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无线中继系统中的网络编码技术研究

作　者: 曹剑波
导　师: 黄爱苹；余官定
学　校: 浙江大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 网络编码连续中继双向中继 OFDM 合作ARQ 资源分配
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 94次
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内容摘要

网络编码作为一种融合编码和路由的信息交换技术最早提出于无噪网络和有线网络中。结合无线网络的物理层广播特性,网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量,减少数据包的传播次数,降低无线发送能耗,增强网络的容错性和鲁棒性等。现今网络编码引起了国际学术界的广泛关注,其理论和应用已成为通信领域研究的热点。本文在此背景下,研究了无线中继系统中的网络编码技术。通过理论分析和算法仿真,阐述了网络编码在不同的无线传输场景中的有益效果,着重于系统方案的设计和无线资源的合理利用。论文中主要包括以下几方面的内容：介绍了无线通信的发展现状,网络编码技术的应用背景和一些国内外的研究进展。研究了网络编码在上行传输系统中的应用,提出了基于网络编码的合作ARQ协议算法。首先分析了在无线中继系统中合作ARQ在性能上的提升。接着提出协议的实现方法和算法流程。通过分析和仿真,证明运用该网络编码方案将中继重传和新数据转发相结合,在提高系统中数据传输的可靠性的同时,提高了无线资源利用率,减少了传输时延。研究了网络编码在连续中继传输系统中的应用。简要介绍了连续中继系统的网络特点和关键问题。详细说明重复编码,叠加编码和网络编码三种不同的中继转发策略。理论分析和仿真结果说明了在连续中继系统中运用网络编码提高系统性能的可能性,以及三种方案在不同信道环境下的传输性能。研究了网络编码在双向中继系统中的应用。分析了在各个节点独立的功率限下,如何利用分布式和集中式的方法进行资源分配。提出了在OFDM传输系统中运用的两个次优的算法。这两个算法都可以有效地提高系统传输速率,同时具有比较低的复杂度。

全文目录

致谢  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-20
  1.1 无线通信的发展过程  11-13
  1.2 MIMO技术  13-14
  1.3 合作通信  14
  1.4 网络编码  14-17
  1.5 其他相关技术背景  17-18
  1.6 论文的主要内容和结构安排  18-20
第二章基于网络编码的合作ARQ协议算法  20-41
  2.1 合作ARQ概述  20-21
  2.2 网络编码在上行链路中的应用  21-25
    2.2.1 中继概率性能分析  23-25
  2.3 基于网络编码的合作ARQ协议  25-40
    2.3.1 系统模型和具体协议  25-31
    2.3.2 二元对称信道性能分析  31-34
    2.3.3 AWGN环境下的性能分析  34-36
    2.3.4 数值仿真结果  36-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章连续中继(乒乓中继)传输协议  41-64
  3.1 连续中继系统  41-42
  3.2 重复编码连续中继传输协议  42-46
    3.2.1 信道容量分析  45-46
  3.3 叠加编码连续中继传输协议  46-50
    3.3.1 信道容量分析  49-50
  3.4 网络编码连续中继传输协议  50-55
    3.4.1 中继传输策略选择  54-55
  3.5 数值仿真结果  55-59
  3.6 本章小结  59-64
第四章 OFDM 双向中继系统使用网络编码的资源分配算法  64-75
  4.1 向中继传输系统  64-65
  4.2 OFDM双向中继系统模型  65-67
  4.3 子信道对选择和功率分配  67-71
    4.3.1 分布式算法  67-69
    4.3.2 集中式算法  69-71
  4.4 数值仿真  71-74
  4.5 本章小结  74-75
第五章总结与展望  75-77
  5.1 工作总结  75-76
  5.2 研究展望  76-77
参考文献  77-81
作者研究生在读期间参与的科研项目和主要的科研成果  81

无线中继系统中的网络编码技术研究

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