并行中继网络中复数域网络编码的优化设计方案

在并行中继网络中,基于复数域网络编码的并行中继方案具有较大的传输时延以及目的节点检测复杂度,提出了一种复数域网络编码的优化设计方案。性能分析和仿真结果表明,优化设计方案具有与并行中继方案相同的网络吞吐量和分集增益性能,且该方案进一步减少了信源符号的传输时延,降低了目的节点检测复杂度,与并行中继方案相比,符号错误概率有所降低。

联合OFDM技术的协作复数域网络编码算法

提出了一种正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex,OFDM)技术与协作复数域网络编码有机结合的OFDM-协作复数域网络编码(OFDM-cooperative complex field network coding,OFDM-CCFNC)算法。理论分析了该算法的系统误帧率和频谱利用率,仿真结果表明,该算法能够克服无线信道的频率选择性衰落影响,提高系统频谱利用率。另外,基于最小化系统误帧率给出了该算法下的一种最优系统功率分配策略。

基于复数域网络编码的下行传输方案设计

为进一步提高无线中继网络的信息传输速率,提出了一种基于复数域网络编码的有效下行传输方案。不同于传统的信息传输方案,该方案采用时间维复数域网络编码,中继节点对接收到的多个时隙的信源符号进行复数域网络编码并将编码符号同时发送给用户节点;用户节点接收到所有中继节点的编码符号,采用联合最大似然多用户检测恢复信源符号。性能分析和仿真结果表明,该方案的符号错误概率明显低于传统中继传输方案,且能获得更高的信息传输速率和网络吞吐量。

基于复数域网络编码的D2D传输方案设计

终端直通(D2D)用户在复用蜂窝网络频谱资源提高频谱效率的同时,不可避免地会受到蜂窝用户的干扰,为此该文提出一种基于复数域网络编码的D2D传输方案。D2D用户复用蜂窝下行链路频谱,将蜂窝基站和D2D发送端作为两个独立的信源,蜂窝用户作为中继节点。蜂窝用户对检测到的蜂窝信号和D2D信号进行复数域网络编码,D2D接收端采用最大似然多用户检测恢复出D2D信号,消除蜂窝用户对D2D用户的信号干扰。理论分析与仿真结果表明,该方案较传统的D2D传输方案,在确保消除蜂窝信号干扰的同时,能显著提高系统可达速率,降低符号错误概率。

提高卫星通信系统吞吐量的复数域网络编码算法

针对传统卫星通信系统吞吐量不高的问题,本文提出了一种基于复数域网络编码(CFNC)的卫星通信系统方案。该方案在发送前对信号进行符号级的CFNC编码,在不增加终端发射功率的情况下提供比传统卫星通信系统更高的吞吐量,并适用于多用户网络。该方案同时适用于基于处理转发器和透明转发器的卫星平台。特别是在双向卫星通信系统中,与基于伽罗瓦域网络编码(GFNC)的系统相比,本文提出的方案不仅具有更高的吞吐量而且更具有普适性。

非正交多址中继系统复数域网络编码优化设计

无线中继与网络编码是提高通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段,重点研究了单中继非正交多址系统复数域网络编码的优化设计问题。首先,在限制源节点和中继节点的总发送功率并假设各个源节点发送功率相同的条件下,证明了当源节点与中继节点发送功率相等时基于复数域网络编码的单中继非正交多址系统误符号率(SEP)性能最佳。其次,以编码增益为目标函数,提出了一种复数域网络编码的优化设计方法。与已有的复数域网络编码系数设计方法相比,此方法能满足任意源节点个数条件下复数域网络编码系数的优化设计要求,同时可以有效地避免因为网络编码系数选择不当造成信号重叠的现象,提升和改进系统的SEP性能。

非正交自适应多址中继系统复数域网络编码方案性能分析与优化功率分配

无线中继与网络编码是提高无线通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段。该文重点分析了单中继非正交自适应多址系统复数域网络编码问题,即在中继采用选择解码转发自适应策略下的系统可靠性能及其优化设计。首先,论文推导了非正交自适应多址系统复数域网络编码方案的误符号率性能上界、分集度和编码增益;然后,论文以系统编码增益为优化目标,讨论了最优功率分配问题。结果表明,在保证系统满分集的前提下,非正交多址中继系统采用选择解码转发自适应中继策略能以更低的系统实现复杂度获得优于中继采用链路自适应再生策略所能获得的系统性能。此外,优化源节点和中继节点的功率分配因子可以有效地增加系统编码增益、改进系统性能。

复数域网络编码中最大似然解码算法的改进

针对复数域网络编码中继网络,提出一种改进的中继处的最大似然解码算法。当传统的最大似然解码算法使用在复数域网络编码中继网络中时,计算复杂度会随着信息星座图映射方式的改变而大大增加。为了降低计算复杂度,在前人研究的基础上提出一种改进的最大似然解码算法,该算法利用无线中继网络通信系统的非对称性,在解码时,先进行预判决,然后进行精确判决,这样可以大大降低计算复杂度,提高了系统性能。

一种基于复数域网络编码的双层卫星通信系统

针对卫星通信网络吞吐量不足、可靠性不高的问题,提出一种基于复数域网络编码(Complex Field Network Coding,CFNC)的卫星通信方案。该方案在信号发送前对源信息作预编码处理,即在复数域上选取一个大小合适的参数化空时码与源信号相乘,编码后的信号与源信号在复数域上有着一一映射关系。对该方案的吞吐量和成对差错概率(Pairwise Error Probability,PEP)做了详尽的理论分析,结果表明,采用该编码方案的卫星通信系统在终端发射功率不变的情况下,吞吐量比路由模式提高了100%以上,比传统的CFNC方式至少可提高75%。该方案还可以扩展至更多的地面源节点,从而支持多用户网络通信。最后,仿真实验表明,在较高的信噪比下,PEP仿真值逼近于渐近值,验证了理论分析的正确性。

基于复数域上的网络编码的MIMO系统预编码器设计

针对复数域网络编码中复数θ的选取以及中继和目的节点处如何有效检测原始数据的问题,提出一种收发联合优化的预编码方案。设计一种等相位预编码器选取编码复数θ以降低数据传输过程中的误码率,提出一种迭代预均衡算法在中继和目的节点处检测和恢复原始数据,在提高系统信道容量的同时改善整个系统的抗干扰能力。仿真结果显示,该方案相对现有复数域网络编码方案能够获得更低的误码率,且在无信道状态信息的情况下也能获得较线性预均衡方案更低的误码率以及更高的信道容量。

无线传感器网络复数域网络编码合作多路径算法

分析了合作多路径传输中的复数域网络编码问题.提出了在WSN转发节点中使用复数域网络编码和合作多路径机制（CFNC-CM）进行数据分组的传输和转接机制,复数域网络编码的数据分组由中继转接节点进行编码后再转发到多路径进行数据分组的传输.通过仿真实验对2种典型的路由协议在数据分组开销、数据分组传输率和网络生存期等测量参数方面进行了性能分析和比较.仿真实验结果表明：CFNC-CM机制能较好地用于WSN网络中,相对传统机制,CFNC-CM机制能提高5%~15%的性能.

物理层网络编码研究进展

在无线协作环境下,充分利用无线电磁波的广播特性进行物理层网络编码(PLNC)可获得更大的吞吐量和频谱利用率。在物理层网络编码基本思想的基础上,首先着重介绍三类物理层网络编码技术——有限域上的物理层网络编码、模拟网络编码和复数域上的网络编码,给出它们相关理论的研究现状,并对与此相结合的新技术进行了介绍;然后论述目前物理层网络编码应用实现的现状;最后对物理层网络编码相关理论及其应用实现的发展趋势进行了分析与展望。物理层网络编码理论的进一步完善,相关安全性的研究,以及与协作通信理论,如信道编码与调制、中继选择、调度及资源分配等进一步紧密结合等,将是其研究的重要趋势。

网络编码在无人机通信网络中的应用研究

为解决无人机协作通信中的数据时延问题,将复数域网络编码(complex field network coding, CFNC)引入到协作通信中。针对无人机工作时视距与非视距2种典型场景,提出2种适用于无人机网络的部分连通拓扑结构。将CFNC应用到上述无人机网络中,推导基于CFNC的信息传递方案,理论分析结果表明该方案可大幅度提高数据吞吐量性能。最后将CFNC与"RA+BPSK"无人机数据链信号传输体制相结合。基于MATLAB软件的仿真结果表明:CFNC中继方式可以充分获得空间分集增益,相同参数的RA+BPSK+CFNC信号在所提结构中的误符号率明显优于全联通结构。

无线通信中的网络编码技术

网络编码是一种提高网络吞吐量和性能的新技术,预计将成为未来网络的一项关键技术。本文概述了无线网络中的网络编码技术,无线网络被认为是网络编码最可能得到应用的领域之一,网络编码技术使无线媒质的广播属性可以得到充分利用,无线网络和传感器网络为网络编码的应用提供了巨大的机会。本文结合不同无线场景介绍了网络编码的各种编码方法,包括传统的网络编码、物理层网络编码、模拟网络编码以及复数域网络编码,并对未来发展给出了展望。