一种分布式喷泉码在协作通信中的应用.pdf

第7期
电子学报
Vol42 No. 7
2014年7月
ACTA ELECTRONICA SINICA
Jul.20]4
种分布式喷泉码在协作通信中的应用
祝开艳2,王洪玉1,孙文珠,牛芳琳
1.大连理工大学电子信息与电气工程学部,辽宁大连116024
2.大连海洋大学信息工程学院,辽宁大连11023;3.辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁锦州121001)
摘要:为了减少基于数字喷泉码的协作传输系统中的计算复杂度和传输延迟,提出了一种基于分布式喷泉码
的协作通信传输方案,给出了两层数字喷泉编码的度分布函数的设计过程;以各链路的丢包率为参量分析了系统传输
时延,并与其他数字喷泉码传输方案进行了比较.理论分析和仿真结果表明,在各链路丢包率较大时采用这种分布式
喷泉码的协作传输杌制能在传输时延上显著改善系统性能,而且各链路删除概率越大时优势越明显
关键词:协作通信;中继传输;数字喷泉码;分布式LT码
中图分类号:T925
文献标识码:A
文章编号:0372-2112(2014)07-1249-07
电子学报URL:hitp://w. ejournal,org.cn
DOL:10.3969/j.isa.0372-2112.2014.07.00
A Distributed Fountain Code for Cooperative Communications
ZHU Kai-yan, 2, WANG Hong-yul, SUN Wen-zhu, NIU Fang-lin
(. Bawdy ofeectronie fomat and Eet cal ngng, Daan ivy of Tchnology, Dalian, Lining 116024, Chi
2. College of Norman Eng neering, Dalian can University, Dalian, Liaoning 116023, China
3 Electron &mation Eg ning e e, nng i y f ehg, u, inn 121001, Ch)
Abstract In order to reduce computation complexity and latency in cooperative mmunication system based on fountain
code, a distributed fountain oe based ceative ansmission heme was proposed. The design of two layer eree istribution
waspresented.Thetransmissonlatencyforthedistibutedfountaincodebasedcoperaivetransmisionschemeandothercomven
tional fountain coe based ransmission schemes was analyzed and compaed Results show at the total time consumed under te
disti d oun e b cm a e i a e ma o venal fun ain code based irect transmis
sion and cooperaive ransmission when the packet rasu ate is bi. With the increase of packet erasure rate, the advantage of the
distributed fountain code based scheme is more evident
Key wors: cooperative communication relay rami ion ital foun in es; i ibuted LT codes
引言
空间而变化,固定码率的编码传输方案很难使系统传输
达到最优,而且协作通信系统中通常存在多条传输链
协作通信是近年来无线通信领域学术界关注的热路,想要通过向发送端反馈信息来准确估计所有传输信
点问题之一,其思想是通过在无线通信网络的终端间相道的状态信息几乎是不可能的从网络层的角度看,两
互协作,对抗无线网络中信道衰落,提高通信的可靠性跳的协作中继传输方案设计应满足下面几个特点:(1)
和传输范围.在现有的协作通信研究中,主要从物理由于信源-中继链路与中继-目的节点链路之间的独立
层和网络层两方面设计传输方案.在物理层一般利用空性,必须保证两跳链路都能可靠传输;(2)尽可能减少点
间分集技术和传统的固定码率编码方案(即重复码、tur-到点之间的数据传输延迟,尤其是对延迟比较敏感的应
bo码和空时码等),获得分集増益和编码增益,从而提用.现有的解决方案一般利用前向纠错码( Forward Error
髙系统的传输性能2列.采用固定码率编码传输需要发 Correction,Fの)传输冗余编码包,结合混合自动重传请
送端已知或已准确估计信道状态信息( hannel State In·求( Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)在保证通信
fomation,CSD)才能使系统达到有效性和可靠性的最佳折可靠性的基础上能大大减少重传次数.学者们设计了各
衷点.然而实际无线信道的状态信息一般会随着时间和种FEC码,例如RS码和 Tornado码等为了能够适应变
收稿目期:2013-0408;修回日期:2013-07-12;责任编辑:李勇锋
基金项目:国家自然科学基金(No.61172058)