[發明專利]塊長自適應脊髓編碼大規模多天線系統無速率傳輸方法有效
| 申請號： | 201711025279.9 | 申請日： | 2017-10-27 |
| 公開（公告）號： | CN107769892B | 公開（公告）日： | 2020-06-02 |
| 發明（設計）人： | 王亮亮;陳翔;譚洪舟 | 申請（專利權）人： | 中山大學 |
| 主分類號： | H04L1/00 | 分類號： | H04L1/00;H04B7/0456 |
| 代理公司： | 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245 | 代理人： | 李盛洪 |
| 地址： | 510275 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 自適應 脊髓 編碼 大規模 天線 系統 速率 傳輸 方法 | ||
本發明公開了一種基于塊長自適應的脊髓編碼大規模多天線系統無速率傳輸方法，屬于無線通信技術領域。在信道估計不理想的情況下，相比于傳統的固定速率編碼方法，具有無速率特性的脊髓編碼可以保證Massive MIMO系統更加可靠地工作。系統基站側可以通過當前用戶傳輸信道的可達數據速率動態調整脊髓編碼的編碼塊長，從而有效降低了脊髓譯碼所需的重傳次數，提高系統傳輸效率。同時，基站側可以根據傳輸信道質量，動態選取脊髓編碼打孔方案，從而能同時保證系統的傳輸效率與可靠性。相比于采用靜態編碼塊長的脊髓編碼Massive MIMO系統傳輸方案，該方案具有更優的傳輸效率，從而為脊髓碼在實際系統中的部署提供了指導。
技術領域
本發明涉及無線通信的大規模多天線技術領域，具體涉及一種基于塊長自適應的脊髓編碼大規模多天線系統無速率傳輸方法。
背景技術
大規模多天線(Massive MIMO)技術的增益依賴于發端(基站側)準確的已知傳輸信道狀態信息(CSI)。但實際系統往往受限于反饋信道容量和反饋信息的實時有效性，難以真正獲取理想的CSI。在非理想CSI情況下，采用傳統的固定速率編碼，如LDPC和Turbo，會因為速率適配而明顯降低系統的吞吐量。
目前，利用脊髓編碼的無速率特性，研究者提出了一種可以在非理想CSI下逼近系統吞吐量上限的編碼方法，但是該方法不能同時兼顧可靠性與高傳輸效率。
發明內容
本發明的目的是為了解決固定編碼塊長脊髓碼的傳輸效率低問題，提供一種基于塊長自適應的脊髓編碼大規模多天線系統無速率傳輸方法。
本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：
一種基于塊長自適應的脊髓編碼大規模多天線系統無速率傳輸方法，所述的方法包括下列步驟:
S1、初始化系統參數，確定基站側天線數目M，單天線用戶數目N，以及單根接收天線上的有效信號功率P，給定第次信號傳輸的下行信道大尺度矩陣為對角矩陣，小尺度矩陣則實際傳輸信道矩陣給定估計的信道矩陣為信道估計誤差因子δe
S2、計算預編碼矩陣以及功率控制因子
S3、計算用戶n的接收信干噪比以及當前信道的理論數據可達速率上界Rn＝log2(1+SINRn)；
S4、計算基站側不同用戶對應的脊髓碼編碼塊長其中，為向上取整操作；
S5、根據接收信干噪比SINRn，選取不同的脊髓碼打孔參數Lsub,n；
S6、基站側每個用戶的脊髓編碼器根據參數Kn和Lsub,n，對原始數據進行編碼輸出，得到B個數據塊的編碼輸出向量
S7、采用交織器對進行交織，得到交織后的信號向量為
S8、對N路交織信號向量進行預編碼，得到發送信號向量通過下行傳輸信道到達每個用戶接收天線；
S9、在接收端，每個用戶對收到的B個符號進行解交織，得到解交織符號
S10、每個用戶通過控制信道獲取基站側的編碼塊長Kn和打孔參數Lsub,n，然后采用脊髓譯碼器對進行譯碼輸出；
S11、用戶對譯碼輸出信息進行CRC校驗，如果校驗成功，則通過反饋信道通知基站側發送新的數據；如果校驗失敗，則通過反饋信道通知基站側發送更多冗余的脊髓編碼符號進行譯碼。
進一步地，所述的步驟S5中根據接收信干噪比SINRn，選取不同的脊髓碼打孔參數Lsub,n的具體實現步驟如下：
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