無(wú)線通信中的網(wǎng)絡(luò)編碼研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,社會(huì)信息化程度日趨提高,人們迫切希望能隨時(shí)進(jìn)行迅速而可靠的信息交流,因此對(duì)通信的要求也越來(lái)越高。無(wú)線通信方式以其靈活性和迅捷性而飛速發(fā)展,徹底改變了人們的觀念和生活方式,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。與此同時(shí),由于用戶數(shù)量的激增、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性以及對(duì)傳輸質(zhì)量的要求不斷提高,如何保證無(wú)線鏈路的可靠安全傳輸、提高現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率、優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能,成為當(dāng)今無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信研究的重要課題之一。
　　

2、在傳統(tǒng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)傳輸都采用了存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制,信息由源節(jié)點(diǎn)‘經(jīng)過(guò)中間節(jié)點(diǎn),傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。除了數(shù)據(jù)復(fù)制以外,一般來(lái)說(shuō),在網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)并不需要進(jìn)行任何數(shù)據(jù)處理,因此很難達(dá)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖畲笸掏铝亢蛶捓寐省?br>　　2000年,Ahlswede等人基于網(wǎng)絡(luò)信息流的概念提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的思想,融合了路由和編碼的概念,使中間節(jié)點(diǎn)能夠?qū)π枰D(zhuǎn)發(fā)的信息進(jìn)行相關(guān)的編碼,大大提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,使資源得到充分利用。網(wǎng)絡(luò)編碼的提出,徹底改

3、變了通信網(wǎng)絡(luò)中的信息處理方式,是信息理論研究領(lǐng)域中的重大突破。網(wǎng)絡(luò)編碼可被應(yīng)用于各個(gè)方面的研究,如用于提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、保證鏈路的可靠性和安全性、能量利用效率等方面。網(wǎng)絡(luò)編碼具有重要的理論價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,已被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　無(wú)線鏈路的不可靠性和物理層廣播特性非常適合采用編碼,為網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。目前,基于網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼技術(shù)、協(xié)作分集技術(shù)、物理層網(wǎng)絡(luò)編碼和信道編碼的聯(lián)合設(shè)計(jì)技術(shù),已經(jīng)引起了

4、人們的廣泛關(guān)注,有了大量的研究成果。
　　本論文首先對(duì)網(wǎng)路編碼的基本理論進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹,然后重點(diǎn)對(duì)無(wú)線通信中的網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行了深入的研究。提出了網(wǎng)絡(luò)編碼與解碼-轉(zhuǎn)發(fā)相結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)編碼與放大-轉(zhuǎn)發(fā)相結(jié)合2種新的數(shù)據(jù)傳輸方式,推導(dǎo)了這2種傳輸模式的數(shù)據(jù)速率表達(dá)式,理論推導(dǎo)和數(shù)據(jù)仿真都表明這2種傳輸模式都可以較大的提高網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸速率;針對(duì)無(wú)線雙向中繼網(wǎng)絡(luò)提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的自適應(yīng)解碼、放大轉(zhuǎn)發(fā)的新方法。該方法在中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)校驗(yàn)碼等