無線中繼網(wǎng)絡(luò)中改進(jìn)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)作為中繼協(xié)作通信的一種，因其在提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面的優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。在典型的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)置中，兩個有數(shù)據(jù)交換需求的源/目的節(jié)點(diǎn)同時向中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，利用無線信道中電磁波的疊加特性，中繼接收到兩個數(shù)據(jù)包的疊加結(jié)果并對其進(jìn)行編碼廣播，目的節(jié)點(diǎn)再從廣播數(shù)據(jù)包中解碼出所需數(shù)據(jù)包，在兩個時隙內(nèi)完成一次數(shù)據(jù)包的交換，吞吐量提高到傳統(tǒng)中繼方式的兩倍。在實(shí)際的無線中繼網(wǎng)絡(luò)中，對一個中繼節(jié)點(diǎn)來說，經(jīng)過它進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的機(jī)會往往不

2、止一個。若能夠使該中繼節(jié)點(diǎn)同時編碼多于兩個數(shù)據(jù)包，那么網(wǎng)絡(luò)傳輸性能可以進(jìn)一步的提高?；谶@一目標(biāo)，本文將針對三節(jié)點(diǎn)的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案加以改進(jìn)，提出了針對多條雙向中繼鏈路的聯(lián)合物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案。
　　本文首先論述了聯(lián)合物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案適用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、具體流程，接著又分析了方案中存在的關(guān)鍵問題。針對所提出的關(guān)鍵問題，本文接下來一一給出解決方案。
　　為了使得參與聯(lián)合物理層網(wǎng)絡(luò)編碼過程的終端節(jié)點(diǎn)都能夠從中繼編碼的數(shù)據(jù)包中解碼

3、出各自所需的數(shù)據(jù)包，需要設(shè)計(jì)一定的中繼聯(lián)合編碼方式。本文先分析了該中繼聯(lián)合編碼過程需要滿足的三個約束條件，再分別從方案誤碼率和傳輸效率兩方面考慮，設(shè)計(jì)了三個不同目標(biāo)的中繼聯(lián)合編碼過程以獲得不同的中繼編碼方案。仿真結(jié)果表明，不同的中繼編碼方式各有優(yōu)勢。
　　另外，由于參與執(zhí)行某次聯(lián)合物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案的所有終端節(jié)點(diǎn)除與各自的目的節(jié)點(diǎn)外，要求能夠相互監(jiān)聽到，因此本文進(jìn)一步設(shè)計(jì)了根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信道條件，對終端節(jié)點(diǎn)對進(jìn)行分組的算法。根據(jù)不同的分