Адаптивный выбор параметров S-случайного перемежителя в беспроводных системах передачи данных с турбокодированием

Автор(и)

  • Сергей Васильевич Зайцев Черниговский национальный технологический университет, Україна https://orcid.org/0000-0001-6643-917X
  • Владимир Викторович Казимир Черниговский национальный технологический университет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8163-1119
  • Владислав Михайлович Василенко Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Україна
  • Артем Васильевич Яриловец Черниговский национальный технологический университет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347018010028

Ключові слова:

турбо код, турбокод, неопределенность, моделирование

Анотація

В статье предложен метод адаптивного выбора параметров S-случайного перемежителя кодека турбокода в беспроводных системах передачи данных в условиях априорной неопределенности для повышения достоверности передачи данных и уменьшения вычислительной сложности процесса кодирования/декодирования турбокодов. Данный метод основан на адаптивном выборе параметров S-случайного перемежителя в зависимости от значений нормализированного количества изменений знака апостериорно-априорных логарифмических отношений функций правдоподобности (ЛОФП) про переданные биты данных декодера турбокода. Результаты имитационного моделирования показали, что в зависимости от значений отношения сигнал–шум в канале и нормализированного количества изменений знака апостериорно-априорных ЛОФП итеративного декодера турбокода получаются рациональные параметры S разноса перемежения бит данных для S-случайного перемежителя. Это позволяет получить энергетический выигрыш кодирования, уменьшить сложность его аппаратной и программной реализации и повысить достоверность передачи информации в сравнении с известными результатами, например, системой мобильной связи четвертого поколения 4G LTE-Advanced.

Посилання

Berrou, C.; Glavieux, A.; Thitimajshima, P. Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes. 1. Proc. of Int. Conf. on Commun., ICC-93, 23-26 May 1993, Geneva, Switzerland. IEEE, 1993, P. 1064-1070. DOI: https://doi.org/10.1109/ICC.1993.397441.

Berrou, C.; Glavieux, A. Near optimum error correcting coding and decoding: turbo-codes. IEEE Trans. Commun., Vol. 44, No. 10, P. 1261-1271, 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/26.539767.

Dahlman, E.; Parkvall, S.; Skold, J. 4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband. Oxford: Elsevier, 2011. 431 p. URI: https://www.sciencedirect.com/science/book/9780123854896.

Sesia, S.; Toufik, I.; Baker, M. LTE - The UMTS Long Term Evoluton: From Theory to Practice, 2nd ed.West Sussex: John Wiley & Sons, 2009.

Hanzo, L.; Akhtman, Y.; Wang, L.; Jiang, M. MIMO-OFDM for LTE, WiFi and WiMax: Coherent versus Non-coherent and Cooperative Turbo Transceivers.New York: John Wiley & Sons, 2011.

Varda, M.; Badiu, M.-A.; Bota, V. Link adaptation algorithm for distributed coded transmissions in cooperative OFDMA systems. Telecommun. Syst., Vol. 59, No. 4, P. 477-489, 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s11235-014-9908-1.

Ghazisaeidi, A.; de Jauregui Ruiz, Ivan Fernandez; Schmalen, Laurent; Tran, Patrice; Simonneau, Christian; Awwad, Elie; Uscumlic, Bogdan; Brindel, Patrick; Charlet, Gabriel. Submarine transmission systems using digital nonlinear compensation and adaptive rate forward error correction. J. Lightwave Technol., Vol. 34, No. 8, P. 1886-1895, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/JLT.2016.2518929.

Koutsouvelis, K. V.; Dimakis, C. E. A low complexity algorithm for generating turbo code s-random interleavers. Wireless Pers. Commun., Vol. 46, No. 3, Р. 365-370, 2008. DOI: https://doi.org/10.1007/s11277-007-9439-0.

Sadjadpour, H. R.; Sloane, N. J. A.; Salehi, M.; Nebe, G. Interleaver design for turbo codes. IEEE J. Sel. Areas Commun., Vol. 19, No. 5, Р. 831-837, 2001. DOI: https://doi.org/10.1109/49.924867.

Dolinar, S.; Divsalar, D. Weight distributions for turbo codes using random and nonrandom permutations. TDA Progress Report 42-122, Jet Propulsion Lab., P. 56-65, 1995. URI: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.105.6640.

Зайцев, С. В.; Казимир, В. В. Метод адаптивного декодирования при передаче информации в условиях воздействия преднамеренных помех. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 58, № 5, С. 30-40, 2015. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347015050039.

Зайцев, С. В.; Казимир, В. В. Структурная адаптация кодера и декодера турбо-кода для формирования запроса повторной передачи в условиях неопределенности. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 60, № 1, С. 25-36, 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017010034.

Zaitsev, S. V. Method for controlling state channel wireless networks under a priori uncertainty. Int. J. Inf. Models Anal., Vol. 3, No. 2, P. 186-194, 2014. URI: http://www.foibg.com/ijima/vol03/ijima03-02-p10.pdf.

Zaitsev, S. V. Method of estimating reliability of information transmission in wireless networks channels increase in noise and interference. Int. J. Inf. Models Anal., Vol. 4, No. 1, P. 87-99, 2015. URI: http://www.foibg.com/ijima/vol04/ijima04-01-p08.pdf.

Kazymyr, V.; Zaitsev, S.; Ryndych, Y.; Zarovskyi, R. Technology for improve cyber security using turbo codes. Proc. of Information Technologies in Innovation Business Conf., 7-9 Oct. 2015, Kharkiv, Ukraine. IEEE, 2015, P. 85-88. DOI: https://doi.org/10.1109/ITIB.2015.7355060.

Woodard, J. P.; Hanzo, L. Comparative study of turbo decoding techniques: an overview. IEEE Trans. Vehicular Technol., Vol. 49, No. 6, P. 2208-2233, 2000. DOI: https://doi.org/10.1109/25.901892.

Berrou, C. (ed.), Codes and Turbo Codes. Springer, 2010. DOI: http://doi.org/10.1007/978-2-8178-0039-4.

Vucetic, B.; Yuan, J. Turbo Codes. Principles and Applications. Springer US, 2000. DOI: http://doi.org/10.1007/978-1-4615-4469-2.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-01-24

Як цитувати

Зайцев, С. В., Казимир, В. В., Василенко, В. М., & Яриловец, А. В. (2018). Адаптивный выбор параметров S-случайного перемежителя в беспроводных системах передачи данных с турбокодированием. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 61(1), 22–32. https://doi.org/10.20535/S0021347018010028

Номер

Том 61 № 1 (2018): Юбилейный выпуск 60 лет журналу

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.