[发明专利]一种基于调制的自适应喷泉码多播传输系统

摘要

本发明公开了一种基于调制的自适应喷泉码多播传输系统，包括一个基站和多个用户端。基站包括基站数据存储器、喷泉编码器、用户分级处理器、叠加编码器、调制器、基站双工收发器和反馈信息处理模块；用户端均包括终端双工收发器、串行干扰消除译码器、终端数据存储器、喷泉译码器和反馈生成器。在纠删信道中，采用数字喷泉码的方式进行传输，降低了多播环境中的反馈，提高了系统的吞吐率。根据多用户的信道状态，自适应地切换选择数据的调制方式。当用户间性能差异较小时采用普通的调制方式；当用户间性能差异较大时，通过功率分配进行不同用户信息的叠加编码，可使系统仍然保持良好的传输性能。数字喷泉码和叠加编码的结合，发挥了数字喷泉码的优势，提高了性能。

主权项

1、一种基于调制的自适应喷泉码多播传输系统，其特征在于：该系统包括一个基站(1)和M个用户端，2≤M≤500；基站(1)包括基站数据存储器(11)、喷泉编码器(12)、用户分级处理器(13)、叠加编码器(14)、调制器(15)、基站双工收发器(16)以及反馈信息处理模块(17)；基站数据存储器(11)用于从上层接收并存储待发送的原始数据包，从反馈信息处理模块(17)接收并存储确认字符ACK；当ACK的数量大于等于M且原始数据包的数量大于等于K时，将前K个数据包送入喷泉编码器(12)，同时删除所有ACK，其中，5≤K≤500；喷泉编码器(12)用于间歇性地存储来自基站数据存储器(11)的原始数据包，并对其进行喷泉编码；每个时隙进行一次编码，产生一个组合数据包，并将其送入用户分级处理器(13)；用户分级处理器(13)用于缓存来自喷泉编码器(12)的组合数据包xn，根据来自反馈信息处理模块(17)的信道状态信息CSI将M个用户进行分级，将组合数据包送入叠加编码器(14)或调制器(15)；叠加编码器(14)用于将来自用户分级处理器(13)的Nspc级组合数据包依次进行每级所对应的调制，再进行叠加编码，得到的数据传递给基站双工收发器(16)；调制器(15)用于调制来自用户分级处理器(13)的组合数据包，调制得到的数据传递给基站双工收发器(16)；基站双工收发器(16)用于发送来自于调制器(15)和叠加编码器(14)的数据，而且接收来自各用户端的反馈；基站双工收发器(16)将来自每个用户端的反馈转发给反馈信息处理模块(17)，反馈包括一个ACK和该用户端此组通信的CSI；反馈信息处理模块(17)用于从来自基站双工收发器(16)的反馈中得知CSI和ACK，将ACK传递给基站数据存储器(11)，将CSI传递给用户分级处理器(13)；各用户端均包括终端双工收发器(21)、串行干扰消除译码器(22)、终端数据存储器(23)、喷泉译码器(24)以及反馈生成器(25)；终端双工收发器(21)用于接收基站(1)发送的数据，传递给串行干扰消除译码器(22)，并接收反馈生成器(25)传递过来的反馈，将其发送给基站(1)；串行干扰消除译码器(22)用于对来自终端双工收发器(21)数据进行串行干扰消除译码，经过逐级解调译码依次得到第1，2，3，…级的组合数据包，将它们及其对应的编码级数依次传递给终端数据存储器(23)；终端数据存储器(23)根据编码级数分类缓存来自串行干扰消除译码器(22)的组合数据包；在收到喷泉译码器(24)发送的ACK之前，将第nspc级的组合数据包全部送入喷泉译码器(24)；当收到喷泉译码器(24)发送的ACK后，将缓存的所有组合数据包送入喷泉译码器(24)再清空缓存区；喷泉译码器(24)对来自终端数据存储器(23)的组合数据包进行缓存；当第nspc级的组合数据包数目大于等于K时对其进行译码；若译码失败，则继续等待更多数据包；若译码成功，则将译码得到的原始数据包传递给系统的上层进行处理，清空缓存区并发送ACK给反馈生成器(25)和终端数据存储器(23)；喷泉译码器(24)还对来自终端数据存储器(23)的非nspc级组合数据包直接进行喷泉译码，将译码得到的多级原始数据包都传递给系统的上层进行处理；反馈生成器(25)用于缓存来自串行干扰消除译码器(22)的CSI，在收到来自喷泉译码器(24)的ACK后生成的一个最佳CSI，将其与ACK生成反馈并传递给终端双工收发器(21)，清空缓存区。