网络编码在协作通信中的应用

【摘要】：下一代通信系统的设计,应该着眼于更大的容量、更高的传输效率、更可靠的传输质量和性能。协作通信技术在提高系统容量、降低系统误码率的基础上,很好的解决移动终端体积较小的问题。 而网络编码技术作为通信网络研究领域的又一项重要突破,其基本思想则是在通信网络中,允许网络中间节点对接收到的信息进行一定的处理,然后转发出去,而不是如传统通信网络般,中间节点只是简单的进行复制转发。目的节点通过一定的译码算法,译出源节点所发送信息,通过附加的信息处理过程提高了整个网络的接收速率。 本文主要解决的是如何将网络编码应用于协作通信系统中,以提高系统性能。首先描述了无线通信系统中的三种分集技术,即空间分集(Space Diversity)、时间分集(Time Diversity)、频率分集(Frequency Diversity),说明三种分集技术的原理及实现条件,并由此引出无线网络中的协作通信技术,通过对三种协作通信方式进行实验仿真,分析其对网络性能的改善。然后阐述了网络编码的基本思想,重点分析了线性网络编码和随机网络编码,并将网络编码思想应用到协作分集系统中,讨论了该技术对系统性能的提高;在此基础上,重点研究了线性网络编码在协作通信中的应用,同时提出了实验模型,给出了相应理论分析。 针对以上研究成果,文章最后建立了一种新的协作通信系统——基于卷积码的网络编码协作通信系统,并通过理论推导和实验仿真从两方面分析了该系统的优点,显示了网络编码应用于协作通信的巨大优势。