1.一种云接入网上行无速率码度数分布优化方法,首先根据网络信道状态优化用户处无速率编码所采用的度数分布,然后系统开始传输:用户将原始信息根据度数分布进行无速率编码,码字经调制后发送到覆盖该用户的各个射频拉远头;射频拉远头先对收到的信号进行预处理变为基带信号,接着对信号进行量化发送;基带处理单元池收到各射频拉远头通过高速链路发送来的量化信号,将信号在一张统一的译码图上利用置信传播算法进行联合译码,对无速率码输出度数分布优化包括以下步骤:
3.1)LT输入节点将LLR消息传递给LDPC码图校验节点,其携带的外信息为:式中 是第l-1次迭代LT输出节点传给输入节点的平均外信息,αi为LT译码图中度数为i的输入节点比例,dv为LT译码图中输入节点的最大度数,J为满足对称高斯分布的消息-1携带的外信息函数,J 为J的反函数,LDPC校验节点传回LT输入节点的外信息为:式中ξi为LDPC码图中度数为i的变量节点比例, 为LDPC码图中与度数j校验节点相连的边的比例,d′v为LDPC译码图中变量节点最大度数,d′c为LDPC译码图中校验节点最大度数,LT输入节点将消息传给输出节点的外信息为:式中 为与度数i输入节点相连的边的比例,dv为输入节点的最大度数,最后,LT输出节点传回LT输入节点的外信息为:式中f0(γ)=J(2γ)表示信噪比为γ的二元输入高斯信道的输出所携带的信息量,将式(12),(13)代入(14)得到每轮迭代的 更新为:式中 为LT译码图的输入节点平均度数,{ωj}为LT输出节点的边的度数分布的系数;
3.2)度数分布优化问题列出如式(15)所示:
式中ωj表示译码图中边的度数为j占所有边的比例,ω1表示译码图中边的度数为1占所有边的比例,ε为大于零的一个小量, 为正确译码的外信息最小门限,优化问题(15)由任一线性规划解法求解得到边的度数分布ω(x);
3.3)通过公式 换算得到最优无速率码度数分布Ω(x),其中Ω′(x)为度数分布Ω(x)的导函数,Ω′(1)为Ω(x)在x取1时的值。
2.根据权利要求1所述的云接入网上行无速率码度数分布优化方法,其特征在于传输方法具体包括如下步骤:
2.1)用户将原始信息m依次经过LDPC编码器和LT编码器两个无速率码编码器,源源不断地生成无速率码c1,c2,……,cN;
2.2)将无速率码比特0和1根据实际调制方式分映射为发送符号x1,x2,……,xN,通过天线发送到覆盖该用户的各个射频拉远头;
2.3)射频拉远头的预处理器对收到的信号预处理得到基带信号:y=hx+n,其中h表示信源到RRH之间链路的信道增益系数,n表示RRH处接收噪声,接着射频拉远头的量化器对信号进行量化,量化电平数满足2M=2b,其中b为量化比特,量化间隔为Δ,量化门限为量化后的信号为 量化规则如下:上式中q-M,qk,qM指量化信号 的实际量化电平值;
2.4)射频拉远头将步骤2.3)得到的量化信号通过高速链路发送给基带处理单元池;
2.5)基带处理单元池的软解调器输出第i比特的对数似然比(LLR)为:其中 为量化符号 由码字c为0转移的概率, 为
量化符号 由码字c为1转移的概率;
2.6)基带处理单元池联合译码器迭代译码,第0轮迭代译码,译码图中输入节点i的初始LLR为 输出节点的初始LLR为L(i);
第l轮迭代,输入节点i传向校验节点c的消息更新为:
式中ic表示译码图中与输入节点i相连的校验节点c,o表示与该输入节点i相连的输出节点的集合,oi表示与输出节点o相连的输入节点i,校验节点c传回输入节点i的消息更新为:式中ci表示译码图中与校验节点c相连输入节点i,i'≠i表示除去输入节点i之外的输入节点,i′c表示除去输入节点i外与校验节点c相连的输入节点,输入节点i传向输出节点o的消息更新为:式中io表示译码图中与输入节点i相连的输出节点o,o′≠o表示除o以外的输出节点,o′i表示除去输出节点o外与输入节点i相连的输出节点,c表示与该输入节点i相连的校验节点的集合,输出节点o传回输入节点i的消息更新为:上式中 是第l轮迭代中输出节点o向输入节点i发送的消息; 是第l轮迭代中输入节点i向输出节点o发送的消息;zo是输出节点根据对应码字比特量化值计算得到的LLR,当前轮输入节点i的LLR为:当该轮输入节点的LLR均值超过门限xp,再单独在LDPC码图上进行迭代译码,LDPC子图第0轮迭代译码,变量节点v传向校验节点c的消息更新为:式中vc表示与变量节点v相连的校验节点c,mv为前面最后一轮迭代时输入节点的LLR,第l轮迭代,变量节点v传向校验节点c的消息更新为:式中c′∈Cv\{c}表示除校验节点c以外的与变量节点v相连的校验节点集合,c′v表示除去校验节点c外与变量节点v相连的校验节点, 代表在上一轮由校验节点c′传向该变量节点v的消息,从校验节点c传向变量节点v的消息更新为:式中v′∈vc\{v}表示除变量节点v以外的与校验节点c相连的变量节点集合,v′c示除去变量节点v外与校验节点c相连的变量节点, 代表在第l轮由变量节点v′传向该校验节点c的消息,判决比特s的对数似然比信息 若LLR(s)>0则信息比特s
判为0,否则判为1,根据判决输出结果,若译码不正确则继续迭代,若译码正确或达到最大迭代次数t就结束译码。