无线协同通信中的网络编码

论文摘要

网络编码理论最初提出是在有线网路,由于其可以提高网络吞吐量、网络安全性能及多址接入等特性,同时,无线网络的广播特性为网络编码提供了良好的应用环境。因此,近年来,网络编码成为无线网络中物理层的网络编码技术的一个研究热点。网络编码理论突破了传统网络中路由器等中继设备只负责对信息的存储转发的处理方式,提出中继设备可以对接收信息进行编码处理后再传输,可以很大的提高网络的吞吐量,甚至达到系统容量的极限值。研究表明,网络编码不但可以提高系统吞吐量,还可以均衡网络负载,提高网络的鲁棒性,甚至提高网络安全性。本文主要对网络编码在无线双向中继系统中的应用进行了研究。中继协作通信网络中最常用的两种中继协议为:放大转发与译码转发。放大转发协议对噪声有放大作用,而译码转发则是一种干扰受限的协议,根据链路条件自适应的选择前面两种协议中之一的方法通常称之为自适应中继转发协议。本文针对这些方法存在的缺点,提出模? q去噪转发网络编码,这是一种比较简单的网络编码方法,它采用的调制方式与两信源节点的调制方式一样,不需要中继节点告诉两信源节点其采用的调制方式及去噪映射函数方式是什么。就能直接对信源信息进行取模转发。其次,在设计去噪转发自适应网络编码过程中,设计去噪映射函数是根据当前信道条件利用穷尽搜索方法来选择出最适合当前信道的映射函数,而与当前信道有关的两个因素一是两信道系数的相位差异,二是两信道间幅度差异。通过对文章分析后,我们通过两种方法来改进去噪映射函数的设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 网络编码的研究现状
• 1.2.2 协同通信的研究现状
• 1.3 本文研究的内容及章节安排
• 第二章 网络编码的理论概述
• 2.1 最大流最小割定理
• 2.2 网络编码
• 2.2.1 网络编码的基本概念
• 2.2.2 网络编码的优缺点
• 2.3 线性网络编码的构造方式
• 2.3.1 线性网络编码基本概念
• 2.3.2 线性网络编码的代数实现
• 2.3.3 线性向量编码
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络编码在协同通信系统中的应用
• 3.1 协作中继传输
• 3.1.1 分集技术
• 3.1.2 协同分集
• 3.2 分集合并技术
• 3.2.1 选择合并技术
• 3.2.2 等增益合并技术
• 3.2.3 最大比值合并技术
• 3.2.4 三种合并技术的平均信噪比改善
• 3.3 协作中继传输中若干问题
• 3.3.1 MIMO 与协同通信
• 3.3.2 中继信道模型
• 3.3.3 协同通信的基本思想
• 3.4 网络编码在协同通信中的应用
• 3.4.1 系统模型
• 3.4.2 NC-AF
• 3.4.3 NC-DF
• 第四章 双向中继选择网络编码研究
• 4.1 引言
• 4.2 网络编码的基本思想
• 4.3 常见的几种网络编码
• 4.3.1 放大转发网络编码的基本原理
• 4.3.2 比特异或网络编码的基本原理
• 4.3.3 去噪转发网络编码的基本原理
• 4.3.4 自适应去噪转发网络编码
• 4.3.5 取模去噪转发网络编码
• 4.4 去噪转发网络编码的相位同步及幅度补偿与中继选择
• 4.4.1 相位同步
• 4.4.2 中继选择
• 4.5 三种网络编码的吞吐性性能比较
• 4.6 仿真效果
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在研究生期间发表的论文