[发明专利]基于分布式3-D Turbo码的中继传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及到信道编码和中继传输，具体的说就是将3-D Turbo码运用到中继传输的一种方法。 

背景技术

利用中继节点帮助移动用户转发数据，可获得额外的分集增益，改善接收端的误帧率性能，是提高移动用户在小区边缘通话质量的有效手段之一。 

现有的无线多址接入中继网络，如图1所示。它由一个源节点，一个中继节点和一个目的节点组成。它的源节点在中继节点的帮助下与目的节点进行通信时，需要两个时隙，即源节点占用一个时隙向中继节点和目的节点广播数据，中继节点占用一个时隙，帮助源节点转发数据至目的节点。 

为了提高中继转发效率的同时改善目的节点的误帧率性能，学者提出了采用分布式的方式，将充分考虑Shannon信道编码定理假设条件的Turbo码运用到多址接入的模型中，从而取得了一定的性能增益。 

但随着通信技术日新月异的新发展，Turbo码错误平层较高，其误帧率目标只有10^-2到10^-5，已经远远满足不了人们对视频会议等应用需要10^-8更低的目标需求。受到Turbo码高信噪比时性能的局限，分布式Turbo码在中继传输中难以取得令人满意的误帧率性能。 

因此，在现有多址接入中继系统中，如何利用解决Turbo码错误平层较低的3-DTurbo码设计出一种中继传输方法，是目前需要解决的一个问题。 

发明内容

本发明的目的针对上述现有技术的不足，提出一种基于分布式3-D Turbo码的中继传输方法，以改善目的端的误帧率性能。 

本发明的技术思路是，利用3-D Turbo码的优异性能和中继技术,在源节点采用传统Turbo码编码，在中继节点用渗透系数来选择校验比特进行第三维编码，目的节点采用联合3-D Turbo码译码。 

本发明的方法是这样实现的： 

（1）源节点广播数据步骤: 

源节点S对自己原始的信息进行Turbo码编码，得到编码序列c=(u,p₁,p₂)，并对编码序列进行调制，得到调制序列x；源节点S广播调制序列x至中继节点R和目的节点D； 

（2）中继转发步骤： 

（2.1）中继节点R对接收到的源节点S的信息进行Turbo码译码，得到源节点S的原始信息的估计信息

（2.2）中继节点R对源节点S的估计信息进行Turbo码编码，得到两个长度与信息序列相同的校验序列

（2.3）中继节点R用渗透系数λ(0≤λ≤1)对两个校验序列和分别进行选择，得到待编码的校验序列p_1λ和p_2λ，再用交替合并的方法合并校验序列p_1λ和p_2λ，得到第三维待编码序列u_λp； 

（2.4）中继节点R将第三维待编码序列u_λp交织后送入第三维编码器，得到校验序列p_R，中继节点R再对该校验序列p_R进行调制，得到调制序列x_R，并将其发送到目的节点； 

（3）目的节点译码步骤： 

（3.1）目的节点对接收到的源节点信号y_sd和中继转发的信号y_rd分别进行软解调，得到c=(u,p₁,p₂)和p_R分别对应的对数似然比序列和其中，L_u对应的是源信息序列u的对数似然值，对应的是源校验序列p₁的对数似然值， 对应的是源校验序列p₂的对数似然值，是第三维校验序列p_R的对数似然值。 

（3.2）目的节点D将得到的对数似然信息送入第三维译码器，译码得到外信息L^e，外信息L^e经过解交织，并由串并转换器分为两个等长的分量校验外信息和 

（3.3）目的节点D用渗透系数逆选择的方法，将来自源节点的两个分量校验信 息序列p₁和p₂对应的似然比序列和分别与第三维译码器译出的分量校验外信息和合并，得到修正后的两个分量校验信息序列p₁和p₂的对数似然比序列 和