[發(fā)明專利]一種應用于編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)的攜能傳輸協(xié)議實現(xiàn)方法

有效

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• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111031559B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 張順外
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W52/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

1.一種應用于編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)的攜能傳輸協(xié)議實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.1、采用QC-RA碼的編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)的建模：包括兩個信源節(jié)點S₁和S₂、中繼節(jié)點R和目的節(jié)點D，其中中繼節(jié)點R利用攜能傳輸技術(shù)同時實現(xiàn)信息譯碼和能量收集；

步驟1.2、信源節(jié)點S₁和S₂、中繼節(jié)點R多路QC-RA碼的聯(lián)合設計：通過聯(lián)合設計信源節(jié)點S₁和S₂、中繼節(jié)點R采用的QC-RA碼，即QC-RA-1、QC-RA-2、QC-RA-3，消除所有g(shù)irth-4環(huán)；

步驟1.3、基于碼字分割協(xié)議的實現(xiàn)：基于QC-RA碼的碼率兼容屬性，中繼節(jié)點R利用基于碼字分割協(xié)議實現(xiàn)攜能傳輸；

步驟1.4、基于碼字分割協(xié)議下編碼攜能中繼協(xié)作的性能分析：分析基于碼字分割協(xié)議下編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)中的實現(xiàn)復雜度、能量利用率及誤碼率；

在步驟1.1中，所述的采用QC-RA碼的編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)的建模，具體步驟如下：

1.1.1、信源節(jié)點S₁和S₂利用QC-RA碼編碼器編碼，將得到的碼字發(fā)送至中繼節(jié)點R與目的節(jié)點D；

1.1.2、中繼節(jié)點R分別對來自兩個信源節(jié)點S₁和S₂的信號進行譯碼，恢復出原始的發(fā)送信息比特；

1.1.3、中繼節(jié)點R將兩路信息比特級聯(lián)作為信息位，利用QC-RA碼編碼器再編碼，將得到的校驗比特發(fā)送至目的節(jié)點D；

1.1.4、目的節(jié)點D對接收到的來自S₁、S₂和R的信號進行聯(lián)合迭代譯碼處理；

在步驟1.2中，所述的信源節(jié)點S₁和S₂、中繼節(jié)點R多路QC-RA碼的聯(lián)合設計，具體步驟如下：

1.2.1、設S₁、S₂、R采用的QC-RA-1、QC-RA-2、QC-RA-3對應的校驗矩陣分別為H₁＝[A D₁]、H₂＝[B D₂]、H_R＝[C₁ C₂ D₃]，其中A、B、C₁、C₂分別為由單位循環(huán)矩陣構(gòu)成的準循環(huán)矩陣，D₁、D₂、D₃為準對角矩陣；依據(jù)碼字與校驗矩陣的約束關(guān)系得到對應于目的節(jié)點D復合碼字的聯(lián)合校驗矩陣

1.2.2、對聯(lián)合校驗矩陣進行設計：在設計時，先交換其特定的某些列，得到其對應的準循環(huán)模塊和準對角模塊將看做待設計的QC-LDPC碼，通過設計的循環(huán)移位值，消除模塊內(nèi)、與之間的所有g(shù)irth-4環(huán)；

1.2.3、將與組合并交換回相應的列，得到消除了所有g(shù)irth-4環(huán)的聯(lián)合校驗矩陣

在步驟1.3中，所述基于碼字分割協(xié)議的實現(xiàn)，具體步驟如下：

1.3.1、中繼節(jié)點R接收到對應于信源節(jié)點S₁和S₂碼字的信號，其中QC-RA碼為系統(tǒng)碼，具有碼率兼容特性；基于碼字分割協(xié)議充分利用QC-RA碼的碼率兼容特性，依據(jù)S₁-R、S₂-R信道質(zhì)量，將接收到的碼字分割為兩部分，一部分比特為其子碼用于譯碼恢復出原始信息，另一部分比特為冗余校驗位用于能量收集；

1.3.2、中繼節(jié)點R在外部電源未供電的情況下，利用基于碼字分割協(xié)議的攜能傳輸技術(shù)收集到的能量轉(zhuǎn)發(fā)再編碼得到的校驗比特至目的節(jié)點D。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應用于編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)的攜能傳輸協(xié)議實現(xiàn)方法，其特征在于，在步驟(1.4)中，所述基于碼字分割協(xié)議下編碼攜能中繼協(xié)作的性能分析；分析基于碼字分割協(xié)議在采用聯(lián)合設計QC-RA碼的編碼攜能中繼協(xié)作系統(tǒng)中的實現(xiàn)復雜度、能量利用率及誤碼率。