模拟网络编码OFDM系统的中继选择算法

论文摘要

本文提出了两个基于模拟网络编码（ANC）OFDM系统的中继选择方案。一种方法是使用OFDM中基于符号的“最大-最小-最小”选择标准，仅用一个中继来传输信号；另一种方法是使用基于副载波的“最大最小”选择标准，选择多个中继用于信号传输。当使用频域完全不相关的瑞利衰落信道时，在这两个方法中都派生出了渐进符号错误率，同时结果表明它们都可以达到完全的分集，在高信噪比地区，分析结果与仿真结果相匹配。此外，虽然在完全不相关信道中得出分析结果，但在相关信道的情况下分析结果也与仿真的SER性能相符。此外，本文还提出了两个基于副载波选择标准的循环前缀的处理方案。合作分集计划使用中继节点，通过空间分集，以减轻衰落信道的影响。通过实施物理层网络编码（PNC），双向中继网络相比于传统的四相和三相双向中继计划可以实现更高的带宽效率。为了降低实施的复杂性，使用简单的PNC，例如之前的工作中已经提到基于放大和转发（AF）协议的模拟网络编码（ANC）的方案。ANC已被应用于宽带无线通信中的正交频分复用（OFDM）。为了实现高层次的空间分集以抑制衰减，可以部署多天线中继。然而，多个天线在地理上是一起放置的，每个单独的天线接收到的信号可能会遇到依赖衰落。另一种空间分集的方法是通过多中继合作，但当所有的中继都参与传输的时候会出现其他的设计挑战，例如同步。因此将使用已经提出的可以在较低的部署成本中实施的，并通过多中继网络来实现全面的多样性的中继的选择方案（RS）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• Abbreviations
• 1 Introduction
• 1.1 Background
• 1.2 Related work
• 1.3 Motivation and Contributions
• 1.4 Organization
• 2 Key Technologies and Algorithms
• 2.1 Network Coding
• 2.2 Physical-layer Network Coding
• 2.3 Analog Network Coding
• 2.4 OFDM
• 2.5 Cooperative diversity
• 2.6 Diversity Order
• 2.7 Space Time Block Coding （STBC）
• 2.8 Summary
• 3 System Model
• 3.1 Single Carrier System Model
• 3.2 Mathematical Model
• 3.3 OFDM System Model
• 3.4 Signal flow chart
• 3.5 Summary
• 4 Proposed Algorithms
• 4.1 Optimal Selection Criterion
• 4.2 OFDM Relay Selection Scheme （Block Based）
• 4.3 OFDM Relay Selection Scheme （Carrier Based）
• 4.4 Diversity Order Analysis
• 4.5 Summary
• 5 Simulations
• 5.1 Simulation Algorithm
• 5.2 Results on Uncorrelated Channels
• 5.3 Results on Correlated Channels
• 5.4 Results on STBC – Relay Selection Comparison
• 5.5 Results on Single Carrier Systems vs. OFDM
• 5.6 Summary
• 6 Conclusion and Future work
• 6.1 Conclusion
• 6.2 Future work
• Acknowledgement
• References