[发明专利]基于Lattice编码放大转发的网络编码方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法及系统，本发明涉及的一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法，包括步骤：S11.信源节点S_i使用n维Lattice编码器向中继节点r发送导频信号和数据信号；S12.所述中继节点r将接收到的数据信号进行模运算，并对所述接收到的导频信号进行叠加、放大转发处理，获得信道状态信息CSI；S13.所述中继节点r将得到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号发送至信源节点S_i；S14.所述信源节点S_i通过Lattice解码器对接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号进行解码，获得期望信息。本发明可以有效地降低了传输的差错概率，提高了双向传输中继信道的传输速率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法及系统。

背景技术

在无线网络的物理层，所有数据通过电磁波进行传输。无线信道具有广播特性和多址接入特性，一个节点能同时接收到来自多个节点的电磁信号，而引起信号间的干扰。一般情况下，干扰会降低无线传输性能，大多数通信系统的算法和协议选择减少或避免干扰。然而，与其将信号千扰看作一种破坏加以避免，不如利用协作分集技术，使中继节点转发其他节点的电磁信号，从而提高网络性能。大多数已有的协作通信方案主要依靠以下两种中继策略。

A.放大转发

放大转发模式(Amplify-and-Forward，AF)是一种最为简单的协同发送信号方式。在这种模式下，中继节点将接收到来自发射节点的被噪声干扰的信号，然后中继节点将放大并重传这个加了噪声干扰的信号。由于中继节点没有应用任何解码，噪声在中继节点处也被放大，最终影响系统性能。

B.解码转发

解码转发模式(Decode-and-Forward，DF)相比AF更为复杂。在这种模式下，中继节点同样接收到包含噪声的信号，不过中继节点将对信号进行解码，以获得原始信息。然后它再将解码之后的信息重新编码，发送给目的节点。解码转发模式可以避免放大转发模式对噪声的放大，但是它的协议复杂度很高，并且中继节点必须对用户信息分别解码，造成了性能损失。

因此，需要提出一种可以有效地降低了传输的差错概率，提高了双向传输中继信道的传输速率的技术方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法及系统，有效地降低了传输的差错概率，提高了双向传输中继信道的传输速率。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法，包括步骤：

S1.信源节点S_i使用n维Lattice编码器向中继节点r发送导频信号和数据信号；

S2.所述中继节点r将接收到的数据信号进行模运算，并对所述接收到的导频信号进行叠加、放大转发处理，获得信道状态信息CSI；

S3.所述中继节点r将得到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号发送至信源节点S_i；

S4.所述信源节点S_i通过Lattice解码器对接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号进行解码，获得期望信息。

进一步的，在步骤S1中，信源节点S_i使用n维Lattice编码器获得Λ_s、然后以平均功率σ²(Λ_s)＝P发送信号，表示为：