时变信道下极化码的混合自动重传策略研究

发布时间：2020-04-11 13:43

【摘要】：极化码是一类信道容量可达的信道编码方法。在即将到来的第五代移动通信中,极化码被国际无线标准化机构选为增强移动宽带(Enhanced Mobile BroadBand,eMBB)场景下上下行链路控制信道的编码方案。极化码具有确定性的编码构造,因此时变信道下存在信道状态和编码构造不匹配带来的纠错性能退化问题。为了解决该问题,基于极化码的通信系统应当能够根据实际信道状态自适应地调整编码构造。混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ)作为链路自适应的一种常用技术,契合我们的需求。本论文针对时变信道中的一类通信场景:复合信道,对基于极化码的HARQ策略展开研究。针对退化复合信道,已有的基于极化码嵌套性质的增量冻结(Incremental Freezing,IF)HARQ在理论上能够达到信道容量,但采用了串行联合译码结构,存在错误传播问题。为了提高系统的纠错性能,本论文提出了两种基于IF HARQ的优化方案,引入循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)比特的IF HARQ和基于累积路径度量的IF HARQ。在引入CRC比特的IF HARQ方案中,通过在每个传输分组,包括重传分组和原始传输分组中加入CRC比特解决了错误传播问题,并结合Chase合并(Chase Combining,CC)HARQ以获得更优秀的纠错性能。在基于累积路径度量的IF HARQ方案中,借鉴列表串行抵消(Successive Cancellation List,SCL)译码算法的思想,引入累积路径度量表示每条幸存路径的可靠程度,串行联合译码器通过同时维护多条可能路径解决错误传播问题,并采用减少路径分裂的译码方式降低算法的时间和空间复杂度。仿真结果表明,两种IFHARQ方案的纠错性能和系统吞吐率均优于传统的IF HARQ方案。针对非退化复合信道,极化码的嵌套性质不再成立,无法采用IF HARQ进行信道容量可达的信息传输。本论文通过对通用极化码的编码构造做出调整,改变每次参与递归变换的信道,并引入额外的信道置换,使通用极化码在非退化信道下具备嵌套性质。结合IF HARQ策略,非退化复合信道下的传输在理论上能够达到信道容量。仿真结果表明,基于通用极化码的IFHARQ方案在非退化复合信道下具有良好的系统吞吐率。
【图文】：

图１．１研究内容架构逡逑供基础，然后介绍了现有的基于极化码的ＨＡＲＱ系统，引出论文的主要研究内容。逡逑第３章针对现有ＨＡＲＱ应用于退化复合信道时所存在的问题，提出了引入ＣＲＣ逡逑比特的ＩＦ邋ＨＡＲＱ和基于累积路径度量的ＩＦ邋ＨＡＲＱ，并通过仿真验证其有效性。逡逑第４章针对非遐化复合信道的传输环境，对通用极化码的编码构造做出调整，逡逑提出了基于通用极化码的ＩＦ邋ＨＡＲＱ，并通过仿真验证其有效性。逡逑第５章对论文的研究工作进行总结，分析目前工作中的不足，同时对未来工作逡逑进行展望。逡逑

其中Ｃ＝邋（１＾，１４３，，．．．，１＾．－！），叫，．．．，ｗ．ｖ＿２）。类似地，信道邋ｆｆｖ／２邋可由两个信逡逑道研Ａ７４组合得到，最终的递归出口为信道吣，由两个信道Ｆ根据式（２．５）组合得到。逡逑递归信道变换结构如图２．２所示。逡逑在递ｉｌ３信道变换结构中，首先将Ｇ２变换矩阵应用到２／７－１对输入（Ｇ，，ｔ；２，＋邋ｉ）上，逡逑其输出＾邋－１通过Ｒ．ｖ置换矩阵，根据下标分为了邋１＾７１和１两部分，并作为两＇Ｈ生逡逑立信道的输入。使用链式法则对组合信道？的互信息进行拆分，可得逡逑？Ｖ－１逡逑（２．２４）逡逑ｉ邋＝邋０逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN911.22

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本文编号：2623658