無線協(xié)作通信的網(wǎng)絡編碼及資源分配的研究.pdf

1、無線信道的多徑衰落是影響下一代無線通信系統(tǒng)的高傳輸速率和高服務質量的主要因素。多輸入多輸出技術作為下一代無線通信系統(tǒng)的關鍵技術之一,對于克服無線信道的多徑衰落具有很大的作用。但在上行鏈路中實現(xiàn)多輸入多輸出技術具有一定的難度,這是由于受到移動終端的功耗、體積等各種因素的限制。于是,一種稱作為“虛擬”多輸入多輸出的協(xié)作通信技術被提出,該技術中多個單天線的終端通過共享彼此的天線可獲得空間分集增益,從而有效地提高系統(tǒng)容量并改善傳輸性能。最初運用

2、于有線網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡編碼,由于其擁有提高系統(tǒng)吞吐量、均衡網(wǎng)絡負載等優(yōu)勢,也逐漸運用于無線通信系統(tǒng)中。網(wǎng)絡編碼與協(xié)作分集技術相結合已成為目前研究的熱點。無線通信系統(tǒng)是資源有限的系統(tǒng),如何利用有限的資源使系統(tǒng)的性能得到進一步的提高是需要考慮的問題。為了提高資源的利用率,本文主要針對網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信系統(tǒng)進行了研究,主要的內容及創(chuàng)新點如下:
　　 首先,研究了協(xié)作通信系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡模型及其轉發(fā)協(xié)議,對各轉發(fā)協(xié)議的性能進行分析和仿真,并簡單

3、介紹了網(wǎng)絡編碼。對轉發(fā)協(xié)議的性能仿真表明,增量放大中繼協(xié)議具有最好的性能,解碼轉發(fā)協(xié)議性能最差。
　　 然后,研究了線性網(wǎng)絡編碼的原理,分析了線性網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信系統(tǒng)的性能并對其進行性能仿真。仿真結果表明,網(wǎng)絡編碼不僅可提高系統(tǒng)吞吐量,還可提高系統(tǒng)的可靠性。雖然網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信系統(tǒng)具有提高系統(tǒng)有效性和可靠性的優(yōu)勢,但目前的網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信的中繼節(jié)點都采用固定的轉發(fā)方式,即中繼節(jié)點都會參與轉發(fā)。對于兩源的網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信系統(tǒng)來說,

4、如果兩直傳路徑都成功或都失敗時,中繼節(jié)點就沒必要再轉發(fā)經(jīng)過網(wǎng)絡編碼后的數(shù)據(jù)?；诖?提出了一種新的協(xié)作機制:網(wǎng)絡編碼.增量中繼。對該算法的原理和流程進行了說明,從中斷概率和資源消耗的角度分析了其性能并對性能進行仿真。仿真結果表明,在不影響系統(tǒng)性能的情況下,該算法可節(jié)約系統(tǒng)資源,提高資源利用率。
　　 最后,針對網(wǎng)絡編碼協(xié)作通信系統(tǒng)的資源優(yōu)化都是基于一維資源優(yōu)化的問題,本文對兩源.單中繼.單宿協(xié)作通信系統(tǒng)進行了二維資源優(yōu)化,包括傳