块的第j个时间段的结束阶段，发射端k从信号r_k,j(1)中解码出来自发射端的消息发射端从信号中解码出来自发射端k的消息

(2.1.5)、按照步骤(2.1.1)—(2.1.4)的方法，当第一个时间块的三个时间段处理完成后，将三个时间段解码得到的消息进行合并，最终发射端k获得消息发射端获得消息最后，将消息和分别重新划分为和

(2.2)、两发射端在第i个时间块的第j个时间段协作传输信号，i＝2,3,…,N-1；

(2.2.1)、在第i个时间块的第j个时间段的开始阶段产生发射端k产生信号信号x_k,0,j(i)、和u_k,j(i-1)；

发射端产生信号信号和

其中，w_k,0,j(i)和为发送端k在第i个时间块的第j个时间段的中间阶段需要传输的消息，和为发射端在第i个时间块的第j个时间段的中间阶段需要传输的消息；为两发送端在前一个时间块的第j个时间段的中间阶段需要传输的消息；和服从高斯分布且要求不同消息对应的和相互独立；

(2.2.2)、在第i个时间块的第j个时间段的中间阶段生成两发射端的发送信号；

其中，p_k,0,j、p_u,k,j、和分别为分配给信号x_k,0,j(i)、u_k,j(i-1)、和的功率；

(2.2.3)、在第i个时间块的第j个时间段的中间阶段时，两发射端的发送信号t_k,j(i)、同时接收信号r_k,j(i)、

其中，z_k,j(i)和是均值为0且方差分别为N_k和的高斯白噪声；

(2.2.4)、在第i个时间块的第j个时间段的结束阶段时，发射端k从信号r_k,j(i)中解码出来自发射端的消息发射端从信号中解码出来自发射端k的消息

(2.2.5)、按照步骤(2.2.1)—(2.2.4)的方法，当第i个时间块的三个时间段处理完成后，将三个时间段解码得到的消息进行合并，最终发射端k获得消息发射端获得消息

最后，将消息和分别重新划分为和

(2.3)、两发射端在第N个时间块分时段协作传输信号；

在第N个时间块，两发射端不再传输新的消息，因此设置w_k,0,j(N)和为1，然后按照第i个时间块分时段协作传输信号，当处理至第i个时间块的第j个时间段的中间阶段时，两发射端的只需要发送信号t_k,j(N)、同时接收信号r_k,j(N)、无须后面的消息解码；

(3)、接收端按照时间块分时间段接收并贮存接收到的信号，其中，第i个时间块第j个时间段接收到的信号r_0,j(i)为：

其中，h_k0和分别发射端k和到接收端的信道的信道系数，z_0,j(i)是均值为0且方差分别为N₀的高斯白噪声；

(4)、接收端采用后向解码方式解码来自不同发射端的消息；

(4.1)、从第N个时间块的第j个时间段接收到的信号中解码消息；

(4.1.1)、从第N个时间块的第j个时间段接收到的信号r_0,j(N)中解码出消息和

(4.1.2)、将第N个时间块的三个时间段的消息和组合，得到信息和再将和按时间段重新分解，得到信息和

(4.2)、从第i个时间块的第j个时间段接收到的信号中解码消息，i＝2,3,…,N-1；

(4.2.1)、第i个时间块的第j个时间段接收到的信号r_0,j(i)包括消息其中，消息和已经在前一时间块中按倒序获得，因此，接收端可从信号中解码出消息

(4.2.2)、将三个时间段消息和合成为和最后将和按时间段重新分解，得到消息和

(4.3)、从第一个时间块的第j个时间段接收到的信号中解码消息；

从第一个时间块的第j个时间段接收到的信号r_0,j(i)包括消息且消息和已经在前一时间块中按倒序获得，和为常数，因此，接收端从信号中解码信息