不对称速率双向中继传输策略研究

在实际双向中继信道的通信传输中,由于信道质量,发射功率,业务需求等条件的不对称,双向信道的传输速率往往也是不对称的。该文针对双向中继信道中不对称速率传输的情况进行了研究,基于物理层网络编码,提出两种不对称传输的方案。第1种方案采用级联信道编码;第2种方案采用子集编码和子集调制。这样设计使得中继节点对接收到的叠加信号只需一次译码就可以直接解出信息比特的异或,从而降低了译码复杂度。仿真结果表明,结合信道编码的不对称传输设计,在提高系统有效性的同时,进一步降低了误比特率,保证了系统的可靠性。     

非对称双向中继信道中协作分集和网络编码的联合应用

本文应用非对称信道编码和网络编码技术实现了双向中继信道中非对称速率的传输。现实中无线通信环境具有差异性,通信链路状况也不相同。利用非对称编码方式,在较差链路引入更多的冗余信息来保证传输的可靠性,也在较优链路采取较高的传输速率,充分利用较优链路传输更多的信息。同时,通过协作分集技术,在接收端得到传输信息的多个副本,可以实现无线通信系统的分集增益。在中继链路加入网络编码,增加了系统的通信效率和编码增益。仿真结果表明,通过非对称编码方式,在较差链路端使用冗余更多的信道编码方式,不但可以实现可靠性传输,也比对称编码方式传输更多的信息。同时,利用协作分集技术,提供多个译码信息副本,增加了译码的可靠性,降低了系统误比特率。      

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。     

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。     

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.     

非对称速率的双向中继信道物理层网络编码

本文提出了基于非对称速率的双向中继信道的物理层网络编码方案。本文所提方案联系实际无线通信信道的差异性,不但考虑了较差链路的最大传输性能以保证其传输的可靠性,而且在较优链路采取较高速率进行传输,从而充分利用较优链路来传输更多信息,增加通信系统的信道容量。为实现不对称速率传输,其基本思想是在较差链路中加入已知信息,通过已知信息可减小中继节点接收到的叠加信号的星座图,使得通信系统的译码性能得到提升。在中继节点,根据叠加信号的星座图对叠加信号进行联合解调,在节省了系统工作时隙的同时也减小了系统的复杂度。仿真结果表明了采用非对称速率传输不但可保证信息传输的可靠性,还可提高通信系统的信道容量,充分利用系统资源。      

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。     

基于分层调制的物理层网络编码研究

在实际的移动通信环境中,信道的状态复杂多变,该文针对双向中继信道的非对称性,提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型;其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则,推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式;最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比,该方案利用分层调制的技术优势,确保较优信道的高速率传输,也兼顾了较差信道的传输可靠性。     

一种基于补偿校正的网络编码和信道编码联合设计

将信道编译码中性能较优的LDPC码运用到网络编码和信道编码联合设计,提出一种接收端补偿校正的网络编码和信道编码联合设计方案,该方案在中继节点进行解调和译码后硬判决,以降低中继节点处理数据的复杂性,然后进行网络编码而不考虑编码数据中存在的误码,通过接收节点对中继硬判决信息的错误概率进行补偿和校正来获取最大似然接收。仿真实验表明,提出的网络编码和信道编码联合设计方案不但降低了中继节点处理数据的复杂性,同时提高了传输系统的可靠性。     

基于物理层网络编码的非对称中继系统性能分析

在无线通信研究中,网络编码因其可有效提升带宽利用率的特性得到了大量关注.但是,网络编码用于双向中继信道(TWRC)时,中继位置的不对称将造成系统性能的下降,故在源节点使用分层调制的方法来解决此问题.研究了分层调制和物理层网络编码的联合以及优化,并进行了系统仿真.仿真结果显示,在非对称中继信道下,通过与传统调制方案(CM...     

基于PSK的非对称物理层网络编码

在非对称的双向中继传输中,传统的基于比特异或的网络编码方案并不能取得最好的性能。一个简单的例子就可以说明传统的补零异或方案的缺陷,而导致这种缺陷的原因是设计自由度的缺乏。一种基于PSK的网络编码方案,配合解调前解码的方案,能够取得良好的性能,并且大大的简化非对称物理层网络编码方案的设计。而且这种方案能够方便的被用于有信道编码的系统,仅仅给系统带来少量的额外负担。     

一种信道编码与物理层网络编码的联合设计

基于正交振幅调制（QAM）设计了一种信道编码与物理层网络编码的联合实施方案,该方案巧妙的引入了一种去噪映射机制,即重新安排QAM调制的星座映射,中继节点对接收数据去噪后直接映射为对应数字比特流的异或。同时,利用卷积码和MAC-XOR网络编码（Network Coding, NC）的线性性质,使得中继节点只需直接估计网络编码的码字,因此中继节点的解调/译码的复杂度减少50%。在此基础上对该方案的误比特率性能进行分析。仿真结果表明了该方案的有效性,即与已有的物理层网络编码方法相比,在没有增加译码复杂度的基础上,该方案的信道容量有了显著提高。      

双向中继稀疏多径信道密钥生成与分发

本文利用时分系统无线多径信道的互易性,提取信道相位信息作为密钥,实现双向中继信道的密钥生成与分发。由于信道的稀疏多径特性,采用基于压缩感知的重构算法对信道状态信息进行估计。端节点采用正交导频设计,将双向中继信道分解为两个点对点的信道;而中继采用物理层网络编码的思想,广播导频和密钥比特的异或。这样,仅用2个时隙就实现了密钥生成与分发,还保证了密钥的安全,且无需预先进行密钥的分配。仿真结果表明,本文所提方案可以有效的实现双向中继信道的密钥生成与分发,保证了物理层的安全通信。      

非对称协作分集通信中网络编码的应用

该文提出了网络编码在非对称三点协作传输系统中的应用。通过协作分集技术和网络编码技术的联合运用,不但可得到无线通信传输系统的分集增益,也可得到系统的编码增益。该文设计的方案,充分考虑无线通信环境的差异性,利用非对称调制方式,在保证较差通信环境中取得通信可靠性的同时,在较优链路采取较高速率进行传输,利用较优链路传输更多的信息,实现系统资源的充分利用。在方案的具体实现中,通过在中继链路的中继节点加入已知信息实现网络编码,使得系统的译码性能得到增加。仿真结果表明,将网络编码技术应用于非对称协作分集通信中,相对比非协作传输方案可增加分集增益,降低系统的误比特率。跟传统对称传输系统相比,可充分利用系统资源,提升了系统传输容量。     

双向中继信道的模拟网络编码最优功率分配

在双向信息非对称条件下,研究了基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配问题。分别给出了中断概率最小化、和速率最大化意义下的最优功率分配闭式数学表达式,并证明了两种约束下最优功率分配问题的统一性。分析表明:现有的基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配方法是本文提出方法在某些条件下的特例。计算机仿真分析证明了提出的最优功率分配方法在中断概率和和速率性能方面均优于平均功率分配方法。