基于网络编码的协作分集技术研究

协作分集技术允许多个单天线的移动终端共享彼此的天线,形成了虚拟的多发射天线以得到分集增益,克服无线信道衰落。网络鳊码则能提高系统资源利用率和网络吞吐量,因此基于网络编码的协作分集则能同时获得分集增益和网络蝙码增益,受到越来越多关注。本文对现有的基于网络鳊码的协作技术进行概括分析,并提出自己的看法,探讨进一步研究的方向。     

随机分布多跳协作分集系统中断性能研究

针对解码转发(DF)多跳分集系统不能满足空间满分集和通信终端移动性不足的问题,构造了一种随机分布中继多跳协作分集系统模型.根据模型提出新的改进的选择性解码转发(SDF)算法,推导了在高信噪比条件下选择解码转发(SDF)中继系统的中断概率近似表达式.仿真结果表明在随机分布多跳协作分集系统中,SDF较DF相比能够有效提高此系统的传输可靠性,并能获得空间满分集增益.同时,得出此通信系统性能随着中继选择区域覆盖半径的增加而有所改善.     

随机分布多跳协作分集系统中断性能研究

针对解码转发(DF)多跳分集系统不能满足空间满分集和通信终端移动性不足的问题,构造了一种随机分布中继多跳协作分集系统模型.根据模型提出新的改进的选择性解码转发(SDF)算法,推导了在高信噪比条件下选择解码转发(SDF)中继系统的中断概率近似表达式.仿真结果表明在随机分布多跳协作分集系统中,SDF较DF相比能够有效提高此系统的传输可靠性,并能获得空间满分集增益.同时,得出此通信系统性能随着中继选择区域覆盖半径的增加而有所改善.     

基于SDF的协作系统性能分析

为了解决通信频谱利用率的问题,在分析传统译码前向中继协议的基础上,讨论了选择译码前向中继协议(SDF)的中断概率性能和分集增益,并对多种协作模型进行了对比分析,证明了SDF是一种相对较优的协作方式。克服了传统译码前向协议不能提供分集增益的缺点,避免了放大前向协议放大噪声的缺陷。     

移动协作通信系统中断概率性能智能预测

随着移动用户的数量呈爆炸性增长,第五代移动通信技术得到了迅速发展.但是由于复杂多变的移动通信环境,移动通信系统的性能研究非常复杂.本文在2-Nakagami信道下,基于多发多收(multiple-input multiple-output,MIMO)和混合译码放大转发(hybrid decode-amplify-for...     

多跳无线网络中协作ARQ机制和协作MAC技术

在无线自组织网络中,协作分集技术不仅为物理层上提高系统抗衰落能力提供了有效手段,并且为网络跨层设计提供了有利的底层技术支持。协作通信技术与数据链路层上关键技术相结合,分别产生了协作自动请求重传(automatic repeat request,ARQ)机制和协作介质访问控制(medium access control, MAC)协议。本文讨论了传统MAC协议的现状,重点总结了在不同网络环境中以不同性能需求为目标的协作ARQ及协作MAC协议,并且给出了各种协议的基本规则和流程。     

一种基于链路质量的选择协作式HARQ传输协议

针对单中继协同混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)策略中重传时延性能不佳的问题,通过对快衰落信道下单中继HARQ系统的误码率和时延特性的研究和分析,提出一种基于目的端控制选择协作式HARQ(selective cooperative-HARQ,SC-HARQ)传输...     

一种基于链路质量的选择协作式HARQ传输协议

针对单中继协同混合自动重传请求(hybrid autom atic repeat request,HARQ)策略中重传时延性能不佳的问题,通过对快衰落信道下单中继HARQ系统的误码率和时延特性的研究和分析,提出一种基于目的端控制选择协作式HARQ(selective cooperative-HARQ,SC-HARQ)传输协议的实现方案,此方案是在单中继环境下根据中继链路和直达链路的链路质量判断选择重传路径的HARQ传输协议。SC-HARQ传输协议方案需要设定传输链路质量的门限值,然后根据不同的链路质量选择不同的重传模式:当直达链路质量大于设定的门限值时,选择直达链路进行重传;反之,选择完全协同HARQ传输协议进行重传。经过理论分析和MATLAB仿真验证证明,SC-HARQ传输协议方案在保证一定传输质量的前提下能够有效减小系统时延、改善系统性能。     

协作网络中基于干扰分析的协作建立机制

针对协作通信中调度复杂度和干扰问题,提出一种基于协作分集和用户干扰的折中分析算法。该算法首先分析协作与非协作模式下中断概率与干扰的关系,然后分析在不同传输距离和干扰强度下中断概率的变化情况,通过对两种模式下中断概率的对比,制定出一个协作建立的判断方法。最后仿真结果表明,协作通信在传输节点稀疏分布的情况下中继节点协作是有益的,反之,在网络密度大的时候,非协作则更好。     

一种实用的协作分集时隙结构及其性能分析

设计了一种实用的协作分集时隙结构,在现有系统帧结构的基础上加入了协作通信的控制信息,以完成协作分集的建立和通信,并详细描述了协作通信的工作流程.仿真结果显示,按照这种时隙结构的协作分集方式可以得到预期的空间分集增益.     

截短Turbo混合ARQ及衰落信道下的性能

为了提高移动通信中数据及图象的传输可靠性 ,需采用自动重传请求 (ARQ)与前向纠错 (FEC)相结合的混合ARQ信道编码 (HARQ)技术 ,该文提出了基于 Turbo码编码的有限次重传 HARQ方案。给出了传输结构及组合译码算法 ,分析了系统通过率 ,讨论了该方案 Turbo码译码迭代次数及帧长度对系统性能的影响。通过分析仿真 ,说明了本方案具有数据存贮量小、系统通过率高、延迟小并易于实现的优点     

Hybrid Forwarding in Cooperative Communications

A cooperative communication scheme was developed in which the relay node performs hybrid forwarding, where the relay node will not forward data for a transmission pair unless the corresponding direct transmission fails, and the relay node will not forward data for a transmission pair unless the quality of the channel between the corresponding source and the relay is good. A performance analysis of the outage probability and the diversity-multiplexing tradeoff for the scheme shows that the forwarding mechanism efficiently reduces fading in wireless channels by achieving full diversity order of magnitude improvement. A considerable signal-to-noise ratio gain is provided by this scheme compared with existing cooperation schemes with fixed forwarding. This flexible forwarding mechanism enables the scheme to provide the optimal diversity-multiplexing tradeoff performance.     

基于后合并MIMO-HARQ系统的线性预编码

为了充分利用多天线系统中后合并混合自动重传请求(HARQ)结构的灵活性,合理分配每次重传数据的空间子信道及相应的功率,提出基于后合并HARQ的线性预编码方案。该方案不仅在单次数据传输时获得预编码增益,而且利用子信道置换平均重传符号之间的性能差异,进而获得更多的空间分集增益。仿真结果表明,当传输次数为4时,所建议的方案相对于空间复用方案在误比特率为10-4时约有5.5 dB的信噪比增益,并且随着重传次数的增加性能差异更加明显。     

基于后合并MIMO-HARQ系统的线性预编码

为了充分利用多天线系统中后合并混合自动重传请求(HARQ)结构的灵活性,合理分配每次重传数据的空间子信道及相应的功率,提出基于后合并HARQ的线性预编码方案。该方案不仅在单次数据传输时获得预编码增益,而且利用子信道置换平均重传符号之间的性能差异,进而获得更多的空间分集增益。仿真结果表明:当传输次数为4时,所建议的方案相对于空间复用方案在误比特率为10-4时约有5.5dB的信噪比增益,并且随着重传次数的增加性能差异更加明显。     

一种基于并行网络编码的无线广播重传方案

重传能够保证接收端正确地接收到数据,研究表明传统的多播重传机制会导致较低的传输效率.为了在无线广播网络中减少重传的次数,提出了一种基于并行机会式网络编码重传方案,运用并行机制,采用机会式网络编码组合不同的丢失包进行重传,其中机会网络编码重传方案大大减少了重传次数,而并行机制降低了算法复杂度.理论和实验分析说明,该方案在平均吞吐量、平均发送重传次数和平均接收重传次数等性能指标上远远好于传统重传方案,这进一步验证了基于并行网络编码机制的重传方案是有效的,即在降低复杂度的前提下能够大大减少重传次数,从而增加系统的吞吐量.     

Opportunistic Video Communication over Cooperative Decode-Forward Networks

An opportunistic automatic repeat request (ARQ) scheme was developed to support high-quality video transmission over cooperative decode-forward networks. The opportunistic ARQ is implemented in the form of distributed space-time block codes (STBCs) and the desired STBC for a certain channel state is de-termined by the diversity-multiplexing tradeoff principle. With good channel states, the source and relay may jointly retransmit the lost video packets using high-rate low-diversity codes while with bad chann...     

Path Weight Complementary Convolutional Code for Type-Ⅱ Bit-Interleaved Coded Modulation Hybrid ARQ System

Bit-interleaved coded modulation (BICM) is suitable to bandwidth-efficient communication systems. Hybrid automatic repeat request (HARQ) can provide more reliability to high-speed wireless data transmission. A new path weight complementary convolutional (PWCC) code used in the type-Ⅱ BICM-HARQ system is proposed. The PWCC code is composed of the original code and the complimentary code. The path in trellis with large hamming weight of the complimentary code is designed to compensate for the path in trellis with small hamming weight of the original code. Hence, both of the original code and the complimentary code can achieve the performance of the good code criterion of corresponding code rate. The throughput efficiency of the BICM-HARQ system wit PWCC code is higher than repeat code system, a little higher than puncture code system in low signal-to-noise ratio (SNR) values and much higher than puncture code system, the same as repeat code system in high SNR values. These results are confirmed by the simulation.     

一种基于模糊综合评判的协同ARQ协议

将协同通信引入自动重传请求（ARQ）协议可以显著提高ARQ协议的性能,但是协议的性能在很大程度上要取决于重传节点的选择。为了提高ARQ协议的性能,提出了一种基于模糊综合评判的协同ARQ协议,协议综合考虑了节点的位置信息、信道信息和功率信息,并据此进行模糊综合评判,以选择出最佳的重传节点。仿真结果表明,所提协同ARQ协议的性能要明显优于以往文献提出的协同ARQ协议,是一种有效的ARQ协议。     

OFDM系统中基于网络编码的协作传输技术

协作通信是一种能够有效对抗信道衰落,增加系统吞吐量的空间分集技术。网络编码技术在平衡网络负载,增强网络健壮性方面有着显著的能力。在频率选择性信道环境下,将网络编码技术联合协作传输用于OFDM系统,并针对协作用户间信道可靠和不可靠两种情况,分别分析了系统的中断概率。仿真显示该策略能够有效提高系统在频率选择性信道下的传输性能。