[发明专利]一种误码率近似最优解码的获取方法及系统

说明书

本发明适用于通信技术，提供了一种误码率近似最优解码的获取方法，包括：建立基于解码转发协议、单源单终端的中继网络模型，包括单个源节点、若干中继节点和单个目标节点，每一中继节点均由单输入链路和多输出链路，且目标节点为唯一具有多输入链路的节点，在目标节点建立乘积网格结构，乘积网格结构表示所有可能的中继节点解码错误的场景，并对中继节点解码所引入的错误比特之间的相关性进行准确建模；根据乘积网格结构确定分支度量；根据乘积网格结构和BCJR算法对源节点传输的源信息进行计算得到误码率近似最优解码。通过本发明实施例提供的误码率近似最优解码的获取方法可以在不同的中继信道场景中实现比现有的解码算法更优的性能。

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种基于解码转发协议的误码率近似最优解码的获取方法及系统。

背景技术

作为一种杰出的传输策略，中继辅助通信成为了研究热点，其基本思想是部署一个或多个中继节点来扩展源节点发出信号的覆盖范围。在众多已知的中继协议中，研究最广泛的是放大转发(Amplify-and forward,AF)与解码转发(Decode-and-Forward,DF)协议。作为消除噪声和其他信道受损影响的最经典和实用的中继协议之一，DF有重要的研究意义。在此协议中，中继节点完全解码、重新编码并重新传输源节点的信息。然而，传统的DF协议的实现面临两个问题。

其一，传统的应用在目标节点上的最大比例组合方案假设从源节点至中继节点的传输是完善的，而实际上从源节点至中继节点的链路并不完善，这意味着中继节点有时并不能成功解码。其二，实现DF协议的另一个难点是很难(不可能)在目标节点实现BER最优解码算法。首先，要实现最优解码，必须要获取从源节点至中继节点链路的精确的误差统计信息，然而这在实际系统中很难做到。其次，同最大似然解码(Maximum LikelihoodDecoding,MLD)算法一样，在目标节点的BER最优解码算法不仅需要在目标节点，还要在中继节点上考虑所有可能的符号检测场景。此外，已知的BER/BLER最优解码算法的复杂性与信息快的长度指数相关，并且即便是对于一些未编码的系统，这些算法的实现也非常复杂。

在更普遍的基于DF协议的单源单终端的复杂中继网络中，每个中继节点都有单输入链路和多输出链路，而目标节点是唯一的具有多输入链路的节点。此外，每个物理上具有多输入链路的中继节点可以在逻辑上表示为具有单输入链路的多个中继节点。虽然实际的网络中的中继节点可能有多个输入链路，但我们的网络图实际上是关于源节点发送的数据包是如何被接收，并由逻辑上的中继节点重新生成再发送给目标节点的图形表示。在此期间，一个实际的具有多输入链路的中继节点可以被表示为具有一个输入链路的多个逻辑中继节点。

因此，在不完善的源节点至中继节点的链路中，现有的近似最优的解码算法在估计不同中继解码场景的概率的能力较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于解码转发协议的误码率近似最优解码的获取方法及系统，旨在解决现有的近似最优的解码算法在估计不同中继解码场景的概率的能力较低的问题。

本发明是这样实现的，一种误码率近似最优解码的获取方法，包括：

步骤A，建立基于解码转发协议、单源单终端的中继网络模型，所述中继网络模型包括单个源节点、若干中继节点和单个目标节点，每一中继节点均由单输入链路和多输出链路，且所述目标节点为唯一具有多输入链路的节点；

步骤B，在所述目标节点建立乘积网格结构，所述乘积网格结构表示所有可能的中继节点解码错误的场景，并对中继节点解码所引入的错误比特之间的相关性进行准确建模；

步骤C，根据所述乘积网格结构确定分支度量；

步骤D，根据确定分支度量的乘积网格结构和BCJR算法对源节点传输的源信息进行计算，得到所述源信息的误码率近似最优解码。

本发明还提供了一种误码率近似最优解码的获取系统，包括：