第
29
卷 第
4
期
2011
年
8
月
中国民航大
学
学报
Vo
l.
29
No
.4
August
2011
JOURNAL OF CIVIL A VIA TION UNIVERSITY
0)<'
CHINA
认知无线电网络中的喷泉编译码技术研究
张建超,李斯伟
(广州民航职业技术学院通
信
工程系,广东广州
510403
)
摘
要:针对认知无线电网络
(CRN)
中投权信号时间和
频
率的不确定性导致
CR
用户工作频率甚至链路质量具有
严重的时变性等特点,提出利用喷泉码的编解码技术解决上述问题
。
阐述了喷泉码的编解码房
、
理,对喷泉
码应用于认知无线电的系统性能进行了仿真分析,仿真结果表明,由于喷泉码无需
反
馈以及编解码复杂度
低的特性,在
CRN
网络的时变信道环境下能实现链洛维持,提高了系统价传输性能
。
关键词:认知无线电
(CR);
纠删编码;喷泉编码
中图分类号:
TN929.5
文献标识码
:A
文章编号:
1674-5590(2011
)04-0035-04
Research on Fountain Codes in Cognitive Radio Network
ZHANG
lian-ch
α
o
,
LI
Si-wei
(Ci
ll
il
Avi
a1
ion College Guangzhou
,
Guangzhuu 510403
,
China)
Abstract:
In Cognitive Radio Network
,
user' s frequency and link quality are
tim
俨
-varying
serious
ly
because of uncertain
time and frequency of user' s authorization signa
l.
Fountain codes theory was proposed
to
solve this problem.
The fountain
code'
s principles and simulation and analys
is
of system characteristic of CRN applicated with
fountain code are
di
scusse
d.
This paper combine fountain code technolo
gy
with CRN' s protocol technology
because of fountain c
od
e' s characteristics of
needn 't
feedback and simple code and dec
od
e technology
to
maintain link of
time-v
町
ing
I'
hannel
environment and
to
improve the transmission performance of system
Key
words:
cognitiv!" radio ; erasure-correcting codes ; fountain c
od
es
认知无线电网络
(cognitiv
e
ra
dio
network
,
CRN
)能
够感知网络当前的状况,从发现频谱到合理利用频
谱,实现
了
传统通信网络不具备的功能,其中认知无
线电
(
c
ognitive
radio
,
CR)
是其核心技术
。
CR
通信的一
个重要前提是通过采用频谱感知技术感知频谱空穴
并检测授权用户的出现
。
但在认知无线电网络中,授
权信
号
出现时间和频率的不确定性将导致
CR
用户
工
作频率
甚
至链路质量具有比其他网络更为严重的时
变性等问题,需要采用可
靠
而高效的信道编码技术,
以保证通信质量。认知无线电信道可以建模为删除信
道
(era
s
ure
channel)
,在删除信道下,
一
个分组数据要
么被正确接收,要么被丢弃(即删除)
。
对认知无线电
网络来说,分组数据被删除主要
是
由于
CR
用户正在
使用的传输信道突然出现授权用户.从而对
CR
用户
造成干扰,或者
CR
用户
在
避让授权用户过程中造成
的分组数据删除。分组数据被删除将导致接收端无法
收稿日期:
2011-02-28
正
常接收数据。解决这→问题的传统方法是采用
ARQ
机制,但是
ARQ
机制在信道状态严重恶化、收发信机
相距甚远等情况
f
,会导致传输性能的急剧下降
。
依
据香农信息论,无论是否采用
重
传机制,删除信道的
信道容
量
是确定的,不会因重传而发生变化
。
这使得
研究者开始寻找接近香农极限的信道编码方案取代
重传机制
l11
0
纠错编码是一类抗噪声性能好、相对成熟且应用
广泛的信道编码技术
。
但在认知无线电网络中,采用
传统的性能优越的纠错编码,如卷积码、低密度奇偶
校
验码(l
ow
density
parity
c
ode
,
LDPC)
、双二进制卷积
Turbo
码、截短分组
Turbo
码
等
,并不能有效提高认知
无线电网络
(CRN)
的传输性能
(21
。
其原因是认知无线
电网络
(CRN)
中产生误码的主要因素并非传统意义上
由于信道质量恶化而导致的信噪比下降,而是授权信
号
的突然出现对
CR
用
户
造成的严重干扰,这种干扰
作者简介:张建超
(1963-)
,男,河
南平顶
山人
,副
教授,工学士,研究
方
向
为
认
知无线电
(CRl
技术、高速无线
通信技
术
等
.