[发明专利]基于广义频分复用技术的多载波无比率编码的传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种基于广义频分复用技术(Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM)的多载波无比率编码的传输方法。

背景技术

移动多媒体广播系统在进行数据传输过程中，由于信道条件和噪声干扰，影响了通信用户的接收性能。自动重传请求（Automatic Repeat Request,ARQ）和前向纠错编码（Forward Error Correction,FEC）作为两大差错控制技术，通过提高数据传输的可靠性来解决这个问题。自动重传请求是通过对原始信息的重传来保障数据被正确接收。前向纠错编码是通过对传输的数据进行纠错编码来降低传输差错。

在1998年，Michael Luby和John Byers等人提出了数字喷泉码(Digital Fountain)的概念。喷泉码是一种新的，定义在二进制删除信道模型（Binary Erasure Channel，BEC）上的前向纠错编码技术。发送端如同源源不断产生水滴（输出符号）的喷泉，而通信者只需要用杯子（接收端）接受足够数量的水滴，即可达到饮用（成功译码）的目的。这就是喷泉码的基本原理。无比率（Rateless）是喷泉码的重要特性。

LT编码和Raptor编码是真正意义上的无比率喷泉码。Raptor编码是在LT编码的基础上增加了一层预编码。预编码和LT编码是影响Raptor编码整体性能的重要因素。因此，对LT编码的优化研究至关重要。度分布（Degree Distribution）是LT编码的重要组成部分，目前经典的度分布是鲁棒孤子度分布（Robust Soliton Degree Distribution,RSDD），但是鲁棒孤子度分布RSDD也存在一些缺点，当值为1的度较少时，根据其译码特性会出现错误平层现象，影响译码性能。因此，设计一个好的度分布函数，对于优化LT编码的性能至关重要。

传统的喷泉码是采用等差保护（Equal Erasure Protection，EEP）对原始信息进行编码，但是，对于多媒体传输（如视频传输），其某一部分信息是比较重要的，在编码时需要额外的保护，即采用不等差错保护。Mohammad Nekoui,Nazy Ranjkesh and Farshad Lahouti等人提出了Adapting LR-LT编码，虽然其保护了优先级高的数据，但是会出现高优先级的数据被重复编码，而低优先级的数据从未编码，降低了编码效率，并且影响数据传输的误比特率（Bit Error Rate）。因此，基于LT编码，需要结合好的度分布函数设计一种新的编码方式，以提高带有不等差错保护的LT编码性能。

德累斯顿工业大学(Technical University of Dresden,TU-Dresden)与Vodafone Chair Mobile Communications Systems公司提出了广义频分复用技术GFDM，其克服了正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiple，OFDM）的一些缺点，如高的峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR），带外辐射较为严重，对载频偏移较为敏感，频谱利用率低等缺点。但是，由于GFDM引入了灵活的脉冲成形滤波器，是子载波间的正交性遭到破坏，会产生载波间的干扰（Inter-Carrier Interference,ICI），因此设计有效的ICI干扰消除机制对于GFDM技术十分重要。目前，针对GFDM技术的ICI消除机制主要是采用串行干扰消除（Serial Interference Cancel，SIC）机制。但是在误比特率方面，其性能低于OFDM系统。R.Datta,N.Michailow,M.Lentmaier和G.Fettweis等人提出了双向SIC方法用于消除ICI，该方法的实施比较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于广义频分复用技术的多载波无比率编码的传输方法，解决现有技术存在的对较高优先级数据重复编码和译码效率较低的问题，并提升不等差错保护传输的可靠性。

本发明的目的是这样实现的，基于广义频分复用技术的多载波无比率编码的传输方法，包括信道编码、多载波传输和信道译码三个部分；具体是在发送端进行信道编码后，通过多载波传输，在接收端进行信道译码。

本发明的特点还在于：