喷泉码在移动通信系统中的应用技术研究

发布时间：2017-06-02 07:05

  本文关键词：喷泉码在移动通信系统中的应用技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在移动通信技术飞速发展的同时,移动通信系统针对信道编码可靠性提出的要求日益提高,新型信道编码技术的相关研究也正如火如荼的展开。喷泉码是相对较新的一种信道编码方法。不同于通常固定码率的编码,喷泉码可以无限地产生编码比特,而发送端无需获取信道的具体状态。因此,喷泉码对不同的信道状态有较好的自适应性。本文以VoLTE及eMTC场景为例,重点研究了喷泉码在移动通信系统中的相关应用技术。首先,本文提出了有限反馈的LT编码方案。在单播场景下,接收端在译码提前结束(即找不到度为一的编码符号)时,根据译码情况确定最有用的信源符号,并向发送端发送此信源符号的序号,使译码过程得以继续进行,加快了译码收敛速度,有效减少了恢复全部信源符号时所需的编码符号数。在多播场景下,各个接收端在译码提前结束时分别确定若干个对自身最有用的信源符号,并将对应序号反馈到发送端,发送端挑选出对大多数接收端最有用的信源符号予以发送,在有限反馈LT码方案下,恢复全部信源符号所需编码符号的动态范围缩小了,系统整体性能明显提升。仿真结果表明,不管在单播场景还是广播场景下,有限反馈LT方案都能通过少量的反馈信息减少信息传输中的冗余,并有效消除错误平层。其次,本文提出了基于LT码的物理层RNC方案,以替换现有VoLTE系统话音业务的HARQ方案。在LT码编译码的基础上,本文分别提出了RNC方案、改进HARQ方案、物理层RNC方案,并与HARQ方案性能作对比。从仿真结果看,直接用LT码替换HARQ方案的RNC方案无法取得优于现有HARQ方案的性能,而将LT码的编码思路与HARQ方案结合起来的改进HARQ方案在某些信噪比下能有优于现有HARQ方案的BLER性能,但仍无法满足全信噪比下的性能提升。将LT编码直接应用于物理层而提出的物理层RNC方案则直接用LT编译码对抗物理层的噪声干扰,取得了优于现有HARQ方案的性能。最后,本文提出了基于LT码的喷泉码方案,以替换现有eMTC场景下使用的重复方案。喷泉码方案中,发送端不断编码,每一个时隙恰好编出装载在一个RB上的编码比特,并将其发送至接收端。接收端持续接收编码比特信息并尝试译码,假如译码成功就向发送端反馈ACK信号;假如译码失败就继续等待接收下一个TTI内的编码比特信息。本文针对是否固定单个数据包传输占用TTI数目的两种情形完成仿真,仿真结果均说明喷泉码方案相对重复方案有较大增益,且在实际使用上更加灵活。
【关键词】：喷泉码 LT码 反馈 Vo LTE HARQ eMTC
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5;TN911.22
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 数字通信系统概述11-12
• 1.2 信道编码理论的发展12-13
• 1.3 喷泉码的发展历史及研究现状13-16
• 1.3.1 喷泉码概述13-14
• 1.3.2 喷泉码发展历史14
• 1.3.3 喷泉码的研究现状14-16
• 1.4 移动通信系统场景简介16-18
• 1.4.1 VoLTE场景16-17
• 1.4.2 MTC场景17-18
• 1.5 论文章节安排18-19
• 第2章 喷泉码的原理19-27
• 2.1 LT码简介19-20
• 2.2 LT码编码及度分布函数20-22
• 2.3 LT码的译码算法22-25
• 2.3.1 LT码的硬判决译码22-24
• 2.3.2 LT码的软判决译码24-25
• 2.4 RAPTOR码概述25-27
• 第3章 有限次反馈的LT码27-36
• 3.1 LT码编码矩阵的满秩概率分析27-29
• 3.2 有限反馈的LT码编码方案29-36
• 3.2.1 单播场景30-34
• 3.2.2 广播场景34-36
• 第4章 喷泉码在VOLTE话音业务场景下的应用36-53
• 4.1 VOLTE话音业务场景介绍36-37
• 4.2 VOLTE话音业务现有传输技术——HARQ技术37-41
• 4.3 喷泉码在VOLTE话音业务中的应用研究41-53
• 4.3.1 设计方案一——RNC方案41-45
• 4.3.2 设计方案二——改进HARQ方案45-49
• 4.3.3 设计方案三——物理层RNC方案49-53
• 第5章 喷泉码在EMTC场景下的应用53-60
• 5.1 EMTC场景介绍53-54
• 5.2 喷泉码在EMTC场景下的应用研究54-60
• 5.2.1 不固定单个数据包传输占用TTI54-57
• 5.2.2 固定单个数据包传输占用TTI57-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：414486