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《北京邮电大学》 2011年
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多播多跳中继网络的性能分析

阿德南  
【摘要】:对无线网络的高数据速率应用的需求进一步促使了借助中继实现的多跳无线通信的出现。中继节点不仅有助于提高系统容量,而且也有利于覆盖范围的扩展。幸运的是,利用无线媒介的广播特性,密集分布的单天线节点可以构成虚拟MIMO系统。近年来,协作传输的通信协议有:放大-转发、解码-转发、检测-转发和压缩-转发等。据我们所知,当前还没有任何研究分析和评估双跳中继网络组播性能。在未来的蜂窝网络中,本文提出的机制不仅有利于实时应用,也有利于增加用户端的吞吐量。 在本文中,我们研究了两中继节点的基于放大-转发机制的组播多跳网络。不同于协同通信,在本文讨论的模型中,源端和目的节点之间没有直接的信号传输,而是通过中继节点完成通信。组播机制在低能量的时能获得更多好处。如果节点是密集分布的,那么中继节点可以组成虚拟MIMO。又如果节点间的距离高于一个门限的话,则他们需要彼此之间在一个额外的时隙中进行协作。尽管时间开销增大,但这种协作组播能够获得较虚拟MIMO技术4dB以上的增益。若考虑信道编码,则性能会有更大提升。信道编码可以进一步提高组播方案的性能。为了减小中继节点的复杂度,我们合并了信道编码在发送节点的编码和接收节点解码。这意味着,中继节点对所使用的协议是透明的。我们从分集和复用两方面对上述方案的性能进行了评估。 此外,我们提出了联合网络和信道编码为基础的双向多播。网络编码有助于在两个时隙的双向通信。对于上行,我们假设,多个移动台的将向基站传输相同的信息。事实上在组播中,通常我们从一个点到另一个点传送相同的信息。 作为一个无线宽带DSL技术,最后,我们引入OFDM技术来使所提方案在蜂窝网络中有更好的表现。对于双跳传输,我们需要对子载波耦合。为了达到更好的终端到终端的信噪比,我们使用子载波映射(SCM)机制。在SCM中,最佳的接收信噪比的子载波映射到最佳接收信噪比子载波,第二好的接收信噪比的子载波被映射到第二好的接收信噪比子载波,以此类推。本文最后推导了基于SCM和OFDM的组播机制的符号错误率。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

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