Joint network-channel coding schemes for relay networks
- Autores: Mikel Hernáez
- Directores de la Tesis: Pedro Crespo Bofill (dir. tes.), Javier del Ser Lorente (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Navarra ( España ) en 2012
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Andrés García-Alonso Montoya (presid.), Jesús Gutiérrez Gutiérrez (secret.), Juan José Murillo Fuentes (voc.), Javier Rodríguez Fonollosa (voc.), Baltasar Beferull Lozano (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El objetivo de esta tesis es diseñar y proponer esquemas de codificación de red y canal, de tal forma que nos podamos aproximar a las promesas de ganancias dictadas por la teoría de la información de redes. Con ese fin, las codificaciones de red y de canal son diseñadas conjuntamente con el fin de aprovechar la redundancia existente tanto en los canales de múltiple acceso con retransmisores, como en las redes con múltiples saltos.
A lo largo de esta disertación presentaremos un total de cinco artículos (Artículos I-V, en los Apéndices A-E, respectivamente) en el campo de la codificación conjunta de red y canal para las redes con retransmisores.
En los Artículos I y II se proponen dos esquemas de codificación para los canales Time-Division Decode-and-Forward Multiple Access Relay Channels. En ambos esquemas: 1) el retransmisor combina linealmente las secuencias codificadas transmitidas por las fuentes; y 2) la decodificación en el destino se realiza aplicando el algoritmo suma producto en el grafo de factores asociado al código conjunto de red y canal.
En concreto, el Artículo I presenta un esquema basado en Bit Interleaved Coded Modulation con códigos Low-Density Parity-Check (LDPC) no binario. Demostramos que el esquema propuesto mejora respecto a su homólogo binario y rinde cerca de la probabilidad de corte (cota superior) en todos los escenarios simulados.
El Artículo II utiliza códigos convolucionales como códigos de canal. Seleccionando los coeficientes de la combinación lineal de forma inteligente, somos capaces de mejorar el rendimiento del sistema con respecto a una elección aleatoria. Los resultados de las simulaciones muestran que el esquema propuesto mejora, usando bloques de longitud corta, tanto a los esquemas de referencia encontrados en la literatura como al esquema presentado en el Artículo I.
En cuanto al Artículo III, se propone un esquema basado en la decodificación y retransmisión para las redes con múltiples saltos. En este esquema la información generada por dos fuentes independientes ha de ser transmitida a un destino común basado en la cooperación de múltiples retransmisores. Para ese fin, el esquema propuesto utiliza codificación de canal mediante códigos LDPC junto con una combinación lineal en un cuerpo finito.
Por otro lado, el Artículo IV propone un nuevo esquema que mejora claramente el esquema presentado en el Artículo III, y por consiguiente, mejora los esquemas encontrados en la literatura. El esquema está basado en distribuir el método de codificación propuesto en el Artículo II entre los diferentes retransmisores, de tal forma que en su correspondiente salto cada retransmisor realiza una combinación lineal con el fin de retransmitir la información de la fuente.
Para concluir, el Artículo V introduce un nuevo diseño de códigos de canal para palabras código de longitud corta, el cual es capaz de obtener suelos de error más bajos que diseños previos encontrados en la literatura. Adaptando el esquema propuesto en el Artículo II al escenario punto a punto, diseñamos un código de canal basado en la concatenación de la salida de dos convoluvcionales con una combinación lineal en un cuerpo finito. La ventaja principal del esquema propuesto es que se pueden alcanzar pisos de error más bajos que los alcanzados por esquemas previos de la literatura, con una degradación en la región de cascada de menos de 0.5 dBs.
