[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼方法及其編碼器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810232083.1
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN101764668A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭旭東;袁偉;雷緒懇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安新郵通信設(shè)備有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼方法及其編碼器，屬于通信領(lǐng)域，涉及網(wǎng)絡(luò)編碼和糾錯編碼技術(shù)，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Ь幋a。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院陀行裕眉m錯編碼技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種新興技術(shù)，在提高網(wǎng)絡(luò)復(fù)用度方面有明顯優(yōu)勢，正得到廣泛關(guān)注。近年來，隨著高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展對無線數(shù)字通信技術(shù)提出了更高的要求，研究網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼的聯(lián)合設(shè)計就顯得尤為重要。

從信息理論的觀點可知，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對多條輸入鏈路上收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一定的線性或非線性處理(編碼)，可有效提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼正是基于這種思想提出的，它突破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓潭Ｊ健Ｅc傳統(tǒng)的路由傳輸方式相比，網(wǎng)絡(luò)編碼可提高網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸速率，增加網(wǎng)絡(luò)的信息流量(throughput)，且網(wǎng)絡(luò)編碼可充分利用網(wǎng)絡(luò)上的信道，使數(shù)據(jù)傳輸普適化(universal)。

網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無線通信網(wǎng)絡(luò)時，往往是和糾錯碼聯(lián)合使用，但針對網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼聯(lián)合設(shè)計問題，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)僅提供了一些基本框架和原理，且實現(xiàn)復(fù)雜度較高，實用性不大。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼方法及其編碼器，以解決現(xiàn)有方案實現(xiàn)復(fù)雜度高，實用性不大的問題，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)上各用戶信息進(jìn)行統(tǒng)一編碼，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

技術(shù)方案

本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼方法，其技術(shù)特征在于步驟如下：?

步驟一網(wǎng)絡(luò)編碼：首先將K個用戶的信息流以每組L個進(jìn)行分組，得到M個并行的子信息流；然后M個并行的子信息流，以組為單位分別進(jìn)行交織，將交織后得到的M個并行的子信息流以模2和運算完成網(wǎng)絡(luò)編碼；

步驟二卷積編碼：將網(wǎng)絡(luò)編碼得到的信息流進(jìn)行卷積編碼；

步驟三編碼合成：將N個卷積編碼得到的信息流與K個用戶的信息流集成構(gòu)成碼率為R＝M/(M+N)、碼長為(M+N)L的網(wǎng)絡(luò)LDPC碼字，以[(M+N)L，M，M+N]表示的網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼。

所述的每個子信息流的長度為L，M＞1，L＞1。

一種網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼方法的編碼器，其特征在于包括N個中繼節(jié)點和一個接收節(jié)點合成單元；所述的中繼節(jié)點包括一個信息分組器聯(lián)接M個存儲器，每個存儲器對應(yīng)聯(lián)接一個交織器，然后順序聯(lián)接模2加法器和卷積編碼單元。

所述的卷積編碼單元為模2加法器聯(lián)接移位寄存器。

有益效果

本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼方法及其編碼器，由于利用在中繼節(jié)點將各用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理，因而減小了編碼復(fù)雜度，可有效增加編碼速度，比現(xiàn)有方案更實用；同時由于中繼節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)編碼加入各用戶間的相關(guān)性，從而在接收端實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)LDPC碼的編碼，使各用戶之間的信息可進(jìn)行相互補(bǔ)償，可同時改善多個用戶的性能；另外由于本發(fā)明采用交織器對所述網(wǎng)絡(luò)LDPC碼的校驗矩陣進(jìn)行優(yōu)化，使碼的隨機(jī)性有了很大提高，可改善網(wǎng)絡(luò)LDPC碼的誤比特性能。

附圖說明

圖1：是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼的編碼裝置示意圖

圖2：是本發(fā)明所涉及的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點示意圖

圖3：是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)低密度校驗碼實施例的示意圖

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參照圖2，本發(fā)明的編碼方法由中繼節(jié)點和接收節(jié)點聯(lián)合完成，其中中繼節(jié)點用于對各用戶數(shù)據(jù)的預(yù)編碼處理和產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)LDPC碼的校驗位，接收節(jié)點用于對各用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)和中繼節(jié)點產(chǎn)生的校驗位進(jìn)行組合，生成一個完整的網(wǎng)絡(luò)LDPC碼。中繼節(jié)點由網(wǎng)絡(luò)編碼單元完成對各用戶數(shù)據(jù)的預(yù)編碼處理，由卷積編碼單元產(chǎn)生校驗位。其中：

網(wǎng)絡(luò)編碼單元：用于將各用戶的數(shù)據(jù)分組、存儲和網(wǎng)絡(luò)編碼，完成對各用戶數(shù)據(jù)的預(yù)編碼處理。該網(wǎng)絡(luò)編碼單元由N個中繼節(jié)點組成，每個中繼節(jié)點包括一個信息分組器、M個存儲器、M個交織器和一個模2加法器，每個存儲器對應(yīng)一個交織器，第一個中繼節(jié)點中的第一個存儲器對應(yīng)的交織器用π_1，1，第二個中繼節(jié)點中的第一個存儲器對應(yīng)的交織器用π_1，2表示，依此類推，第N個中繼節(jié)點中的第一個存儲器對應(yīng)的交織器用π_1，N表示；第一個中繼節(jié)點中的第二個存儲器對應(yīng)的交織器用π_2，1表示，第二個中繼節(jié)點中的第二個存儲器對應(yīng)的交織器用π_2，2表示，依此類推，第N個中繼節(jié)點中的第二個存儲器對應(yīng)的交織器用π_2，N表示。