刘亦伟

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

1 概述

铁路通信作为通信系统的重要行业应用具有其特殊的应用需求，如应用信息传送的高可靠性、高可用性、底时延、低误码率等[1-2]。在铁路广播通信系统中，使用前向纠错技术可以有效降低系统误码率[3-4]。但现有的前向纠错编码技术通常使用固定码率，且码块之间相互不独立。固定码率对于变长的应用层数据可能会造成通信系统承载能力的浪费。由于码块间不独立，部分码块损坏可导致整个应用层信息错误或丢失。研究喷泉码（RaptorQ）技术，将其作为一种前向纠错的编码方式[5]应用于铁路广播通信系统中，可在保证系统误码率的同时，最大限度的利用系统资源。同时，依赖于喷泉码自身的编码特点，译码是否成功仅与接收到的信息数量相关，部分信息的丢失不会对应用层信息造成影响。本文通过对不同丢包率条件下，达到不同误码率等级要求时所需的译码开销进行仿真，实现对喷泉码性能研究的目的。

2 喷泉码介绍

喷泉码是一种没有码率的编码方式。编码后生成的码组包括两部分：系统码（Source symbols）和修复码（Repair symbols）。其中系统码由信源的内容按照码组的符号（symbol）大小直接分割形成;修复码由系统码通过运算生成。系统码的个数由每个码组的长度和信源内容的大小决定，修复码的个数由用户根据网络承载能力，丢包率等因素按照系统需要规定[6]。发送过程中源节点在不知道这些数据包是否被成功接收的情况下，持续发送数据包。……