基于网络编码的协作HARQ协议

该文基于网络编码技术提出了一种新的协作HARQ协议。在中继节点的协助下两个用户与基站进行通信。中继节点响应基站的重传请求,对两用户的增加冗余帧采用物理层网络编码即信号重叠调制技术进行处理,然后发送至基站。基站对接收信号采用多用户联合检测以及联合软判决译码。在平坦瑞利衰落信道下,该网络编码协作HARQ协议较传统的非协作HARQ协议可获得较大的性能改善,其性能接近没有采用网络编码的协作HARQ协议,且需要较少的硬件和带宽资源。     

协作通信技术在恶劣信道条件下的应用研究

为了在信道状况较差时仍能采用编码协作技术,提出了一种有效混合编码协作方法.以两用户为例,在两次发送时隙都采用QPSK调制,并采用LDPC码的混合自动重传(HARQ)方法,当第一时隙传输数据不能被正确译码时,源节点将重新传送数据,中继节点将接收到的数据联合上一次接收的数据进行联合译码.当数据重传后仍不能被正确译码时,中继节点将采用放大转发方式传输第二时隙的数据,此时转为放大转发模式进行协同通信,通过性能分析和仿真结果表明,当协作用户间信道状况较差时,与非协作和普通编码协作方式相比,所提的协作方法仍能获得一定的分集增益.     

MARC中联合BICM-ID和网络编码设计及性能分析

联合网络信道编码是将网络编码和信道编码联合处理,通过联合处理网络信道编码可以增加带有噪声信道的分集数,从而进一步提高网络容量。结合联合网络信道编码的思想,基于比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)设计了两种应用于多址接入中继信道(MARC)环境中的联合网络信道编码方案,并对这两种方案进行了仿真比较。仿真结果表明:在译码之前对解调后的软信息直接进行网络译码相比于对译码后的外信息进行网络译码能更加有效地利用中继信道传输的冗余信息。     

基于双路单中继信道的网络-信道联合编码

在大型无线网络中,两用户节点进行信息交互,其间存在两个并行的中继节点但无直通链路。本文针对这一模型提出了一种网络-信道联合编码方案,具体方法是:在所有节点进行卷积编码,中继节点处还使用了网络编码,两用户同时接收到两路中继编码信息,从中减去本地信息后即构成分布式Turbo编码,用户端可通过迭代译码来获得对端信息。针对不同的应用环境,本文又给出了两种相关演变方案,并加以比较。仿真结果表明:与网络编码、信道编码单独设计的两种相关方案相比较,网络-信道联合编译码方案能获得更好的误帧率(PER)性能。     

基于反馈重传的网络信道编码多播研究

在无线网络中,采用现用机制(ARQ)带宽利用率并不是很高。针对这种情况,提出了一种将网络编码思想融入到重传机制中的方式———NC-ARQ,来提高单跳无线网络(例如WiMAX、WLAN等)的带宽利用率。此外,高误比特率下,在NC-ARQ基础上将网络编码与信道编码结合,即NC-HARQ,可以进一步改善无线网络的带宽利用率。分析了在传统反馈重传机制和信道编码中加入网络编码后,多播网络带宽利用率的增益。理论和仿真都证明了加入网络编码后,反馈重传机制的带宽利用率能得到较大改善。     

基于信号空间对齐的网络编码方案北大核心

在多用户协同中继系统中,受共信道干扰的影响,系统性能下降严重。提出了一种融合多源信号空间对齐和网络编码的方案,每个用户通过中继向其他的用户发送不同的信息,同时也通过中继接收其他用户的不同信息。整个过程可分为多址接入信道(MAC)和广播信道(BC)两个阶段。在MAC阶段,利用信号空间对齐技术在中继形成较少的信息量、抑制多用户干扰。在BC阶段,通过中继的网络编码,设计简单的预编码算法,有效降低了用户译码的复杂度。整个系统的完成只需要两个时隙,能有效地抑制干扰和提高系统自由度。     

基于信号空间对齐的网络编码方案

在多用户协同中继系统中,受共信道干扰的影响,系统性能下降严重。提出了一种融合多源信号空间对齐和网络编码的方案,每个用户通过中继向其他的用户发送不同的信息,同时也通过中继接收其他用户的不同信息。整个过程可分为多址接入信道(MAC)和广播信道(BC)两个阶段。在MAC阶段,利用信号空间对齐技术在中继形成较少的信息量、抑制多用户干扰。在BC阶段,通过中继的网络编码,设计简单的预编码算法,有效降低了用户译码的复杂度。整个系统的完成只需要两个时隙,能有效地抑制干扰和提高系统自由度。     

一种基于TCM的信道编码与物理层网络编码的联合设计

该文在双向中继信道中基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation, TCM)提出了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施机制。该机制采用TCM,将编码和调制统一考虑,提高了编码序列的自由距离,从而获得更高的编码增益。此外,利用卷积码和MAC-XOR网络编码的线性性质,使得中继节点只要直接估计网络编码的码字,这样中继节点进行TCM译码的复杂度减少了50%。该机制同时考虑信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计的问题,既提高信息传输率,又保证了可靠性。     

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的用户到中继的信道是可靠的这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。     

一种改进的不限重传次数的HARQ重传方案

为了保证数据在无线衰落信道条件下的可靠传输,产生了联合前向纠错编码(FEC)与自动请求重传(ARQ)的混合ARQ(HARQ)技术。HARQ有多种重传方案,本文针对HARQ的无限次重传方案进行了研究,提出了一种改进的基于RCPT码的HARQ重传方案,并分别与传统RCPT-HARQ方案在瑞利快衰落、慢衰落信道下进行仿真比较,仿真结果显示出改进方案在慢衰落信道条件下获得了更高的通过率。     

一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法

在无线多播网络中,传统的方法没有考虑某些接收节点与源节点及其他接收节点之间可能具有更好的链路质量.为此提出了一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法,该方法动态选择数据分组接收情况最好的且信道质量优于源节点的接收节点作为中继,并采用散列邻域搜索网络编码策略进行其他接收节点的丢失分组重传.仿真结果表明,相对于现有的其他网络编码重传方法,该方法能有效减少平均重传次数,提高重传效率,尤其当一些接收节点因受到干扰与源节点之间的信道质量变得很差时,该方法能取得很高的重传增益.     

高密度异构小基站立体网络的多向中继技术

研究了室内密集立体覆盖非对称、多向中继自组织网络中利用节点先验信息,在中继端联合信道编码、网络编码、自适应调制等技术进行干扰消除的传输方案。重点针对单中继两用户互传、单中继多对用户互传模型的下行信道,分别提出了自适应-网络编码调制、信道编码-网络编码2种联合设计方案。具体分别提出了变功率-速率自适应网络编码相移键控调制(NC-PSK)方案和联合网络-脏纸编码方案,并推导出2种方案下行广播信道可达速率的闭式解。仿真结果表明2种方案能够提高中继网络的频谱利用率,同时有效对抗信道衰落和干扰。     

基于随机网络编码的无线广播重传方案及性能分析

针对自动重复重传(ARQ)机制在无线广播系统中吞吐量性能不佳的缺陷,提出一种基于随机网络编码的广播重传方案RNC-ARQ.对于广播节点,采用随机线性码对所有丢失包进行编码组合重传.对于接收节点,当接收的编码包累积到一定数量后可通过解码操作恢复出原始数据.该方案可有效减少重传次数,改善无线广播的吞吐量性能.基于Gilbert-Elliott模型描述的突发错误信道,建立了信道状态和节点接收处理流程合并的多状态马尔可夫模型,并以此为基础推导了RNC-ARQ方案的吞吐量闭合解.最后,使用NS-2模拟器评估RNC-ARQ方案的性能,结果表明在突发差错信道下,基于随机网络编码重传方案的吞吐量优于传统的选择承传ARQ方案和基于异或编码的重传方案.     

网络-信道联合编码的DmF协作通信技术

提出了一种采用网络-信道编码的解调前传(DmF)协作通信方案.与译码前传(DF)相比,DmF协作方式在中继处只对信号进行解调而非译码,因此,大大降低了中继节点的复杂度.在由两个用户、一个中继节点和一个基站组成的通信模型中,采用LDPC信道编码与网络编码结合的方式,构造了一种DmF协作传输方式.在基站处,通过构造的H矩阵对来自两用户及中继的信号进行联合译码.仿真结果表明:所给方案的性能优于非协作方式及无网络编码的协作通信方式,随着信噪比的增加这种优势会更加明显;另外,DmF的性能与DF的非常接近,但其设备复杂度却大大降低,因此DmF比DF方式更具实用性.同时,该方案在降低设备复杂度、减少延迟、有效对抗无线信道慢衰落、提高通信性能及频谱利用率等方面都是非常有效的.     

Turbo编码调制技术在物理层网络编码中的应用研究

在双向中继信道中,基于编码调制技术提出了一种Turbo编码调制技术(T-TCM)与物理层网络编码的联合实施方案.本方案采用了T-TCM,即将TCM中的卷积码用Turbo码代替,两个分量编码器用符号交织器分开.中继节点利用卷积码和网络编码的线性性质直接估计网络编码的码字,并在中继节点采用了基于符号的MAP译码算法.本方案将信道编码技术、调制技术以及物理层网络编码三者联合设计,不仅增加了无线网络的吞吐量,还提高了网络的频谱利用率.     

一种基于大数逻辑判决和信道响应的HARQ算法

为了克服无线信道时变和多径衰落对信号传输的影响,全球微波互联接入(WiMAX)系统采用混合自动重传请求(HARQ)技术以提高数据传输的可靠性,确保服务质量。传统的非合并HARQ算法处理比较简单,内存需求较少,但是重传次数多,系统吞吐量低;合并译码HARQ算法能够有效减少重传次数,提高系统吞吐量,但是运算复杂度和内存需求较大。针对已有算法存在的不足,提出了一种基于大数逻辑判决(MLD)和信道冲激响应功率(CSI)的HARQ合并译码算法—MLD-CSI。该算法综合运用择多判决法则和择优选择法则,在接收端对多次重传的接收信号进行合并译码。分析和仿真结果表明,在时变和多径信道环境下,所提算法与MRC合并算法相比,几乎不损失系统的误码率和吞吐量性能,且运算复杂度和内存需求显著降低,非常适用于实际系统。      

一种基于联合网络编码和信道解码的高效率中继技术

针对一个两用户单中继系统,研究了一种基于联合网络编码与信道解码的高效率传输技术.利用无线信道的广播特性以及常见信道编码的线性特性,所提出的方法只需要两个时隙即可完成两个用户的数据传输,具有和点对点直接传输一样的传输效率.在第一个时隙,两个用户将各自的数据同时广播给中继和接收端.在第二个时隙,中继进行联合网络编码与信道解...     

基于PF调度的多源多中继协作网络节点选择

针对多源多中继协作网络模型,提出一种公平的节点选择与用户调度方案。出于优化平均信道质量的思想,每个传输时隙,选择信道条件差异最大的两个用户同时进行传输信息。中继节点选择基于PF比例公平调度算法,能保证中继节点处的负载均衡。然后在中继端采用一种网络编码传输方案。最后,与其他2种调度方案相比较仿真系统的误码率性能。     

双向中继信道下迭代差分接收机设计

物理层网络编码(PNC)能够将系统吞吐量提高一倍,其实现方式多基于相关解调,然而实际无线信道具有快时变、多径传播等特点,导致瞬时信道状态信息难以获取,本文针对这一问题基于比特交织编码迭代译码系统提出了一种基于差分调制的非相干物理层网络编码接收机设计方案,在没有信道状态信息(CSI)的条件下中继接收机能够基于非相干解调得到网络编码比特的对数似然比(LLR),然后通过软译码和迭代反馈进一步提高系统抗噪声性能,实验结果表明该方案可以实现可靠的物理层网络编码非相干接收。     

采用网络编码的双向中继信道中软信息的传输方法

采用格栅编码量化(TCQ)这一信源编码方法结合格栅编码调制(TCM)技术,解决了双向中继信道中软信息的传输问题。仿真表明,在衰落信道下,该方法性能上优于传统的译码转发和放大转发的网络编码方法。该方法应用于双向中继信道并在有限带宽的情况下可获得接近理想信道的链路性能。该方法为软信息网络编码走向实用提供了一种有效的思路。