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      數(shù)據(jù)中繼裝置、通信裝置及數(shù)據(jù)中繼方法

      文檔序號:7944956閱讀:133來源:國知局
      專利名稱:數(shù)據(jù)中繼裝置、通信裝置及數(shù)據(jù)中繼方法
      數(shù)據(jù)中繼裝置、通信裝置及數(shù)據(jù)中繼方法技術(shù)領(lǐng)域這里所述的本發(fā)明的各個方面涉及數(shù)據(jù)中繼裝置、數(shù)據(jù)中繼方法及 接收中繼數(shù)據(jù)的通信裝置。
      背景技術(shù)
      在多個通信裝置之間傳送數(shù)據(jù)的最簡單的方法是直接地從一個通信 裝置向另一通信裝置傳送數(shù)據(jù)。然而,這種方法使用較高發(fā)射功率來保證該無線通信的質(zhì)量,例如,當(dāng)在BS (基站)與MS (移動臺)之間進(jìn) 行無線通信時,其結(jié)果是增大了功耗。另選的是,可以減小無線小區(qū)的 大小。然而,基站BS的數(shù)量將會增大,并且最終增大系統(tǒng)建設(shè)成本。因此,在各個通信裝置之間設(shè)置中繼站。以下,將描述當(dāng)在BS與 MS之間設(shè)置有中繼站(RS)并且在基站(BS)與移動臺(MS)之間進(jìn) 行兩跳(two-hop)傳輸時所采用的中繼方法。圖IIA是示出中繼方法的示例的圖。這種中繼方法使用以下四個階 段來在BS與MS之間雙向地傳送數(shù)據(jù)。更具體地說,在第一階段(P-l), BS向RS傳送承載有數(shù)據(jù)的信號。在第二階段(P-2), RS將該信號傳送 給MS。在第三階段(P-3), MS向RS傳送承載有數(shù)據(jù)的信號。在第四 階段(P-4), RS將該信號傳送給BS。在這種中繼方法中,采用了4個具 有正交關(guān)系的通信資源。圖IIB是示出中繼方法的示例的圖。這種中繼方法需要以下3個階 段來在BS與MS之間雙向地傳送信號。更具體地說,在第一階段(P-l), BS經(jīng)由鏈路Dl向RS傳送信號Sl。在第二階段(P-2), MS經(jīng)由鏈路 D2向RS傳送信號S2。在第三階段(P-3), RS對信號Sl及S2進(jìn)行解 碼,計算經(jīng)解碼數(shù)據(jù)的各個相應(yīng)比特對的異或(XOR),以將其合并。之 后,RS基于合并的數(shù)據(jù)與調(diào)制方法相對應(yīng)地生成符號,并且將計算結(jié)果多播傳送給BS及MS。這種中繼方法是"DF (Decode-and-Forward,解 碼及轉(zhuǎn)發(fā))中繼"。在DF中繼中,采用了三個正交通信資源。在邏輯上,與圖11A所 示的中繼方法相比,兩跳通信的吞吐量最大可以提高33%,并且隨著跳 轉(zhuǎn)數(shù)量的增大,吞吐量可以接近翻番。圖12示出用于對RS經(jīng)由多個通信鏈路所接收的各個信息進(jìn)行合并 并且用于傳送該合并結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)編碼部的設(shè)置。如圖所示,該網(wǎng)絡(luò)編碼 部包括XOR單元1、報頭添加單元2、 CRC (循環(huán)冗余校驗(yàn))單元3、 FEC (前向糾錯)單元4及調(diào)制單元5 (例如,參見R.Ahlswede, N. Cai, S.Y.R. Li and R.W. Yeung, "Network information flow", IEEE Transactions on Information Theory, Vol.46, No.4, ppl204匿1216, July 2000)。XOR單元1計算多個解碼數(shù)據(jù)的各個比特對(即比特串對)的XOR, 以生成多播數(shù)據(jù)。報頭添加單元2向XOR單元1的輸出添加報頭。CRC 單元3向報頭添加單元2的輸出添加用于在接收側(cè)進(jìn)行檢錯的CRC比特。 FEC單元4對CRC單元3的輸出執(zhí)行糾錯編碼,例如turbo編碼。調(diào)制 單元5基于FEC單元4的輸出與調(diào)制方法相對應(yīng)地對符號進(jìn)行調(diào)制。在DF中繼中,RS對各個比特對進(jìn)行XOR運(yùn)算(逐比特運(yùn)算),以 生成多播數(shù)據(jù)。因此,通過對多播數(shù)據(jù)與由BS傳送給RS的數(shù)據(jù)進(jìn)行 XOR運(yùn)算,該BS可以獲取從MS傳送的數(shù)據(jù)。類似地,通過對多播數(shù) 據(jù)與由MS傳送給RS的數(shù)據(jù)進(jìn)行XOR運(yùn)算,該MS可以獲得從BS傳 送的數(shù)據(jù)。通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)雙向通信。此外,在"Coded bi-directional relaying" (written by P. Larsson, N. Johansson, K.E. Sunell, the 5th Scandinavian WS on Wireless Ad-Hoc Networks (AdHoc'05), Stockholm, Sweden, May 2005)中,也描述了 DF中繼。圖IIC是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一中繼方法的圖。在這個中繼方法 中,在以下兩個階段中在BS與MS之間雙向地傳送信號。更具體地說, 在第一階段,同時進(jìn)行從BS到RS的信號傳送以及從MS到RS的信號 傳送。在第二階段,RS對信號(該信號包括彼此之間的干擾)進(jìn)行放大, 該信號是通過對在空間中同時從BS及MS傳送的信號進(jìn)行合并而獲得的信號,并且RS將經(jīng)過放大的信號多播傳送給BS和MS。此時,RS不對 要傳送的接收信號進(jìn)行解碼。這種中繼方法是AF (Amplify-and-Forward, 放大及轉(zhuǎn)發(fā))中繼。AF中繼采用兩個正交的通信資源。在邏輯上,AF中繼的吞吐量最 大可以是圖11A所示的中繼方法的吞吐量的兩倍。此外,在"Wirdess network coding by amplify-and-forward for bi-directional traffic flows"(written by P. Popovsiki, and H. Yomo, IEEE Communications Letters, Vol.ll, No.l, ppl6-18, January 2007)中,也描述了 AF中繼。然而,圖IIA到圖IIC所示的中繼方法的特征如圖13所概括。由 于在傳統(tǒng)的中繼方法中對各個階段進(jìn)行獨(dú)立控制,所以鏈路的可靠性及 通信的現(xiàn)有(classical)靈活度(自由度)都較高。然而,由于在這種中 繼方法中各個階段的數(shù)量增大,所以吞吐量減小,結(jié)果導(dǎo)致通信效率下 降。這里,"通信的靈活度"是指對數(shù)據(jù)傳送調(diào)制方案及編碼率(code rate) 進(jìn)行選擇的自由度。在上述DF中繼中,從兩條鏈路接收各個數(shù)據(jù)。通過對從解碼接收 數(shù)據(jù)而得到的并且比特數(shù)量相同的兩個比特串計算XOR (逐比特),來對 這兩個比特串進(jìn)行合并、以生成一個比特串,然后,通過劃分這個比特 串,來基于具有特定數(shù)量的比特的符號進(jìn)行與具體調(diào)制方法對應(yīng)的調(diào)制。 因此,在向BS及MS多播傳送比特串D3時選擇一種調(diào)制方案。例如, 雖然從RS到BS的傳送最高可以使用16QAM(16正交幅度調(diào)制),并且 從RS到MS的傳送最高可以使用QPSK (四相相移鍵控),但是在這兩 個傳送中都選擇了 QPSK,以滿足這兩個傳送的傳送要求。更具體地說,當(dāng)鏈路對的通信質(zhì)量不平衡(unbalanced)時,經(jīng)由具 有優(yōu)選通信質(zhì)量的鏈路的數(shù)據(jù)傳送受限于具有非優(yōu)選通信質(zhì)量的鏈路的 數(shù)據(jù)通信。也就是說,通信靈活度下降。上述AF中繼并不具有通信靈活度。另外,由于在具有大量噪聲的 環(huán)境中,這些噪聲在RS中也被放大,所以通信性能明顯下降。雖然例如 引入DNF (Denoise-and-Forward,去噪及轉(zhuǎn)發(fā))中繼方法來降低這個問 題的嚴(yán)重程度,但是引入DNF中繼方法也使得RS的設(shè)置更加復(fù)雜。6發(fā)明內(nèi)容因此,在一個方面,本發(fā)明的一個實(shí)施方式的目的是提高通信靈活度。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種用于對在第一通信裝置與第二 通信裝置之間雙向傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼的數(shù)據(jù)中繼裝置,該數(shù)據(jù)中繼裝 置包括第一符號串生成器,該第一符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第一調(diào) 制方法而由傳送自所述第二通信裝置的第一數(shù)據(jù)生成第一符號串;第二 符號串生成器,該第二符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第二調(diào)制方法而由傳 送自所述第一通信裝置的第二數(shù)據(jù)生成第二符號串;以及合并單元,該 合并單元被設(shè)置為通過對所述第一符號串的第一符號及所述第二符號串 的第二符號計算異或,來對所述第一符號與所述第二符號進(jìn)行合并,以生 成要被多播傳送給所述第一通信裝置及所述第二通信裝置的第三符號串。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種用于對由利用網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù) 中繼裝置中繼傳送的多播數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的通信裝置,該通信裝置包括 解碼器,該解碼器被設(shè)置為通過使用從所述通信裝置傳送給所述數(shù)據(jù)中 繼裝置的傳送數(shù)據(jù)對各個符號對計算異或,來對由所述數(shù)據(jù)中繼裝置生 成的所述多播數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,以獲取接收數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種用于對在第一通信裝置與第二 通信裝置之間雙向傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼的數(shù)據(jù)中繼方法,該數(shù)據(jù)中繼方 法包括以下步驟根據(jù)第一調(diào)制方法而由傳送自所述第二通信裝置的第 一數(shù)據(jù)生成第一符號串;根據(jù)第二調(diào)制方法而由傳送自所述第一通信裝 置的第二數(shù)據(jù)生成第二符號串;通過對所述第一符號串的第一符號及所 述第二符號串的第二符號計算異或,來對所述第一符號與所述第二符號 進(jìn)行合并,以生成第三符號串;向所述第一通信裝置及所述第二通信裝 置多播傳送基于所述第三符號串的數(shù)據(jù);由所述第一通信裝置及所述第 二通信裝置來接收由所述數(shù)據(jù)中繼裝置多播傳送的所述第三符號串;由 所述第一通信裝置使用所述第一數(shù)據(jù)來對所接收的第三符號串進(jìn)行解 碼;以及由所述第二通信裝置使用所述第二數(shù)據(jù)來對所接收的第三符號串進(jìn)行解碼。通過權(quán)利要求書中具體指出的單元及組合來實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目 的和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是,上述一般描述和隨后的詳細(xì)描述是示例性和說明性 的,而不是對要求保護(hù)的本發(fā)明的限制。


      圖1是根據(jù)一個實(shí)施方式的中繼站的網(wǎng)絡(luò)編碼部的設(shè)置示例的圖;圖2是由每符號(each-symbol) XOR單元對各對符號進(jìn)行的XOR 運(yùn)算的示例(1);圖3是由每符號XOR單元對各對符號進(jìn)行的XOR運(yùn)算的示例(2);圖4示出編碼率為1/2的QPSK調(diào)制的塊錯誤率BLER相對于符號 噪聲比(Es/N0);圖5是網(wǎng)絡(luò)解碼部的設(shè)置示例的圖;圖6A到圖6C是示出星座互換(constellation swapping)的示例的圖(1);圖7A到圖7C是示出星座互換的示例的圖(2); 圖8A到圖8C是示出星座互換的示例的圖(3); 圖9示出仿真得到的吞吐量的比較結(jié)果;圖10是示出根據(jù)一個實(shí)施方式的中繼方法與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多個 中繼方法之間的比較的表;圖IIA到圖IIC是用于示出在基站與移動臺之間的中繼方法的說明性圖;圖12是示出在中繼站中用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)編碼部的設(shè)置的框圖;圖13是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多個中繼方法之間的比較的表; 圖14是示出頻譜效率(沒有重疊(overlapping))的圖;以及 圖15是示出頻率效率(具有重疊)的圖。8具體實(shí)施方式
      下面參照附圖,來描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所涉及的數(shù)據(jù)中繼裝置、數(shù) 據(jù)中繼方法及通信裝置的實(shí)施方式。在實(shí)施方式中,假設(shè)中繼裝置針對多個接收比特串中的各個接收比 特串而生成與各個調(diào)制方法相對應(yīng)的符號數(shù)據(jù),并且將這些多個符號數(shù) 據(jù)進(jìn)行合并。按照這種設(shè)置,針對這些多個比特串中的各個比特串生成 符號數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶希望針對各個符號數(shù)據(jù)采用不同的調(diào)制方案時,這種 設(shè)置使得能夠根據(jù)不同的調(diào)制方法(方案)來針對這些多個比特串中的 各個比特串生成符號數(shù)據(jù)。[實(shí)施方式]首先,描述根據(jù)本實(shí)施方式的中繼站的網(wǎng)絡(luò)編碼部。圖1是根據(jù)本 實(shí)施方式的中繼站的網(wǎng)絡(luò)編碼部的設(shè)置示例。如圖1所示,該網(wǎng)絡(luò)編碼部包括報頭添加單元2a和2b、 CRC (循環(huán)冗余校驗(yàn))單元3a和3b (檢 錯編碼器)、FEC (前向糾錯)單元4a和4b (糾錯編碼器)、符號串生成 單元6a和6b (符號串生成器)、每符號XOR單元7 (異或計算單元)、 MCS (調(diào)制及編碼方案)確定單元8 (調(diào)制及編碼方法確定單元)、以及 調(diào)制單元9 (調(diào)制器)。報頭添加單元2a和2b分別向從移動臺及基站傳送并由該中繼站解 調(diào)的比特串Bl及B2添加報頭。CRC單元3a和3b分別向報頭添加單元 2a和2b的輸出添加用于在接收側(cè)進(jìn)行檢錯的CRC比特。FEC單元4a和 4b執(zhí)行糾錯編碼,例如turbo編碼??梢苑謩e將用于在接收側(cè)進(jìn)行糾錯的 FEC比特添加到CRC單元3a和3b的輸出。符號串生成單元(符號串生成器)6a和6b分別基于由MCS確定單 元8所確定的在中繼站與基站之間的鏈路以及在中繼站與移動臺之間的 鏈路的調(diào)制方法和/或編碼方法,根據(jù)輸出自FEC單元4a和4b的比特串 來生成符號串。每符號XOR單元7對由符號串生成單元6a和6b生成的符號串的各 個符號對進(jìn)行XOR運(yùn)算,以生成多播符號。由符號串生成單元6a生成 的符號Sl具有M0個比特,而由符號串生成單元6b生成的符號S2具有Ml個比特。更具體地說,分別將符號Sl和S2表示為{a0,0, ceo,!,…,a,} 和(od,o,au,…,Od,Mw〉。這里,an,m={0,l},并且!1 = 0,1。另外,將多 播符號表示為(卩o,P!,…,U,其中M二Max(MO,Ml)。 在這種情況下,得到如果M0大于M1 (MOMl),則n等于O (n = 0)。否則,n等于1 (n = 1)。將多播符號{[3(),^, ...,PM.O映射到星座圖(信號星座圖),其調(diào)制階 數(shù)等于log2max(M0, Ml)。圖2和圖3示出了由每符號XOR單元7對每個符號對進(jìn)行的XOR 運(yùn)算的示例。更具體地,圖2示出了在兩個16QAM符號之間的XOR運(yùn) 算,而圖3示出了在QPSK符號與16QAM符號之間的XOR運(yùn)算。由于 圖2中的兩個符號的比特長度相同,所以對這兩個符號的各個比特對進(jìn) 行XOR運(yùn)算。也就是說,使用Sl的16QAM符號的第一 (第二、第三、 第四)比特以及S2的16QAM符號的第一 (第二、第三、第四)比特進(jìn) 行XOR運(yùn)算。由于圖3中的兩個符號的比特長度不同,所以對這兩個符 號的開始兩個比特對進(jìn)行XOR運(yùn)算,而較長符號的其余兩個比特則按照 原樣使用。例如,使用Sl的QPSK符號的第一(第二)比特和S2的16QAM 符號第一 (第二)比特進(jìn)行XOR運(yùn)算,而S2的16QAM的第三及第四 比特不用于XOR運(yùn)算。每符號XOR單元7按照這種方式來針對各個符號對進(jìn)行XOR運(yùn)算, 以生成多播符號,由此能夠克服DF中繼的缺點(diǎn),S卩,通信質(zhì)量受限于具 有非優(yōu)選通信質(zhì)量的路徑的數(shù)據(jù)傳送。另外,可以將多播符號的調(diào)制階 數(shù)調(diào)節(jié)到兩個符號的較高調(diào)制階數(shù)。當(dāng)兩個符號之間的調(diào)制階數(shù)不同時,每符號XOR單元7從MSB(最 高有效位)開始進(jìn)行XOR運(yùn)算,由此保證具有較低調(diào)制階數(shù)的符號的較 高質(zhì)量。也可以使用LSB比特或者其它比特來進(jìn)行XOR運(yùn)算,而不使 用MSB。MCS確定單元8根據(jù)中繼站與基站之間的鏈路(以下稱為"中繼站m = 0,l,..,min(M0,Ml) —1 min(M0,Ml),'.備x(M0,Ml) — 1…(l)10一基站鏈路")的頻譜效率以及中繼站與移動臺之間的鏈路(以下稱為"中繼站一移動臺鏈路")的頻譜效率,來確定MSC (調(diào)制及編碼方案)。更 具體地說,MCS確定單元8按照以下方式來確定調(diào)制及編碼方案。分別將中繼站一基站鏈路的頻譜效率以及中繼站一移動臺鏈路的頻譜效率表示為c(BS)kl, k2(rBs)和c(MS)kl. k3(rMS),這些頻譜效率分別是這些鏈路的SINR (信號與干擾加噪聲功率比)rBS禾QrMS的函數(shù)。這里, kl和k2分別是發(fā)送調(diào)制階數(shù)和接收調(diào)制階數(shù),并且kl 2 k2, kl 2 k3, 并且kl, k2, K3 = {2, 4, 6}。另外,在MCS表的設(shè)計中造成重疊 (overlapping)。更具體地說,設(shè)置了針對相同SINR具有不同調(diào)制階數(shù) 和編碼率的MCS。圖14和圖15分別示出沒有重疊和具有重疊的情況。MCS確定單元8通過利用公式(2)針對圖15所示的具有重疊的情 況進(jìn)行kl、 k2和k3的全局搜索,來確定調(diào)制及編碼方案。kmkaxk (c(Bs)k,,k2(fbs) + c(MS)kik3(rMS))…(2)當(dāng)確定了調(diào)制及編碼方案時,如果可能,優(yōu)選的是,通常將中繼站 一基站鏈路以及中繼站一移動臺鏈路這兩者的調(diào)制階數(shù)設(shè)定為同一值,而不考慮編碼率為多少。然而,當(dāng)SINR較低時,因?yàn)楦唠A數(shù)QAM的 星座噪聲,所以響應(yīng)于從QPSK切換到更高階數(shù)的QAM,性能會下降。圖4是示出了編碼率為1/2的QPSK調(diào)制的塊錯誤率BLER相對于 符號噪聲比(Es/N0)的圖。這里,噪聲是AWGN (加性高斯白噪聲)。 圖4示出了依序(ordinal) QPSK星座、使用QPSK符號調(diào)制的16QAM 星座以及使用QPSK符號調(diào)制的64QAM星座的數(shù)據(jù)傳送情況。參照圖4,滿足BLER-0.01所需要的符號噪聲比Es/N0在依序QPSK 中為-1.75dB,在16QAM中為0.9dB,而在64QAM中為1.8dB。因此, 依序QPSK與16QAM之間的Es/N0差值與依序QPSK和64QAM之間的 Es/N0差值分別等于2.65dB和3.55dB,這是損耗。為了應(yīng)對這種性能下降,可以進(jìn)行重復(fù)編碼或者網(wǎng)格(trellis)編碼 調(diào)制。更具體地說,當(dāng)組合不同的星座時,通過進(jìn)行重復(fù)編碼或者網(wǎng)格 編碼調(diào)制,將較低階數(shù)的星座轉(zhuǎn)換為較高階數(shù)的星座。例如,通過將QPSK 符號的兩個比特重復(fù)一次而獲得16QAM,而通過將QPSK符號的兩個比特重復(fù)二次而獲得64QAM。返回參照圖1,調(diào)制單元(調(diào)制器)9按照由MCS確定單元8所確 定的調(diào)制及編碼方案來調(diào)制多播符號。接下來,描述用于對多播符號進(jìn)行解碼的網(wǎng)絡(luò)解碼部?;竞鸵苿?臺都包括網(wǎng)絡(luò)解碼部。圖5是網(wǎng)絡(luò)解碼部的設(shè)置示例。如圖所示,網(wǎng)絡(luò) 解碼部包括星座互換單元11、軟判決去FEC單元12、 CRC校驗(yàn)單元13、 以及報頭移除單元14。星座互換單元ll根據(jù)傳送信息而將星座互換。更具體地說,星座互 換單元11按照以下方式來將星座互換。假設(shè)aoa, ... aM-,被設(shè)定為由中繼站用于多播傳送的多個星座點(diǎn)中的 一個星座點(diǎn),并且將其稱為母(mother)星座。星座點(diǎn)的數(shù)量等于2M, 并且a^(0, l}(0Sm^M-l)。另外,根據(jù)該基站的傳送符號S2而形成并且用于對多播符號進(jìn)行解 調(diào)的新符號的星座點(diǎn)被設(shè)定為ao,Q,ao,, ... ao,M-,。類似地,根據(jù)移動臺的傳 送符號Sl而形成并且用于對多播符號進(jìn)行解調(diào)的新符號的星座點(diǎn)被設(shè)定 為a!", …ai,M匿io另外,符號81包括傳送比特{01(),(),01(),1...01,-1},符號S2包括傳送比 特(a丄,o, a!,!…a,)。這里,M = max(M0, Ml)。在這種情況下,由公式(3)確定星座點(diǎn)ao,o, ao,! ... ao,!和a^, a!,!... ai,M-i。JamXOR"(n+1)mod2,mm二0,l,…,min(M0, Ml)—1 a,—1 am m = min(M0, Ml),…,Mn-l公式(3)指示了新星座點(diǎn)是基于母星座及傳送信息。更具體地說, 星座互換單元11利用母星座和傳送信息來互換星座。圖6A到圖8C是星座互換的示例。圖6A到圖6C示出了其中兩個 符號均為QPSK符號的情況。這里,符號S1為"01",而符號S2為"10"。 圖6A、 6B和6C分別示出了母星座、符號Sl的新星座、以及符號S2的 新星座。中繼站確定符號Sl"01"與符號S2"10"的XOR以生成多播符號"ll"。12基站使用母星座及符號S2 (即,"10")來更新星座,以生成新星座
      點(diǎn)"or。更具體地說,將符號si映射到與多播符號相同的位置。
      類似地,在移動臺中將符號S2映射到與多播符號相同的位置。因此, 基站和移動臺能夠分別使用圖6B和6C所示的新星座,容易地對多播符 號進(jìn)行解碼。
      圖7A到圖7C示出了其中兩個符號均為16QAM符號的情況。這里,
      符號si是"oiio",而符號S2是"ioir。因此,多播符號是"iior。圖
      7A、 7B和7C分別示出了母星座、符號S1的新星座、以及符號S2的新星座。
      圖8A到圖8C示出了其中符號S1是QPSK符號而符號S2是16QAM 符號的情況。這里,符號S1是"01",而符號S2是"1011"。因此,多播符 號是"llll"。圖8A、 8B和8C分別示出了母星座、符號Sl的新星座、 以及符號S2的新星座。
      返回參照圖5,軟判決去FEC單元(糾錯解碼器)12使用由星座互 換單元11互換的星座來對多播符號進(jìn)行解碼,并且使用FEC進(jìn)行檢錯/ 糾錯。該軟判決去FEC單元12使用軟判決來對多播符號進(jìn)行解碼。
      CRC校驗(yàn)單元13對己經(jīng)過采用FEC的檢錯/糾錯的比特串進(jìn)行CRC 校驗(yàn)。報頭移除單元14從已經(jīng)過CRC校驗(yàn)的比特串移除報頭。
      星座互換單元11按照這種方式使用母星座及傳送信息來互換星座, 由此網(wǎng)絡(luò)解碼部能夠容易地對多播符號進(jìn)行解碼。
      圖9示出了仿真得到的吞吐量的比較結(jié)果。圖9示出了根據(jù)本實(shí)施 方式的DF中繼方法(即,對各個比特進(jìn)行XOR進(jìn)行運(yùn)算來生成多播數(shù) 據(jù)的方法)在與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DF中繼方法相比較的情況下的吞吐量提 高。在仿真中得到的吞吐量提高率是39%。
      圖10是示出了根據(jù)本實(shí)施方式的中繼方法與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的中繼 方法的比較的表。如表中所示,與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DF中繼方法相比,在 根據(jù)本實(shí)施方式的中繼方法中能夠提高通信靈活度及吞吐量。
      如上所述,在本實(shí)施方式中,中繼站的符號串生成單元6a和6b分 別根據(jù)中繼站一基站鏈路及中繼站一移動臺鏈路的調(diào)制及編碼方案來生成符號串。每符號XOR單元7對由符號串生成單元6a和6b生成的符號 串的各個符號對進(jìn)行XOR運(yùn)算,以生成多播符號。因此,可以克服根據(jù) 現(xiàn)有技術(shù)的DF中繼方法的缺點(diǎn),即,通信質(zhì)量受限于具有非優(yōu)選通信質(zhì) 量的鏈路的數(shù)據(jù)傳送,并且能夠提高通信靈活度。如仿真結(jié)果所示,與 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DF中繼方法相比,根據(jù)本實(shí)施方式的中繼方法能夠提高 吞吐量。
      另外,在本實(shí)施方式中,星座互換單元ll利用母星座及傳送信息來 互換星座。然后,軟判決去FEC單元12使用經(jīng)過互換的星座來對多播符 號進(jìn)行解碼。因此,能夠容易地對多播符號進(jìn)行解碼。
      使用對各個符號進(jìn)行XOR運(yùn)算的網(wǎng)絡(luò)編碼能夠提高通信靈活度,而 不會使得傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼及解碼復(fù)雜化。
      雖然在本實(shí)施方式主要給出了針對使用QPSK及16QAM作為調(diào)制 及編碼方案的情況的描述,但是本發(fā)明并不限于這些調(diào)制及編碼方法。 本實(shí)施方式可以類似地應(yīng)用于使用其它調(diào)制及編碼方案(諸如,32QAM 及64QAM的情況)。
      根據(jù)上述實(shí)施方式,能夠提高通信靈活度。
      根據(jù)本發(fā)明的一個方面,將本發(fā)明的單元、表示以及這些單元的給 定組合應(yīng)用到方法、裝置、系統(tǒng)、計算機(jī)程序、記錄介質(zhì)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 這也能夠解決上述問題。
      這里所述的全部示例及有條件文字旨在幫助讀者理解由發(fā)明人作出 的本發(fā)明及改進(jìn)本領(lǐng)域技術(shù)的概念,并且應(yīng)當(dāng)被理解為并不限于具體所 述的示例及條件,并且說明書中這些示例的組織并不涉及表示本發(fā)明的 優(yōu)點(diǎn)及不足。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是應(yīng)當(dāng)理解的 是,可以對此作出各種改變例、替換例以及修改例,而不脫離本發(fā)明的 精神及范圍。
      相關(guān)申請的交叉引用
      本申請基于2008年3月14日提交的在先日本專利申請No. 2008-66786,并要求該申請的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
      權(quán)利要求
      1、一種用于對在第一通信裝置與第二通信裝置之間雙向傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼的數(shù)據(jù)中繼裝置,該數(shù)據(jù)中繼裝置包括第一符號串生成器,該第一符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第一調(diào)制方法而由傳送自所述第二通信裝置的第一數(shù)據(jù)生成第一符號串;第二符號串生成器,該第二符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第二調(diào)制方法而由傳送自所述第一通信裝置的第二數(shù)據(jù)生成第二符號串;以及合并單元,該合并單元被設(shè)置為通過對所述第一符號串的第一符號及所述第二符號串的第二符號計算異或,來對所述第一符號與所述第二符號進(jìn)行合并,以生成要被多播傳送給所述第一通信裝置及所述第二通信裝置的第三符號串。
      2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中繼裝置,該數(shù)據(jù)中繼裝置還包括 調(diào)制及編碼方法確定單元,該調(diào)制及編碼方法確定單元被設(shè)置為確定所述第一調(diào)制方法及第一編碼方法、以及所述第二調(diào)制方法及第二編 碼方法,以使得到所述第一通信裝置的第一鏈路的頻譜效率與到所述第 二通信裝置的第二鏈路的頻譜效率的和為最大。
      3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)中繼裝置,其中,當(dāng)所述第一調(diào)制方 法與所述第二調(diào)制方法不同時,所述第一符號串生成器或所述第二符號 串生成器通過重復(fù)編碼或網(wǎng)格編碼來生成所述第一符號串或所述第二符 號串,以使得較低調(diào)制階數(shù)與較高調(diào)制階數(shù)相匹配。
      4、 一種用于對由利用網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)中繼裝置中繼傳送的多播數(shù)據(jù) 進(jìn)行接收的通信裝置,該通信裝置包括解碼器,該解碼器被設(shè)置為通過使用從所述通信裝置傳送給所述數(shù) 據(jù)中繼裝置的傳送數(shù)據(jù)對各個符號對計算異或,來對由所述數(shù)據(jù)中繼裝 置生成的所述多播數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,以獲取接收數(shù)據(jù)。
      5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信裝置,其中,所述解碼器包括被設(shè)置 為根據(jù)所述傳送數(shù)據(jù)來互換星座的星座互換單元,并且所述解碼器使用 由所述星座互換單元互換的星座來對所述多播數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,以獲取所述接收數(shù)據(jù)。
      6、 一種用于對在第一通信裝置與第二通信裝置之間雙向傳送的數(shù)據(jù) 進(jìn)行中繼的數(shù)據(jù)中繼方法,該數(shù)據(jù)中繼方法包括以下步驟根據(jù)第一調(diào)制方法而由傳送自所述第二通信裝置的第一數(shù)據(jù)生成第 一符號串;根據(jù)第二調(diào)制方法而由傳送自所述第一通信裝置的第二數(shù)據(jù)生成第 二符號串;通過對所述第一符號串的第一符號及所述第二符號串的第二符號計 算異或,來對所述第一符號與所述第二符號進(jìn)行合并,以生成第三符號 串;向所述第一通信裝置及所述第二通信裝置多播傳送基于所述第三符 號串的數(shù)據(jù);由所述第一通信裝置及所述第二通信裝置來接收由所述數(shù)據(jù)中繼裝 置多播傳送的所述第三符號串;由所述第一通信裝置使用所述第一數(shù)據(jù)來對所接收的第三符號串進(jìn) 行解碼;以及由所述第二通信裝置使用所述第二數(shù)據(jù)來對所接收的第三符號串進(jìn) 行解碼。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中繼裝置、通信裝置以及數(shù)據(jù)中繼方法。該數(shù)據(jù)中繼裝置用于對在第一通信裝置與第二通信裝置之間雙向傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼,該數(shù)據(jù)中繼裝置包括第一符號串生成器,該第一符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第一調(diào)制方法而由傳送自所述第二通信裝置的第一數(shù)據(jù)生成第一符號串;第二符號串生成器,該第二符號串生成器被設(shè)置為根據(jù)第二調(diào)制方法而由傳送自所述第一通信裝置的第二數(shù)據(jù)生成第二符號串;以及合并單元,該合并單元被設(shè)置為通過對所述第一符號串的第一符號及所述第二符號串的第二符號計算異或,來對所述第一符號與所述第二符號進(jìn)行合并,以生成要被多播傳送給所述第一通信裝置及所述第二通信裝置的第三符號串。
      文檔編號H04L1/00GK101534146SQ20091000819
      公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
      發(fā)明者吳建明, 大渕一央, 谷口智彥 申請人:富士通株式會社
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