專利名稱：一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多媒體通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)線時(shí)變信道上的多媒體實(shí)時(shí)通信，必須解決視頻數(shù)據(jù)量大、時(shí)延抖動(dòng)、傳輸帶寬波動(dòng)、突發(fā)誤碼及其丟包、多徑衰落和多址接收等問(wèn)題。通常的解決方法是根據(jù)信道狀態(tài)選擇一個(gè)合適的糾錯(cuò)編碼對(duì)傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。為此，《黃忠虎，沈連豐，李文峰，徐智勇，時(shí)變信道中自適應(yīng)VR-HARQ研究，電子學(xué)報(bào)，Vol.34，No.4，20064690-694》提出了一種基于冗余可變混合ARQ(VRHARQ)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)保護(hù)方法。在該方法中，基于時(shí)變信道的慢衰落特性，時(shí)變信道被等效為有限狀態(tài)的Markov過(guò)程，每個(gè)Markov狀態(tài)對(duì)應(yīng)信道的不同信噪比。然后根據(jù)信道狀態(tài)詳細(xì)地描述信道吞吐率與誤碼率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，推導(dǎo)不同信道狀態(tài)的最佳編碼方案，最后根據(jù)吞吐率最大原則選擇合適的糾錯(cuò)編碼方案。但是VRHARQ方案推導(dǎo)信道吞吐率與誤碼率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系時(shí)，隱含了兩個(gè)前提(1)ARQ重傳次數(shù)不受限；(2)誤碼的影響范圍限制在單個(gè)信息塊內(nèi)。但是在實(shí)際的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這兩個(gè)前提條件均無(wú)法滿足(1)由于實(shí)時(shí)無(wú)線通信對(duì)延遲的要求，ARQ重傳次數(shù)必然是受限的；(2)由于某個(gè)包的部分信息塊誤碼，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)包的丟失，誤碼的影響范圍將會(huì)擴(kuò)散到包含信息塊的整個(gè)包。因此這種數(shù)據(jù)保護(hù)方法并不能很好的適應(yīng)無(wú)線時(shí)變信道上多媒體實(shí)時(shí)通信的實(shí)際情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法，包括以下步驟(1)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功的概率α
α≈Σi=0n·pCni·pi·(1-p)n-i]]>其中p為某一信道狀態(tài)下的誤碼率，n表示糾錯(cuò)碼的編碼長(zhǎng)度；(2)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下最優(yōu)的糾錯(cuò)碼信息長(zhǎng)度kk≈n·(1-2p)2-α·α·[1-(1-α)m]{[1-(1-α)m]+α·(X-1)·m·(1-α)m-1}]]>其中m表示信息塊的最大發(fā)送次數(shù)，X表示一個(gè)包所包含的信息塊的數(shù)目，糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功概率α的取值由(1)得到；(3)由于(2)計(jì)算得到的是近似值，為了能在碼率基本保持不變的前提下盡量提高糾錯(cuò)能力以避免誤差，k的實(shí)際值應(yīng)當(dāng)比近似值略小，一般情況下取k-2；(4)重復(fù)(1)到(3)，計(jì)算其他信道狀態(tài)下的k；(5)根據(jù)(4)計(jì)算得到的不同信道狀態(tài)下的k，選擇與當(dāng)前信道狀態(tài)最接近的信道狀態(tài)下的k對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼保護(hù)。
本發(fā)明與已有技術(shù)相對(duì)照，效果是積極且明顯的本發(fā)明適用于ARQ重傳次數(shù)受限的情況，并考慮了由于某個(gè)包部分信息塊的誤碼而導(dǎo)致的整個(gè)包丟失，因此能更好的適應(yīng)無(wú)線時(shí)變信道上多媒體實(shí)時(shí)通信的實(shí)際情況。
具體實(shí)施例方式
以下為本發(fā)明實(shí)施例的具體步驟，在此實(shí)施例中錯(cuò)碼的編碼長(zhǎng)度n＝100，信息塊的最大發(fā)送次數(shù)m＝3，一個(gè)包所包含的信息塊的數(shù)目X＝6(1)根據(jù)下式計(jì)算p＝0.02(較差信道狀態(tài))時(shí)糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功的概率α，得到α≈0.95α≈Σi=0n·pCni·pi·(1-p)n-i]]>(2)根據(jù)下式計(jì)算p＝0.02(較差信道狀態(tài))時(shí)最優(yōu)的糾錯(cuò)碼信息長(zhǎng)度k，得到近似值k≈82
k≈n·(1-2p)2-α·α·[1-(1-α)m]{[1-(1-α)m]+α·(X-1)·m·(1-α)m-1}]]>(3)由近似值得到k的實(shí)際值為80；(4)重復(fù)(1)到(3)，分別計(jì)算p＝0.05、p＝0.01、p＝0.001、p＝0.0001時(shí)相應(yīng)的k的實(shí)際值，分別為67、86、95、97；(5)當(dāng)前信道狀態(tài)p＝0.002，選擇與其最接近的信道狀態(tài)p＝0.001所對(duì)應(yīng)的k≈95對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟(1)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功的概率αα≈Σi=0n·pCni·pi·(1-p)n-i]]>其中p為某一信道狀態(tài)下的誤碼率，n表示糾錯(cuò)碼的編碼長(zhǎng)度；(2)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下最優(yōu)的糾錯(cuò)碼信息長(zhǎng)度kk≈n·(1-2p)2-α·α·[1-(1-α)m]{[1-(1-α)m]+α·(X-1)·m(1-α)m-1}]]>其中m表示信息塊的最大發(fā)送次數(shù)，X表示一個(gè)包所包含的信息塊的數(shù)目，糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功概率α的取值由(1)得到；(3)由于(2)計(jì)算得到的是近似值，為了能在碼率基本保持不變的前提下盡量提高糾錯(cuò)能力以避免誤差，k的實(shí)際值應(yīng)當(dāng)比近似值略?。?4)重復(fù)(1)到(3)，計(jì)算其他信道狀態(tài)下的k；(5)根據(jù)(4)計(jì)算得到的不同信道狀態(tài)下的k，選擇與當(dāng)前信道狀態(tài)最接近的信道狀態(tài)下的k對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法，其特征在于步驟(3)中k的實(shí)際值＝k的近似值-2。
全文摘要
一種基于信道狀態(tài)的自適應(yīng)數(shù)據(jù)分級(jí)保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟(1)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下糾錯(cuò)碼校驗(yàn)成功的概率α(見(jiàn)公式(Ⅰ))(2)根據(jù)下式計(jì)算某一信道狀態(tài)下最優(yōu)的糾錯(cuò)碼信息長(zhǎng)度k(見(jiàn)公式(Ⅱ))(3)由于(2)計(jì)算得到的是近似值，為了能在碼率基本保持不變的前提下盡量提高糾錯(cuò)能力以避免誤差，k的實(shí)際值應(yīng)當(dāng)比近似值略?。?4)重復(fù)(1)到(3)，計(jì)算其他信道狀態(tài)下的k；(5)根據(jù)(4)計(jì)算得到的不同信道狀態(tài)下的k，選擇與當(dāng)前信道狀態(tài)最接近的信道狀態(tài)下的k對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼保護(hù)。本發(fā)明適用于ARQ重傳次數(shù)受限的情況，并考慮了由于某個(gè)包部分信息塊的誤碼而導(dǎo)致的整個(gè)包丟失，因此能更好的適應(yīng)無(wú)線時(shí)變信道上多媒體實(shí)時(shí)通信的實(shí)際情況。
文檔編號(hào)H04L1/16GK101056158SQ200710051720
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者胡瑞敏, 韓鎮(zhèn), 曾書(shū)婧, 朱立 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)