本文關鍵詞：基于網(wǎng)絡編碼的無線協(xié)作通信系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《電子科技大學》 2011年

基于網(wǎng)絡編碼的無線協(xié)作通信系統(tǒng)研究

趙明峰  

【摘要】：網(wǎng)絡編碼作為一種可從理論上達到最小割-最大流容量的新技術已受到了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。在無線協(xié)作通信系統(tǒng)中引入網(wǎng)絡編碼技術,研究結果表明它可以在進一步提升網(wǎng)絡吞吐量、負載均衡、安全性和增強魯棒性等方面具有顯著的優(yōu)勢。進一步地,近幾年來所提出的物理層網(wǎng)絡編碼技術逐漸成為無線協(xié)作通信系統(tǒng)中的研究熱點。 結合現(xiàn)有的研究成果及方法,本文主要針對下一代移動通信系統(tǒng)中所引入的無線協(xié)作中繼技術以解決覆蓋及容量提升等問題,將無線網(wǎng)絡編碼技術與無線協(xié)作中繼技術相結合,給出不同無線協(xié)作中繼場景下的無線網(wǎng)絡編碼方案,進一步驗證其性能優(yōu)勢。最后結合無線協(xié)作通信系統(tǒng)中的生存性特點,給出基于網(wǎng)絡編碼的生存性保護策略及建模方法。主要研究內容為: 1.給出了網(wǎng)絡編碼應用于無線協(xié)作通信系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,以及三類物理層網(wǎng)絡編碼技術—有限域上的物理層網(wǎng)絡編碼、模擬網(wǎng)絡編碼及復數(shù)域網(wǎng)絡編碼的研究現(xiàn)狀及各自特點。進一步給出搭建基于模擬網(wǎng)絡編碼的無線協(xié)作通信系統(tǒng)的驗證平臺方案,并對物理層網(wǎng)絡編碼相關理論及其應用實現(xiàn)的發(fā)展趨勢進行了分析與展望。 2.在雙向協(xié)作中繼場景下,給出了基于物理層網(wǎng)絡編碼的雙向協(xié)作中繼方案以及物理層網(wǎng)絡編碼實現(xiàn)的映射機制,并進一步給出以最小總功率消耗為目標的最優(yōu)功率分配機制。與現(xiàn)有的機制相比較,該機制可顯著提升系統(tǒng)的性能,提升系統(tǒng)資源利用效率。 3.在多址接入?yún)f(xié)作中繼場景下,給出了基于模擬網(wǎng)絡編碼的多址協(xié)作中繼方案,首次討論了以最大化系統(tǒng)互信息為目標的基于模擬網(wǎng)絡編碼的多址接入?yún)f(xié)作中繼最優(yōu)功率分配存在性問題,給出了具體的功率分配策略,并進一步地討論了該方案下的中斷概率和吞吐量。與現(xiàn)有機制相比較,所提出的機制可獲得一定的系統(tǒng)性能增益。 4.在多源-單中繼-多目的點的協(xié)作中繼場景下,給出了基于模擬網(wǎng)絡編碼的無線協(xié)作中繼方案,分析了模擬網(wǎng)絡編碼噪聲傳播累積對系統(tǒng)性能的影響。在此基礎上,率先給出了一種結合THP預編碼的模擬網(wǎng)絡編碼機制。與現(xiàn)有的模擬網(wǎng)絡編碼機制相比較,它可有效降低模擬網(wǎng)絡編碼噪聲的傳播累積,使得系統(tǒng)獲得較大的性能提升。 5.結合網(wǎng)絡編碼技術,給出了無線多對一協(xié)作傳輸場景下更為高效的單鏈路(單路徑)失效的次優(yōu)生存性策略。進一步地,結合已有的生存性建模和分析方法,以實際的無線協(xié)作通信系統(tǒng)—IP多媒體子系統(tǒng)為例,給出了基于隨機Petri網(wǎng)的生存性建模及性能分析方法。最后,對影響生存性模型合理性的結構特征進行了分析,并首次給出了引起模型不合理的結構特征—無用的服務失效結構(結構混惑)的檢測方法。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TN92
【目錄】：

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