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《無(wú)線協(xié)作通信系統(tǒng)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸技術(shù)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、單位代碼:10293密級(jí):公開(kāi)博士學(xué)位論文論文題目:無(wú)線協(xié)作通信系統(tǒng)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸技術(shù)研究2011010105學(xué)姓導(dǎo)號(hào)成聿倫名楊龍祥(教授)師通信與信息系統(tǒng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)研究方向申請(qǐng)學(xué)位類(lèi)別論文提交日期移動(dòng)通信與寬帶無(wú)線技術(shù)工學(xué)博士二零一四年六月
StudyonReliableTransmissionforCooperativeCommunicationSystemsBasedonNetworkCodingDissertationSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegr
2、eeofDOCTOROFPHILOSOPHYByChengYulunSupervisor:Prof.YangLongxiangJune2014
南京郵電大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包含為獲得南京郵電大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人學(xué)位論文及涉及相關(guān)資料若有不實(shí),愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任。研究生簽名:__
3、___________日期:____________南京郵電大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人授權(quán)南京郵電大學(xué)可以保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔;允許論文被查閱和借閱;可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索;可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。本文電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。論文的公布(包括刊登)授權(quán)南京郵電大學(xué)研究生院辦理。涉密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū)。研究生簽名:____________導(dǎo)師簽名:____________日期:_____________
摘要多輸入多輸出技術(shù)(Multiple-In
4、put-Multiple-Output,MIMO)在提高無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸可靠性以及頻譜效率方面,發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。然而,由于受到終端尺寸、硬件復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)成本等因素的限制,導(dǎo)致其在工程實(shí)際中難以部署。近年來(lái),網(wǎng)絡(luò)編碼(NetworkCoding,NC)協(xié)作通信技術(shù)作為MIMO的一種有效實(shí)現(xiàn)方式吸引了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,這是由于:一方面協(xié)作通信能夠以較低的成本,通過(guò)形成虛擬MIMO來(lái)獲得分集增益;另一方面在中繼進(jìn)行NC可以有效提升系統(tǒng)傳輸效率,解決協(xié)作通信頻譜效率較低的問(wèn)題。這些優(yōu)點(diǎn)也使得NC協(xié)作通信技術(shù)被下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)(LTE-A)列為后續(xù)演進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然
5、而,NC在設(shè)計(jì)之初主要針對(duì)無(wú)差錯(cuò)的有線信道,如果將其應(yīng)用于存在衰落效應(yīng)的無(wú)線信道,則需要首先解決系統(tǒng)的可靠性傳輸問(wèn)題。因此,本文圍繞NC協(xié)作通信系統(tǒng)的傳輸可靠性問(wèn)題展開(kāi)研究。本文的具體研究?jī)?nèi)容包括:1)多址接入信道下基于NC的錯(cuò)誤傳播避免技術(shù)研究中,針對(duì)基于瞬時(shí)信道增益的鏈路自適應(yīng)方法存在準(zhǔn)確性差的問(wèn)題,提出了一種基于接收信號(hào)對(duì)數(shù)似然比(Log-LikelihoodRatio,LLR)的改進(jìn)算法。新算法采用LLR作為信號(hào)可靠性指示,將基于LLR與基于瞬時(shí)信道增益的誤碼率解析公式進(jìn)行聯(lián)立,得到基于LLR換算的等效瞬時(shí)信道增益,用該參數(shù)代替瞬時(shí)信道增益來(lái)計(jì)算功率因子。
6、結(jié)果表明,新算法可以有效減少錯(cuò)誤傳播的影響,改善系統(tǒng)的誤碼性能。2)多址接入信道下基于用戶公平性的NC技術(shù)研究中,針對(duì)傳統(tǒng)指標(biāo)無(wú)法有效反映協(xié)作用戶整體可靠性的問(wèn)題,提出了一種基于用戶公平性的網(wǎng)絡(luò)編碼功率分配算法。在新算法中,首先采用共同中斷概率作為優(yōu)化目標(biāo),推導(dǎo)出中繼功率分配的約束條件,根據(jù)該條件對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行疊加,然后通過(guò)最大比合并(MaximumRatioCombination,MRC)和串行干擾消除(SerialInterferenceCancellation,SIC)進(jìn)行解碼。結(jié)果表明,新算法能夠有效維護(hù)協(xié)作用戶的公平性,提高協(xié)作群組整體的傳輸可靠性。3)
7、多信源多中繼協(xié)作NC策略研究中,針對(duì)傳統(tǒng)方案未充分利用中繼間鏈路的問(wèn)題,提出了一種聯(lián)合中繼排序(RelayOrding,RO)與最大分割距離碼(MaximumDistanceSeparable,MDS)的改進(jìn)方案。新方案利用MDS碼能夠積累互信息的特點(diǎn),將RO思想引入其中,采用中斷鏈路數(shù)作為排序權(quán)重對(duì)中繼發(fā)送順序進(jìn)行規(guī)劃,使得原本由于鏈路中斷而無(wú)法進(jìn)行NC的中繼,通過(guò)解碼其他中繼的信號(hào)來(lái)對(duì)信源互信息進(jìn)行積累,進(jìn)而恢復(fù)編碼機(jī)會(huì)。理論推導(dǎo)了新方案的系統(tǒng)滿分集概率和系統(tǒng)中斷概率,證明其具有擴(kuò)散效應(yīng)。結(jié)果表明,新方案能夠有效改善系統(tǒng)的中斷性能。I
4)異步物理層網(wǎng)絡(luò)編碼(
8、Physi