raptor码的原理及应用前景new

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1、2008全国信息化发展与新技术学术大会——技术与方案Raptor码的原理及应用前景唐崇彦李建平蔡超时(中国传媒大学信息工程学院，北京100024)E—mai1：tangcy2003@126．com摘要：Raptor码是喷泉码模型中可靠传输的一种最新的码，它包括一个高速率预编码和LT码，是信道领域的一项新发明．其编码的特点是在原始数据分组后，通过Raptor码生成的无穷多个编码分组中搜索这样的原始数据编码分组，通过它们即可实现成功译码。本文主要阐述Raptor码的编译码的基本原理，同时介绍其在一些领域的应用，显示了其广阔的发展前景．关键词：Rapto

2、r码：喷泉码：预编码：LT码TheoryandAppI．cationProspectofRaptorCodeTANGChong—yan，LIJian—ping，CAIChao—shi(InformationEngineeringSchool，CommunicationUniversityofChina，Beijing100024，China)Abstract：RaptorCode，thelatestclassofcodesproposedforreliablemulticastintheDigitalFountainmodel，whichconta

3、insasystematicpre—codeandLTCode，anewdiscoveryinchannel．ThecharacterofRaptorcodeisgeneratednumberofcodegroupsaftertheoriginaldatabeingdividedgroups，thensearchedtheoriginaldatagroup，whichcanbedecodedsuccessfully．Inthissummary，itgivesamainviewoftheprincipleoftheRaptorCodeandintro

4、ducesapplicationofsomefields，whichdenotesthebroaddevelopmentprospects．Keywords=Raptorcode：DigitalFountain：Pre—code：LTcode引言随着通信技术的发展，使用编码技术解决数据传送过程中的无误传输问题成为计算机和通信领域研究的热点。在因特网上数据是以数据包的形式传输的，信息传输的可靠性是很重要的，在经过传输后需要能无误的恢复原信号。在寻找逼近香农理想的好码过程中，由Michael．Luby提出了LTCode[1]。LTCode具有线性的编码

5、和解码时间，相对于RS码的解码时间或者改进的RS码的解码时间都有本质的提高。尽管如此，LTCode也存在一些缺点如解码的时空代价不固定[2]等。为了克服LTCode的局限，进一步提出了RaptorCode[3]技术。Raptor码在编码[42之前，首先对数据进行预先处理，然后再用LT编码算法进行编码。编码的数据长度可以没有限制，甚至动态生成。对于任意给定的小数P>0，编码时间复杂度为O(109n／P／)，解码时间复杂度为口f，klogd／e))。Raptor码具有很好的对称性，如2008全国信息化发展与新技术学术大会——技术与方案恒定的编码，解码时

6、间、空间占用等，其输出序列近似为常数。基于上述优良特性，Raptor码成为解决网络信息传输的一个编码方案。一．Raptor码的编译码原理[5]：Raptor码的关键在于所有输入信号恢复时可以放宽条ff：[63，raptor码主要思想是把待发送的文件分成同样K度的K组，称为K个输入符号，每一组长度可能只有lbit，也可能有数百乃至数千比特。RaptorCode的编码过程由预编码过程_j}llLTCode的编码过程组成，预编码过程将原始输入单元通过某种传统的纠错码转换为中间编码校验单元，然后将中间编码校验单元作为LTCode的输入单元进行编码，这样在R

7、aptorCode的解码过程中利用LTCode技术解码只需要恢复

8、嗣定比例的中间编码校验单元，再利川传统纠错码的解码性质就可以恢复所有的输入单元。根据中间编码校验单元所处的层次可以划分为单层校验预编码技术和多层校验预编码技术[8]。单层校验预编码[73如下图所RaptorCode采用单层校验预编码技术，中间一层二宵点为中间编码校验单元，输入单元到中间编码校验单元的映射可以采用多种编码。RaptorCode采用多层校验预编码技术，中间两层节点为中间编码校验单元，输入单元到第l层中问编码校验单元的映射采用扩展汉明码，第1层中间编码校验单元到第2层中间编

9、码校验单元的映射采J[1jLDPC码。具体校验图[81如下所示：黢精访廖伊壤链哮J弭：：pe酌I．Ze口吐妻锔；弭当输入是