[发明专利]网络编码方法和网络编码装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络编码方法和网络编码装置，特别是涉及用于在通信装置间经由中继站双向传送无线信号的网络编码方法和网络编码装置。

背景技术

在通信装置间传送信号的最简单的方式是从一个通信装置向另一个通信装置直接传送信号的结构。然而，在该方式中，为了保证无线通信质量，例如有必要增大发送功率。在该情况下，导致消耗电力增大。或者，有必要减小无线小区。在该情况下，由于基站的台数增加，因而用于构建系统的费用增高。

为了解决该问题，提出了在通信装置间设置中继站的结构，并且该结构得到实用化。以下，说明这样的系统：在基站BS和移动站MS之间设置中继站RS，在基站BS和移动站MS之间进行两跳传送。

图1A是示出传统的中继方式的图。在该中继方式中，为了在基站BS和移动站MS之间双向传送信号，需要下述4个阶段。

(1)基站BS向中继站RS发送信号

(2)中继站RS将该信号发送到移动站MS

(3)移动站MS向中继站RS发送信号

(4)中继站RS将该信号发送到基站BS

因此，在该中继方式中，需要相互正交的4个通信资源。

图1B是示出现有的网络编码方式的一例的图。在该中继方式中，为了在基站BS和移动站MS之间双向传送信号，需要下述3个阶段。

(1)基站BS经由链路D1向中继站RS发送信号S1

(2)移动站MS经由链路D2向中继站RS发送信号S2

(3)中继站RS分别对信号S1和信号S2进行解码，针对1组解码数据按每个位进行“异或”运算(XOR)，将该运算结果组播到基站BS和移动站MS。另外，向组播分组赋予报头(header)、CRC、FEC。

该方式常常被称为DF(Decode-and-Forward，解码转发)中继。在DF中继中，需要相互正交的3个通信资源。然后，与图1A所示的传统的中继方式相比较，在理论上，两跳通信的吞吐量最大，提高33％。并且，当跳数增多时，DF中继的吞吐量与图1A所示的传统的中继方式相比较，在理论上逐渐接近2倍。

在现有的DF中继中，在中继站RS中，按每个位进行“异或”运算。然后，基站BS和移动站MS分别接收信号“S1 XOR S2”。这里，基站BS通过进行接收信号和信号S1的“异或”运算，可获得信号S2。即，基站BS可接收从移动站MS发送的信号S2。同样，移动站MS可接收从基站BS发送的信号S1。由此，可实现双向通信。另外，关于DF中继，例如在非专利文献1中作了记载。

图1C是示出现有的另一网络编码方式的图。在该中继方式中，利用下述2个阶段，在基站BS和移动站MS之间双向传送信号。

(1)从基站BS向中继站RS的信号发送、以及从移动站MS向中继站RS的信号发送同时进行。

(2)中继站RS将干扰信号进行放大并组播到基站BS和移动站MS。此时，中继站RS不对接收信号进行解码。

该方式常常倍称为AF(Amplified-and-Forward，放大转发)中继。在AF中继中，所需要的相互正交的通信资源仅是2个。因此，AF中继的吞吐量与图1A所示的传统的中继方式相比较，在理论上最大而为2倍。另外，关于AF中继，例如在非专利文献2中作了记载。

非专利文献1：P.Larsson，N.Johansson，K.E.Sunell，“Codedbi-directional relaying”，the 5th Scandinavian WS on Wireless Ad-HocNetworks(AdHoC’05)，Stochholm，Sweden，May 2005

非专利文献2：P.Popovsiki，and H.Yomo，“Wireless network codingby amplify-and-forward for bi-directional traffic flows”，IEEECommunications Letters，Vol.11，No.1，pp 16-18，January 2007

然而，图1A～图1C所示的中继方式，如图2所示，分别具有缺点。图1A所示的传统的中继方式，由于各阶段相互独立而被控制，因而链路的可信度高，并且，通信的灵活性(或者自由度)也高。然而，在该中继方式中，由于阶段数多，吞吐量低，因而导致通信效率低。另外，“通信的灵活性”不是单义的，而意味着在选择用于发送数据的调制方式和编码率时的自由度。