提高非视距毫米波室内通信系统传输可靠性信道编码方法

文档序号:9202500阅读:456来源:国知局
提高非视距毫米波室内通信系统传输可靠性信道编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种信道编码方法,特别是一种提高非视距毫米波通信系统可靠性的 信道编码方法
【背景技术】
[0002] 在无线通信领域中,毫米波的频率在30GHzW上,相对于频率较低的频段,毫米波 频段具有丰富的带宽资源,因此毫米波通信系统可W通过扩大通信信道带宽来提高通信系 统的数据传输速率。但毫米波因为其频率较高,在传输中会有较大的空气衰减W及传输衰 减,信号的波长较短造成信号传输中特别是室内非视距传输中绕射能力差和容易被散射。 该些都造成毫米波无线通信系统的通信信道衰落和接收信号能量波动大,对通信可靠性影 响大。毫米波通信系统采用的提高传输可靠性的技术包括;正交多载波调制(OFDM)、先进 的纠错码(如低密度校验码-LDPC)、波束成形化earn化rming),自适应调制编码(adaptive mo化lationandcoding)等。在现有的毫米波无线通信系统中,信号因为传输衰减大,信号 绕射能力差,天线有效接收面积小,在非视距通信条件下通信可靠性容易受影响。

【发明内容】

[0003] 发明目的;为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种新型的信道编码方 案和构造变码长准循环低密度校验码的方法,可W有效的提高毫米波无线通信系统的传输 可靠性。
[0004] 技术方案:为实现上述目的,本发明的提高非视距毫米波通信系统传输可靠性的 信道编码方法是让毫米波通信系统中发射机的纠错系统在同一编码速率下根据可W对不 同比特数的用户数据产生不同长度的冗余数据,将用户数据与冗余数据结合形成不同码长 的纠错码,并在信令域中使用至少1个比特的控制信息来协同发射机与接收机,控制信息 指示当前传输所选择的码长,发射机根据各通信信道和信号的质量,选用能提供保证通信 可靠性的码长,并通过控制信息将码长信息传送给接收机,接收机根据收到的控制信息使 用对应码长的纠错码对数据进行解码。
[0005] 作为本发明技术方案的进一步改进,上述控制信息的比特数取大于或等于 l〇g2(t)的最小整数,t为可选码长的个数。控制信息可W放在物理层帖头里传输。
[0006] 作为本发明技术方案的进一步改进,所述纠错码为准循环低密度校验码,所述准 循环低密度校验码由基矩阵与子矩阵定义;对于不同码长的纠错码,采用同一个基矩阵和 不同尺寸的子矩阵定义,码长最小的纠错码的子矩阵尺寸为最小尺寸,其余码长的纠错码 的子矩阵的尺寸是最小尺寸的整数倍,所述矩阵尺寸即为矩阵的行数或者列数。
[0007] 作为本发明技术方案的进一步改进,优先使用码长为672、1344和2016 =种码长 的准循环低密度校验码,可选编码速率包括1/2、5/8、3/4和13/16,并在信令域中使用2个 比特来标识当前传输所选择的码长,〇〇、〇1、10、11中的S个编号分别指示672、1344和2016 =种码长的准循环低密度校验码中的一种,余下的一个编号为保留位。
[0008] 作为本发明技术方案的进一步改进,优先使用码长为672和2016两种码长的准循 环低密度校验码,可选编码速率包括1/2、5/8、3/4和13/16,并在信令域中使用1个比特来 标识当前传输所选择的码长,〇、1分别指示672和2016两种码长的准循环低密度校验码中 的一种。
[0009] 作为本发明技术方案的进一步改进,毫米波通信系统基于IE邸802.llaj通信标 准。
[0010] 作为本发明技术方案的进一步改进,毫米波通信系统基于中国45GHz室内个域网 通信国家标准。
[0011] 有益效果;本发明提出在毫米波通信系统中同一编码速率下可使用不同码长的纠 错系统,可W在通信系统通信过程中,发射机根据通信信道和传输信号的质量,选用能保证 通信可靠性的码长,并通过控制信息将码长信息传送给接收机,接收机根据收到的控制信 息使用对应码长的纠错码对数据进行解码,从而有效地提高毫米波无线通信系统对传输信 道变化的适应性,从而提高系统的传输可靠性。
【附图说明】
[0012] 附图1为一种典型的毫米波无线通信系统发射器;
[0013] 附图2为在QPSK调制模式下,编码速率1/2,码长为762和码长为2016的QC-LDPC 的纠错性能对比图,其中纵坐标为编码错误率,横坐标为码字错误率;
[0014] 附图3为在QPSK调制模式下,编码速率5/8,码长为762和码长为2016的QC-LDPC 的纠错性能对比图,其中纵坐标为编码错误率,横坐标为码字错误率;
[0015] 附图4为在QPSK调制模式下,编码速率3/4,码长为762和码长为2016的QC-LDPC 的纠错性能对比图,其中纵坐标为编码错误率,横坐标为码字错误率;
[0016] 附图5为在QPSK调制模式下,编码速率13/16,码长为762和码长为2016的 QC-LDPC的纠错性能对比图,其中纵坐标为编码错误率,横坐标为码字错误率。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0018] 典型的毫米波无线通信系统发射器如图1所示。在图1所示的发射器中的纠错编 码用于提高通信可靠性,(n,k)的纠错码根据k比特用户数据产生m比特的冗余数据,k比 特用户数据和m比特冗余数据组成一个n比特的码字,编码速率是k/n。如果(n,k)码的纠 错能力是d,则一个码字在传输过程中d个比特发生错误的情况下,所有n个比特的数据也 能被完全恢复。纠错码的纠错能力同多种因素有关,其中的一个因素是码字的长度n,在码 率固定的条件下,通常n越大,码字的纠错能力越强。上述k、m、n、d均为正整数。
[0019] 针对毫米波室内无线通信系统可靠性容易受环境影响的特性,本发明提出在毫米 波通信系统中同一编码速率下可使用不同码长的纠错系统,即纠错系统根据kl、k2……kt 比特用户数据,可产生t(t是可用码长的个数,为正整数)个长度为ml、m2……mt的冗余数 据,从而生成t个长度分别为nl、n2……nt长的纠错码。通信系统一般通过控制信道协同 发射端和接收端的控制信息的交换从而保证两端使用相同的配置参数进行通信。在同一编 码速率下,当有多个可用码长的时候,需要在解码解调之前使用至少1个比特的控制信息 来协同发射端和接收端,所需比特数取大于或等于l〇g2(t)的最小整数,t是可用码长的个 数。上述kl、k2......kt、t、ml、m2......mtW及nl、n2......nt均为正整数。
[0020] 通信系统在通信过程中,发射机根据通信信道和信号质量,选用能保证通信可靠 性的码长,并通过控制信息将码长信息传送给接收机,接收机根据收到的控制信息使用对 应码长的纠错码对数据进行解码。
[0021] 根据上述的使用变码长的LDPC来提高毫米波通信系统的通信可靠性的方法,一 种设计是使用码长为672、1344和2016的QC-LDPC码(Quasi-cyclicLDPC,准循环低密度 校验码),可选编码速率包括1/2, 5/8, 3/4和13/16。在信令域(signalingfield)中使用 2个比特来标识当前传输所选择的码长,00、01、10、11中的^个编号分别指示672、1344和 2016=种码长的准循环低密度校验
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