物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與LDPC碼的聯(lián)合設(shè)計.pdf

1、如今,無線互聯(lián)網(wǎng)得到迅速發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求越來越高,更大的數(shù)據(jù)量更快的數(shù)據(jù)傳輸速度對無線通信技術(shù)都提出了更高的要求。但無線信道存在衰落和覆蓋范圍的問題,很多情況下數(shù)據(jù)的傳輸需要在中繼協(xié)作的幫助下才能完成。2000年,R.Ahlswede率先提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的概念,其利用中繼對轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理,有效的提高了數(shù)據(jù)的交換效率。2006年,香港中文大學(xué)的Zhang等人,在網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)上發(fā)展出物理層網(wǎng)絡(luò)編碼,將網(wǎng)絡(luò)編碼的概念應(yīng)用到物

2、理層中,巧妙的利用無線信道自身的疊加特性,提高了系統(tǒng)的吞吐量。
　　本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)編碼的由來和發(fā)展現(xiàn)狀,給出了三種傳統(tǒng)的中繼協(xié)作模式,并討論了其各自的優(yōu)缺點。然后,詳細(xì)說明了網(wǎng)絡(luò)編碼的模型及常見網(wǎng)絡(luò)傳輸模式。在網(wǎng)絡(luò)傳輸模式的比較中,可以看出物理層網(wǎng)絡(luò)編碼相對傳統(tǒng)的傳輸方式和直傳網(wǎng)絡(luò)在中繼的交換效率上有明顯的提升,相對傳統(tǒng)的傳輸模式更是有100％的提升。由于有線環(huán)境與無線環(huán)境在信號傳輸方面的不同,物理層網(wǎng)絡(luò)編碼在不同環(huán)境對信號的

3、處理方式也不同,文章對兩者的不同做出了說明并提出了本文重點研究的無線通信中的物理層網(wǎng)絡(luò)編碼方案。低密度奇偶校驗碼(LDPC)是能夠逼近Shannon容量限的信道編碼碼,具有如譯碼具有線性時間復(fù)雜度、長碼時性能甚至超越Turbo碼的優(yōu)點,使得低密度校驗碼的研究成為信道編碼的研究熱點并被越來越多的應(yīng)用在實際系統(tǒng)中。本文將物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與信道編碼進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計,利用信道編碼的糾錯功能盡可能的提高系統(tǒng)性能,由于LDPC碼的優(yōu)良性能,故選用LDPC