不规则LDPC码面向4G的性能改进

基于4G和WiMAX在技术发展方向上的融合,对IEEE 802.16e标准推荐的由单位置换矩阵I构造的不规则QC-LDPC码,构造循环移位置换矩阵Q取代J矩阵填充奇偶校验矩阵H,仿真实验表明由Q矩阵取代I矩阵,能在一定程度上改善不规则QC-LDPC码的性能.     

一种基于QC-LDPC码的低复杂度分层迭代译码器

针对具有准循环结构的LDPC码,设计了一种低复杂度译码器。利用校验矩阵的循环特性以及分层迭代的译码算法,对一般的分层迭代架构进行改进,实现了译码器流水线处理,有效的减少迭代时间,提高吞吐量,最后针对码长为1200的LDPC码,基于FPGA平台Kintex7 xc7k325的芯片实现了该架构设计,结果表明,该译码器只消耗了100多个Slices和几块RAM,有效节省了硬件资源,同时译码时间比一般的分层架构减少了2/3左右,吞吐量提高了约2倍,研究成果具有重要的实用价值,可应用于资源有限的低速通信领域。     

基于改进2-DGRS码的QC-LDPC码高效构造

利用GRS(generalized reed-solomon)码的生成多项式提出了基于改进的2-D GRS(two-dimensional GRS)码设计和构造QC-LDPC(quasi-cyclic low density parity-check)码的方法,使所构造的码具有较好的译码性能。同时在码的构造过程中,考虑到了准双对角线结构和合适的度分布。不同码率的LDPC码用于和新设计的QC-LDPC码进行测试和比较。实验结果表明,所提出的码构造方法可加快LDPC码校验矩阵的构造,同时基于所提出方法构造的QC-LDPC码可提高译码性能,并降低编码复杂度。     

QC-LDPC码在部分响应信道中的性能研究

磁盘存储系统的高传输密度导致突发错误增多,QC-LDPC码可以作为磁存储系统的纠错编码。研究了构造QC-LDPC码的方法。搭建了磁记录系统模型,使用EPR4和PR4模拟磁记录信道,探讨了不同码率的QC-LDPC码在两种信道下的纠错性能。仿真结果表明QC-LDPC码在两种信道下具有良好的纠错能力。     

面向6G的可见光通信

无线通信中的频段资源已经十分紧张,在6G复杂的通信环境下,传统的无线通信也难以达到全面的高速覆盖。可见光通信作为一种利用400～800 THz无须授权频段的高速通信技术,将在6G网络中担任重要的角色。从器件、速率、特殊场景应用、异构组网和高速光互联5个方面讨论了可见光通信的进展,并介绍了现阶段面临的挑战和对未来的展望。     

基于中国剩余定理和贪婪算法扩展的QC-LDPC码

在缩短阵列码的基础上运用中国剩余定理(CRT)和贪婪算法提出了一种新颖的大围长、码长更加灵活的QC-LDPC构造方法,且所构造的码字的校验矩阵采用楼梯矩阵循环置换而成。与传统CRT构造方法相比,只需已知一个分量码——缩短阵列码,同时新构造QC-LDPC码码长与码率选择比较灵活,围长更大,如果围长一样,则使最短环数量尽可能地少。仿真分析表明:在误码率为10-6时,在相同码率和码长的条件下,利用所提出的构造方法所构造的girth-8(4,k)QC-LDPC码在加性高斯白噪声(AWGN)和瑞利衰落信道中分别与缩短阵列码相比可获得约1.2 d B和2.0 d B的净编码增益,与CRT码相比分别改善了0.3 d B和0.7 d B的净编码增益,且性能与Gallager随机码性能相似但编码复杂度大大降低。     

QC-LDPC码在混沌DSSS-NBJ抑制中的性能分析

以低信噪比窄带干扰条件下混沌DSSS系统信息传输的可靠性提高为目的,在混沌DSSS系统的基础上,结合QC-LDPC码提出了一种基于QC-LDPC-CDSSS的协同窄带干扰(Narrowband Jamming,NBJ)抑制方案。该方案在直积构造方法生成校验矩阵的过程中,完成了校验矩阵4、6短环的检验与消除,采用近似下三角算法实现了QC-LDPC编码;对于混沌直序扩频系统,分析了组合混沌映射序列的性能和优选方法,采用优选的组合混沌扩频序列增强低截获能力;最后通过不同干扰条件下的仿真验证了该方案的有效性,仿真结果表明,该方案对于单音干扰的抑制效果优于多音干扰的抑制效果,在10-5的误码要求条件下,信噪比小于4dB。     

面向6G的网络智能化研究

智能化网络的研究早在5G时代就已经展开,面向6G,网络将迎来更丰富的应用场景和更严苛的性能要求,需要更加智能化的方式管理、维护网络的运转。首先介绍了6G网络的形态和新的应用场景,并从6G智能化标准进展方面分析了当前的研究进展,接着剖析了6G网络智能化当前存在的问题和有关支撑技术,然后提出了6G网络智能化架构,并结合室内定位场景说明网络智能化的应用流程,最后展望了网络智能化的演进需要边缘数据中心支撑。     

基于大衍数列的规则QC-LDPC码构造方法

结合杨辉三角的结构形式,基于大衍数列提出了一种列重为3或4的规则准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的新构造方法.该方法构造的校验矩阵围长至少为6,码长可灵活变化,并且可节省存储空间.仿真结果表明:在相同的仿真参数下,当误码率(BER)为10-6时,所构造的列重为3的QC-LDPC(1260,620)码的净编码增益(NCG)比二次函数码改善了1 dB左右;列重为4的QC-LDPC(6056,3028)码相对于WMC-OCS、QC-OCS码分别有0.1 dB和0.2 dB的NCG提升.     

面向数字孪生时代的6G网络及其关键技术分析

文章通过对数字孪生技术与应用的简介,浅析了6G技术在数字孪生时代的重要性,并探讨了实现6G网络的6大关键性技术,包括人工智能/机器学习(AI/ML)技术、全新的频段分配、基于AI/ML的感知技术、极致网络技术、全新的6G网络架构等内容。     

面向6G的车联网关键技术

从场景定义、性能指标等多个方面介绍了6G技术的研究情况,分析了6G赋能下智能车联网系统的发展方向。6G车联网系统的关键技术覆盖全域感知决策、空天地一体化通信、多层级边缘智能、数字孪生交通、边缘服务安全五大方面。6G新技术赋能的车联网系统,将进一步推动出行智能化、服务泛在化、管控全局化的新时代智能交通愿景的实现。     

基于QC-LDPC码的MIMO-OFDM系统的性能仿真

QC-LDPC码是一个十分重要的LDPC码研究分支。QC-LDPC码(准循环低密度奇偶校验码)是一类结构化的LDPC码,其校验矩阵H采用准循环方式构造,具有实现复杂度低的特点,易于硬件实现。大量研究人员认为,MIMO-OFDM技术将会成为4G的核心技术。将QC-LDPC码与MIMO-OFDM系统相结合,分析了在时变频率选择性衰落信道下的系统性能。仿真结果表明,在时变频率选择性衰弱信道下,QC-LDPC码与随机构造的LDPC码具有接近的系统性能。     

一种改进的基于中国剩余定理的QC-LDPC码构造方法

为增大QC-LDPC码围长的同时减少码中包含的短环,提高其纠错性能,提出了一种基于中国剩余定理( CRT)的QC-LDPC码改进联合构造方法。该方法将设计围长为g的长码长的QC-LD-PC码的问题简化为设计一个围长为g的短分量码的问题,然后通过对其余分量码校验矩阵的列块进行适当置换,使得构造出的QC-LDPC码具有更少的短环和更优的性能,更适于可靠性要求较高的通信系统。仿真结果表明,与已有的CRT联合构造方法设计的QC-LDPC码相比,新方法构造的QC-LDPC码具有更少的短环,在误码率为10-6时获得了1.2 dB的编码增益。     

一种简单递归编码结构的QC-LDPC码优化设计

结合差分进化(Differential Evolution)和PEXIT(Protograph Exitrinsic Information Transfer)方法,提出了一种具有Tam结构的QC-LDPC码优化设计方法,Diff-PEXIT算法,在优化搜素时,保持了低编码复杂度的QCLDPC码的简单编码结构不变.仿真结果表明,Diff-PEXIT算法优化设计的QC-LDPC码性能优于802.16e中的QC-LDPC码和Tam提出的QC-LDPC码,且优化构造出的QC-LDPC码仍然保持了Tam码的简单递归编码结构及低编码复杂度.     

6G无人机自组网中基于距离阈值修正的LAR路由改进方法

移动自组织网络作为无线通信的关键技术之一,与无人机结合能够实现高机动广覆盖移动通信,支持辅助地面通信、通感算融合、空天地海一体化等6G应用。路由协议是无人机自组网中的重要环节,传统基于距离的位置辅助路由协议（D-LAR）链路质量较低,路由开销较大。针对此问题,提出基于距离阈值修正的LAR路由改进方法,首先基于链路预算计算可靠通信距离,完成第一层阈值修正,提升链路可靠性,然后引入修正因子并给出路由性能优化策略,自适应减少消息广播,完成第二层阈值修正,降低路由开销。仿真结果表明,在高节点密度情况下,与D-LAR协议相比,所提出改进协议的端到端时延、分组投递率、节省重播率均具有明显的性能优势。     

面向6G时代新通信系统的内生感知

在6G网络发展的背景下,传统的碎片化、粗粒度、不可控的感知难以适应日益复杂的未来无线网络.为适应6G时代的新通信系统,首先对面向6G网络的感知需求进行分析,然后针对需求提出了内生感知的设计思想和系统架构,并且,在内生感知系统架构下给出了基于意图的分级感知和感知服务化的关键技术.所提出的内生感知系统架构和关键技术,能够使...     

一种基于距离图的QC-LDPC构造算法

针对随机法构造的LDPC码结构性差,不易于硬件实现等问题,设计了一种基于距离图的QC-LDPC码构造算法。它有两种实现方式--顺序搜索方式和随机搜索方式,其码长、码率、圈长等参数可以根据实际需要设定,灵活性较好。仿真结果表明:随机搜索方式构造的QC-LDPC码性能明显优于顺序搜索方式,并且与PEG构造的随机码性能相当。与随机构造法相比,文中的搜索算法构造速度更快,并且所构造的码具有准循环特性,易于硬件实现。     

面向6G物联网的分布式译码技术

随着5G商业化和标准化的逐步推进,对6G技术的研究也提上了日程.由于其在6G无线通信系统中的巨大应用前景,物联网(IoT)技术引起了人们广泛的兴趣.面向6G的物联网网络需要允许大量设备接入并支持海量数据传输,其鲁棒性和可扩展性至关重要.在物联网中,所述"事物"(用户)可以通过采用各种多功能无线传感器实时收集环境数据.通常来说,收集的数据将反馈到中央单元以进行进一步处理.但是这一机制依赖于中央单元的正常工作,鲁棒性较差.该文提出一种分布式译码算法,该算法通过让各用户之间互相协作,交换信息来实现在各个用户处完成译码.利用分布式译码算法,每个用户可以得到与中心化处理相似的译码性能,从而提高了网络的鲁棒性和可扩展性.同时,相比传统分布式译码算法,该算法不需要每个用户了解网络的拓扑结构,因此为面向6G的高动态物联网提供了技术支撑.     

面向6G物联网的分布式译码技术

随着5G商业化和标准化的逐步推进,对6G技术的研究也提上了日程。由于其在6G无线通信系统中的巨大应用前景,物联网(IoT)技术引起了人们广泛的兴趣。面向6G的物联网网络需要允许大量设备接入并支持海量数据传输,其鲁棒性和可扩展性至关重要。在物联网中,所述“事物”(用户)可以通过采用各种多功能无线传感器实时收集环境数据。通常来说,收集的数据将反馈到中央单元以进行进一步处理。但是这一机制依赖于中央单元的正常工作,鲁棒性较差。该文提出一种分布式译码算法,该算法通过让各用户之间互相协作,交换信息来实现在各个用户处完成译码。利用分布式译码算法,每个用户可以得到与中心化处理相似的译码性能,从而提高了网络的鲁棒性和可扩展性。同时,相比传统分布式译码算法,该算法不需要每个用户了解网络的拓扑结构,因此为面向6G的高动态物联网提供了技术支撑。     

一种有效的QC-LDPC码设计方法

介绍了QC-LDPC码的基本结构.基于PEG算法和B-LDPC结构提出了一种有效的QC-LDPC码设计方法.仿真结果表明,该方法设计的LDPC码性能和随机构造的LDPC码接近,且编码复杂度低,易于硬件实现.