[發明專利]一種無線網絡中細粒度的子載波編碼系統及其方法

有效

• 申請號: 201510323961.0
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN105141393B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王璐;伍楷舜;戚肖克;陳昭
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 胡玉

1.一種無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，其特征在于，包括：

自適應編碼分配模塊，通過在頻域對編碼進行載波級別的自適應調節，以獲得最大化的傳輸速率的編碼；

載波獨立編碼模塊，與自適應編碼分配模塊相連接，所述載波獨立編碼模塊用于打破無比率碼在子載波間的相關性，得到載波獨立的無比率編碼符號組；

發射機，與載波獨立編碼模塊相連接，所述發射機將需要傳輸的信息編碼進無比率符號組中得到傳輸信號，并將信號發送給接收機；

低代價反饋模塊，所述低代價反饋模塊用于給發射機提供實時和精確的解碼狀態信息；

可預測解碼模塊，與低代價反饋模塊相連接，所述可預測解碼模塊可以幫助接收機實時預測解碼時間；

以及，接收機，與發射機實現通信，所述接收機負責接收信號并送入解碼器進行解碼。

2.根據權利要求1所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，其特征在于，當某個載波上的傳輸信號被接收機成功解碼后，接收機將會獨立給該子載波發送反饋至發射機，所述發射機將根據接收機的反饋信息實時動態地調整解碼表以實現對解碼狀態的調整，并進行該載波上的編碼傳輸分配，以此達到載波級別的細粒度傳輸速率調節。

3.根據權利要求1或2所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，其特征在于，所述發射機將上層數據包分成若干數據塊，并將每個數據塊編碼進無比率符號組中以得到編碼塊；在發送過程中，每個載波上的編碼塊用相同的速率進行高速并行傳輸。

4.根據權利要求3所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，其特征在于，當接收機接收到無比率符號組后，會對不同載波的編碼塊進行獨立處理，并分別送入相應的解碼器進行解碼，如果若某個載波上的信息被成功解碼，接收機將會利用低代價反饋模塊，在該子載波向發射機發送解碼成功的反饋信號。

5.根據權利要求4所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，其特征在于，發射機根據反饋信號，對尚未被解碼的編碼塊進行重新分配，利用頻域選擇性衰落信道的特性，對不同傳輸能力的子載波分配不同的傳輸任務。

6.一種無線網絡中細粒度的子載波編碼方法，其特征在于，采用了如權利要求1至5任意一項所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼系統，并包括以下步驟：

步驟S1，通過載波獨立編碼模塊打破頻域上載波之間的相關性，給每一個編碼塊分配一個唯一的子載波，然后在所有子載波上并行傳輸多個編碼塊，進而實現載波獨立的無比率編碼，然后通過發射機發射；

步驟S2，通過可預測解碼模塊進行線性解碼復雜度的判斷，從而根據當前的信道質量幫助接收機實時判定解碼時間；

步驟S3，通過低代價反饋模塊用最小的開銷實時準確的傳輸解碼狀態信息，幫助發射機更新解碼表并進行自適應的編碼傳輸分配；

步驟S4，通過自適應編碼分配模塊，對不同信道質量的載波分配不同的傳輸任務，從而充分利用信道在頻域的質量多樣性特征，增大網絡吞吐量。

7.根據權利要求6所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述編碼和調制方式為無比率編和正交頻分復用調制，發射機利用哈希函數和隨機數發生器產生無比率編碼組，并將編碼后的碼組利用正交頻分復用方式獨立調制到不同的載波上。

8.根據權利要求6所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述可預測解碼模塊在解碼前對信道質量進行估計，并以此判斷解碼時間，即傳輸的數據速率低于香農速率的那一輪傳輸中通知接收機開始解碼。

9.根據權利要求6所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼方法，其特征在于，所述步驟S3中，在每一輪子載波傳輸結束后，發射機都會停下來等待接收機發來的反饋信息，得到當前每一個載波上的解碼狀態信息。

10.根據權利要求6所述的無線網絡中細粒度的子載波編碼方法，其特征在于，所述步驟S4中，發射機和接收機將所有的子載波按升序從1到N編號做初始化，并將編號后的信息塊按照從1到N的順序分配給子載波，這個隊列將會被同時寫進發射機和接收機的解碼表作記錄，一旦在某一個子載波上接收到1，發射機就會知道在這個子載波上的信息塊已經被接收機成功解碼，進而將這個信息塊從解碼表中刪除；然后，發射機清空這個子載波，并從解碼表的表頭取一個信息塊分配給這個被清空了的子載波，最后更新解碼表，這樣就可以達到自適應的編碼傳輸分配，最大的利用選擇性衰落信道的特征進行傳輸。