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无线协作通信中网络编码技术的研究

作　者: 赵亚杰
导　师: 邵世祥
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 网络编码分集技术目的节点中断概率无线通信移动端多径衰落节点对中间节点数据传输速率性能分析路由能量效率算法分集增益无线链路时延扩展译码过程接收分集时隙
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在无线通信中,信号传输的多径衰落效应始是影响数据传输速率和服务质量的重要原因。分集则是有效对抗衰落的技术,但是在实际应用中由于移动端对体积、质量和功耗的要求,很难在移动端实现多天线技术。因此,一种新的分集技术协作分集技术被提了出来。大量研究结果表明,协作分集可以提升系统容量、增大数据传输速率、有效对抗多径衰落以及降低系统的中断概率。网络编码融合了路由和编码的概念,使中间节点能够对需要转发的信息进行相关的编码,大大提高了网络的吞吐量,使资源得到充分利用提高系统的服务质量和可靠性等。无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合采用编码,为网络编码的应用提供了一个良好的平台。首先,论文对无线通信中广泛使用的分集技术及其基本原理进行了论述,同时对协作分集技术所用到的空间分集技术作了详细的分析,进而引出协作分集的概念。在此基础上,论述了协作分集技术的基本原理和协作分集的各种策略,并对协作分集的各种策略的系统性能进行了分析。其次,论文介绍了网络编码技术的概念和基本原理。网络编码的思想融合了路由和编码的概念,改变了传输节点只能进行存储转发的传统观念。网络编码可以用来提高网络的传输效率,增加网络的安全性和能量效率等。再次,论文论述了网络编码技术与编码协作技术相结合的基本原理,并详细分析了该技术的性能。分析指出,当两个协作节点之间的信道条件较差时,网络编码能够提升中断性能;反之,网络编码反而会降低中断性能。在此基础上,论文提出了一种自适应的基于网络编码的编码协作技术。仿真结果表明,这种自适应传输方式的性能在任何信道条件下,其性能都优于传统的编码协作传输方式和前文提到的基于网络编码的编码协作传输方式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-10
  1.1 本文研究背景  8-9
  1.2 本论文的内容和结构  9-10
第二章分集技术与协作分集  10-39
  2.1 无线信道的特性  10-12
  2.2 分集技术定义与分类  12-16
  2.3 分集合并准则与分集增益  16-19
  2.4 协作分集技术的概念  19-21
  2.5 协作分集的前传策略  21-34
    2.5.1 放大前传协作中继  22-24
    2.5.2 译码前传协作分集  24-25
    2.5.3 AF 和DF 性能分析与仿真  25-29
    2.5.4 编码协作分集  29-34
  2.6 协作分集中继选择方法  34-37
  2.7 小结  37-39
第三章网络编码技术  39-49
  3.1 网络编码技术概述  39-41
    3.1.1 网络编码技术的研究现状  39-41
    3.1.2 网络编码在无线网络中的应用  41
  3.2 网络编码技术的基本原理  41-48
    3.2.1 线性网络编码  44-45
    3.2.2 物理层网络编码简介  45-48
  3.3 小结  48-49
第四章基于网络编码的编码协作通信方案  49-70
  4.1 基于网络编码的编码协作通信方式  49-59
    4.1.1 NCCC 的系统模型  49-50
    4.1.2 NCCC 方案的系统性能分析  50-55
    4.1.3 仿真结果和分析  55-59
  4.2 一种改进的基于网络编码的协作通信方案  59-65
    4.2.1 改进方案的传输策略  59-60
    4.2.2 性能分析  60-62
    4.2.3 改进方案的仿真及分析  62-65
  4.3 基于网络编码的编码协作通信网络的节点选择  65-69
    4.3.1 系统模型  65-66
    4.3.2 算法描述  66-67
    4.3.3 仿真结果及分析  67-69
  4.4 小结  69-70
第五章总结与展望  70-72
  5.1 本文总结  70
  5.2 研究与展望  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-76
作者攻读硕士学位期间发表的论文  76

无线协作通信中网络编码技术的研究

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