信號所有可能的元素。球形檢測方法是從所述樹 形結構的根節(jié)點開始展開每一層并對相應的節(jié)點進行檢驗，如果該節(jié)點的權重函數(shù)大于預 先定義的闊值，則刪除該節(jié)點W及該節(jié)點產(chǎn)生的所有分支及其子節(jié)點，直到發(fā)現(xiàn)葉子節(jié)點 并更新所述預先定義的闊值后，再返回上一層繼續(xù)捜索，最終得到具有最小權重函數(shù)的檢 測信號。
[0042] 當接收天線數(shù)大于等于發(fā)送天線數(shù)時，可W直接采用傳統(tǒng)的球形檢測算法。然而 本發(fā)明介紹的系統(tǒng)接收端類似于接收天線數(shù)小于發(fā)送天線數(shù)的多天線系統(tǒng)，需要通過一定 的數(shù)學運算轉換才能使用傳統(tǒng)的球形檢測算法，即Generalized球形檢測算法。具體算法 過程在本發(fā)明中不再寶述。 陽043] 實施例1 : W44] 如圖1所示，全雙工交通協(xié)作通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中，假設有兩個終端車載節(jié)點、多個中 繼節(jié)點。兩個終端節(jié)點通過運些中繼節(jié)點交換信息。
[0045] 下面W網(wǎng)絡中只有一個中繼節(jié)點的情況為例進行說明，如圖2所示。假設有兩個 終端節(jié)點化和T 2)，分別具有Nn > 1和根N T2> 1天線沖繼節(jié)點用R表示，具有N r> 1根 天線。兩個終端節(jié)點通過中繼節(jié)點交換信息。第一個時隙，兩個終端節(jié)點Τι和T2同時發(fā)出 信號XI和X劇中繼節(jié)點，則中繼節(jié)點接收到的信號r可W表示為：
[0046] r = HiXi+GiX2+n (1)
[0047] 運里，Hi和G 1分別代表Τ 1和R W及Τ 2和R之間的多天線或單天線信道，η為信道 噪聲。
[0048] 第二個時隙，中繼節(jié)點接收到來自兩個終端節(jié)點的信號，對信號進行處理并發(fā)送 處理后的信號到對方節(jié)點。中繼節(jié)點信號處理函數(shù)用G(r)表示，并且假設中繼節(jié)點的發(fā)射 功率為Pf，則發(fā)出信號功率需滿足功率限制條件E[| |G(r) I Γ] = 因此，目的節(jié)點Τι和 Τ2接收到的信號可W分別表示為：
[0049] = Η zG (r)+。1 (2)
[00加 ]Υ2 二 GzGCtO+riz
[00川運里，&和G 2分別代表R和TiW及R和Τ么間的多天線或單天線信道，η 1和η 2 為對應信道的噪聲。
[0052] 參照圖3,下面對不同的轉發(fā)方式進行說明。 陽〇5引 1.放大轉發(fā)
[0054] 放大轉發(fā)是協(xié)作通信網(wǎng)絡中最基本的轉發(fā)方法之一，中繼節(jié)點只需簡單放大接收 到的信號之后轉發(fā)給目的節(jié)點。中繼處理函數(shù)可表示為：
[0055]
。）
[0056] 該方法中，中繼節(jié)點不需要檢測譯碼處理，復雜度低，易于實現(xiàn)。但是主要缺點是 由于在放大轉發(fā)信號的同時也放大了噪聲，從而導致性能損失。
[0057] 2.譯碼轉發(fā)
[0058] 譯碼轉發(fā)協(xié)議在高信噪比情況下的性能明顯優(yōu)于放大轉發(fā)。該方法首先對接收到 的信號進行檢測，之后將檢測信號轉發(fā)給目的節(jié)點。中繼節(jié)點可W采用最大似然檢測方法 對信號進行檢測，但是，為了降低處理復雜度，本發(fā)明采用Generalized球形檢測方法得到 義（此處將T2看作目的節(jié)點）。因此，中繼處理函數(shù)表示為：
[0059]
4 )
[0060] 然而，譯碼轉發(fā)的缺點是一旦檢測譯碼錯誤，尤其是通信環(huán)境信噪比低的情況，就 會導致錯誤傳播給目的節(jié)點。
[0061] 3.估計轉發(fā) 陽06引本發(fā)明提出一種估計轉發(fā)巧巧協(xié)議，可W綜合利用AF和DF的優(yōu)點，從而得到整 體優(yōu)于W上兩種協(xié)議轉發(fā)方案的性能。
[006引 EF通過轉發(fā)含有不確定信息的軟信息給目的節(jié)點，從而提高轉發(fā)信息的可靠性。 該軟信息通過對接收信號做MMSE估計得到，即：
[0064]
W65] 運里，σ 2為噪聲方差。
[0066] 總的來說，由于交通協(xié)作網(wǎng)絡中繼節(jié)點的作用非常關鍵，尤其針對無視距通信的 收發(fā)節(jié)點。中繼節(jié)點的信號處理技術尤為重要，轉發(fā)信號的可靠性直接影響交通信號的傳 輸質量。另外，由于交通信道的復雜多變性和移動性，使得信號受干擾和信道衰落影響嚴 重，更加突出了交通協(xié)作通信網(wǎng)絡中中繼節(jié)點轉發(fā)信號的重要性。
[0067] 考慮到傳統(tǒng)的放大轉發(fā)和譯碼轉發(fā)協(xié)議各自的缺點，本發(fā)明提出采用估計轉發(fā)技 術來獲得優(yōu)于W上兩種轉發(fā)方法的系統(tǒng)性能。中繼節(jié)點接收到來自源節(jié)點的信息，對其進 行化constrained最小均方誤差估計，之后調整發(fā)射功率系數(shù)轉發(fā)給目的節(jié)點。
[0068] W上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，W上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保 護范圍之內。
【主權項】
1. 一種全雙工交通協(xié)作通信網(wǎng)絡的估計轉發(fā)方法，其特征在于，其包括以下步驟： 步驟一、建立由多節(jié)點構成交通協(xié)作通信網(wǎng)絡，各節(jié)點都可作為中繼節(jié)點協(xié)助源節(jié)點 傳遞信號到目的節(jié)點； 步驟二、中繼節(jié)點接收到發(fā)送信號之后，中繼節(jié)點采用Unconstrained最小均方誤差 算法來獲取發(fā)送信號的估計軟信息； 步驟三、對中繼節(jié)點上的發(fā)送功率進行歸一化處理； 步驟四、中繼節(jié)點將步驟二中得到的軟信息發(fā)送到目的節(jié)點； 步驟五、目的節(jié)點接收到轉發(fā)信息后，采用Generalized球形檢測算法檢測信號。2. 根據(jù)權利要求1所述的全雙工交通協(xié)作通信網(wǎng)絡的估計轉發(fā)技術，其特征在于，步 驟一中所述的交通協(xié)作通信網(wǎng)絡為單天線交通協(xié)作通信網(wǎng)絡或多天線交通協(xié)作通信網(wǎng)絡。3. 根據(jù)權利要求1所述的全雙工交通協(xié)作通信網(wǎng)絡的估計轉發(fā)技術，其特征在于，步 驟二中，獲取發(fā)送信號的估計軟信息的具體過程為： 某中繼節(jié)點R對應兩個終端節(jié)點！\和T 2;第一個時隙，兩個終端節(jié)點T JP T 2同時 發(fā)出信號^和X 2到中繼節(jié)點，中繼節(jié)點接收到的信號r表示為： r = H1X^G1X2+]! (1) 這里，氏和G 別代表T JP R以及TjP R之間的多天線或單天線信道，η為信道噪聲。 第二個時隙，中繼節(jié)點對接收到來自兩個終端節(jié)點的信號進行處理并發(fā)送處理后的信 號到對方節(jié)點；中繼節(jié)點信號處理函數(shù)用G(r)表示，目的節(jié)點TdPT 2接收到的信號可以分 別表示為：這里，氏和G 2分別代表R和T i以及R和T 2之間的多天線或單天線信道，n JP η 2為對 應信道的噪聲； 中繼節(jié)點采用Unconstrained最小均方誤差估計，獲取發(fā)送信號的估計軟信息：其中σ 2為噪聲方差。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種全雙工交通協(xié)作通信網(wǎng)絡的估計轉發(fā)方法，其包括以下步驟：步驟一、建立由多節(jié)點構成的交通協(xié)作通信網(wǎng)絡，各節(jié)點都可作為中繼節(jié)點協(xié)助源節(jié)點傳遞信號到目的節(jié)點；步驟二、中繼節(jié)點接收到發(fā)送信號之后，中繼節(jié)點采用Unconstrained最小均方誤差算法來獲取發(fā)送信號的估計軟信息；步驟三、對中繼節(jié)點上的發(fā)送功率進行歸一化處理；步驟四、中繼節(jié)點將步驟二中得到的軟信息發(fā)送到目的節(jié)點；步驟五、目的節(jié)點接收到轉發(fā)信息后，采用Generalized球形檢測算法檢測信號。本發(fā)明的估計轉發(fā)方法，中繼節(jié)點通過轉發(fā)接收信號的一個簡單估計值給目的節(jié)點，從而得到優(yōu)于放大轉發(fā)和譯碼轉發(fā)方法的性能，使接收端誤碼率大大降低。
【IPC分類】H04B7/155, H04L25/03
【公開號】CN105490721
【申請?zhí)枴緾N201510726522
【發(fā)明人】韓雙雙, 趙愷, 程翔, 楊柳青, 王飛躍
【申請人】青島智能產(chǎn)業(yè)技術研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月30日