一种基于喷泉码的编码协作方式.pdf

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1、算机技术及其应用皇!!竺!兰竺!ComputerTechnoloQy＆Applications一种基于喷泉码的编码协作方式孙展阳(武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070)摘要：在无线网络用户之间的编码协作是一种提供发射分集的方式。传统的喷泉码协作方式工作在全双工，非正交MAC信道中。提出了一种新型的基于喷泉码的协作机制，可以工作在半双工模式，正交MAC信道中。理论和仿真都证明了所提出的RCC机制提高了系统性能。关键词：多接人信道；编码协作；喷泉码；中断概率；分集DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．04．012[中图

2、分类号]TN914．34[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)04—0035—03ACodedCoordinationSchemeBasedOnFountainCodeSUNChen—yang(InformationEngineeringCollege，WuhanUniversityofTechnology，WuhanHubei430070，China)Abstract：Codedcooperationbetweenwirelessnetworkusersisameanstoprovidetransmissiondiversity．C

3、onventionalfountaincodeoperatesinfull-duplexnon—orthogonalMACchannels．Thispaperpresentsanewcoordinationschemebasedonfountaincode，whichcanoperateinhalf-duplexorthogonalMACchannels．BoththeoryandsimulationprovethattheintroducedRCCschemeimprovedthesystemperformance．Keywords：multiplea

4、ccesschannel；codedcooperation；fountaincode；outageprobability；diversityO引言1系统模型在无线应用领域中，由于规模，复杂性，功率，或其他方面的如图1所示，系统模型为协作的多接入信道。限制，无线发射器可能无法支持多个天线，在面对此限制，用户之其中的两个用户向接收端发送信间的协作已经成为一种提供发射分集的方式I2。在这些协作息，且这两个用户交替的成为对方发送中，允许两个单天线的用户同时使用对方的天线来实现的每个自信息的中继。用户通过正交信道(例如，己的信息的发送，基本的合作方式是移动用户监听

5、合作伙伴的传TDMA，CDMA，或FDMA)发送信息。接输，并在一个不同的时间或频率时隙来发送所接收到的信号的一收端可以获得信道状态信息，但用户不个放大的版本，或解码版本，到目的地J。Hunter和Nosratinia在能。假设信道为频率非选择性块衰落信图1系统模型文献[4]中介绍了利用信道编码的方法来实现协作分集的技术，道，其衰减系数h在一个块发送阶段保持不变，但在连续的数据这种技术被称为编码协作(CodedCooperation)。这种协作的中断块发送之间发送变化。衰减系数h是一个零均值循环对称的复概率在文献[5]中有所介绍，证实了可以通过编码协作实

6、现全分高斯随机变量的单位方差。因此，幅度IHl是瑞利分布的，并且集。这也表明，相比众多协作协议，如放大转发(AF)，选择解码信道功率=fHf2是指数分布，且概率密度函数(pdf)的参数为转发(SDF)，时空协作相比，编码协作能够提高系统性能。同时，1／，，其中厂表示平均SNR的值，因此终端概率定义为：-12R-I．通过采用RCPC信道编码，比特误码率(BER)的性能也会有所改P伽。=P{y<2一1}=JP,(T)dT=J了1exp(．一手，)dy=善。。文献[8]则使用了Turbo码是来实现编码协作。然而，传统的编码合作并不能有效地利用系统资源。在这些一

7、p(一)(1)机制中，码率和合作深度是在传输前就固定的。文献[9—12]提出了一种基于喷泉码的协作机制，提高在低功率情况下的中断性为了简化定义，规定C()；log(1+)。能，被称为喷泉码协作(RCC)。RCC的主要思想是，根据用户之在新机制中，在协作阶段，采用喷泉码，如LT代码或Raptor间的信道状况来决定用户之间的协作深度，同时在协作阶段利用码“]，采用喷泉码的好处之一是，它一边传输一边生成新的码Raptor码来实现信息传输。在这些方案中考虑的信道都是非正位，其编码率能适应信道条件。在衰落信道或衰落中继信道中，交MAC信道，这些通道可以直接变换为正

8、交MAC信道。但是，喷泉码已被证明是非常有效的。这些方案并没有充分地利用的喷泉码