TBCC译码辅助的短数据块盲帧同步技术
2022-05-13李智鹏窦高奇
李智鹏 窦高奇
(海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033)
1 引言
随着物联网(Internet of Things,IoT)等无线网络的快速发展,超可靠低延迟通信(Ultra-reliable Low Latency Communication,URLLC)和大规模机器类型通信(Massive Machine-type Communication,mMTC)等新型服务类别成为近年来研究热点。物联网关键任务要求能够以极低的延迟传输时间敏感的短块控制信息。为了实现(~100 bit 左右)短数据块的高可靠传输,近年来,人们对短数据块高效编码的兴趣再度升温,基于现有编码方案的短块编码设计和分析工作层出不穷[1-5]。
TBCC 作为短数据块传输中的一种高效编码,利用最后m个信息比特填充起始状态寄存器,保证了编码开始和结束时的状态相同,从而消除传统卷积码状态归零带来的码率损失,特别是构造大约束长度的高可靠短码方面,相比传统归零卷积码可以获得明显的编码效率优势。咬尾编码在中短码长时可以实现最佳最小距离编码[6],并且TBCC 可以看作是一种循环编码方式,自身循环特性在执行绕维特比译码(Wrap-Around Viterbi Algorithm,WAVA)时等效于增长码长,在一定程度上能够缓解码长变短带来的损失。研究表明,对于较短的数据长度(~100 bits),TBCC 的性能显著优于二进制和非二进制迭代编码方案,其块错误率非常接近有限块长编码的理论界[7]。因此TBCC 作为超可靠低延迟通信场景下的短码传输的首选码型。
在短数据块传输中,接收机为了能识别数据的起始位置,需要在编码序列前加入一段训练序列用于帧同步。对于长数据块的通信系统中,帧同步训练开销相比数据长度而言可以忽略不计,但对于数据较短情况中,用于帧同步的训练导频将占用短数据块很大的开销,减少帧同步开销对于提高短数据块传输效率具有重要意义。……
