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机会式网络编码的系统中断性能

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资料介绍

摘 要:该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策

略。与通常的“用户到中继的信道是可靠的”这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重

传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码

中继策略具有较好的性能。


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31 卷第 9 期  
2009 9 月  
Vol.31No.9  
Sept..2009  
Journal of Electronics & Information Technology  
机会式网络编码的系统中断性能  
①②  
①②  
李世唐  
郑宝玉  
崔景伍  
(南京邮电大学信号处理与传输研究院 南京 210003)  
(福建师范大学数学与计算机科学学院 福州 350007)  
该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下究了基于网络编码的中继策  
通常用户到中继的信道是可靠的一假设不同文假设所有的信道都存在衰落现象较了复制重  
传中继策略定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响仿真结果说明了机会式网络编码  
中继策略具有较好的性能。  
关键词:网络编码;中继;系统中断概率  
中图分类号TP393  
文献标识码A  
文章编号1009-5896(2009)09-2242-05  
Performance of System Outage Based on Opportunistic Network Coding  
①②  
①②  
Li Shi-tang  
Zheng Bao-yu  
Huang Chuan  
Cui Jing-wu  
(Institute of Signal Processing and Transmission, Nanjing University of Posts & elecommunications, Nanjing 210003, China)  
(School of Mathematics and Computer Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China)  
Abstract: This paper investigates the strategies of relaying based on network coding over wireless communication  
context with two users and one relay sending data to the base station. Differing from the assumption that the  
channels from users to relay are reliable, this paper supposes that all channels exit fading phenomenon. The effects  
on probability of system outage are compared among store-and-forwarding, deterministic network coding and  
opportunistic network coding. Results of numerical analysis indicate that opportunistic network coding is better  
than deterministic network coding.  
Key words: Network coding; Relaying; Probability of system outage  
1 引言  
上述提出的协作分集方案中,中继节点的中继  
策略大都为复制重传大重传或空时编码重传等,  
都没有利用到业已证明能极大提高无线通信网络性  
无线信道的多径衰落特性一直以来都是阻碍信  
道容量增加和服务质量改善的主要原因之一。基于  
空间分集思想的 MIMO 技术在抗信道多径衰落方  
面具有明显的优势,并可以在不增加功率和频谱的  
前提下大幅度提高信道容量,已逐渐被新一代无线  
通信的主流协议所采纳MIMO 技术仍然存在  
很多问题,尤其是小型无线移动终端较难安置多天  
线的难题使理想的 MIMO 技术在走向实用的过程  
中步履维艰。为此,Sendonaris[1,2]等人首先提出了  
协作分集的概念,并分析了协作分集、网络容量和  
中断概率之间的关系Laneman[3]等人深入讨论了协  
作分集的实现策略,并给出了分布式空时编码的若  
干实现方案;以 Hunter[4]为首的研究团队提出了基  
于编码协作的分集方案。  
能的新的编码模式  
网络编码。网络编码是  
Yeung[5]等人在研究有线组播网络容量时提出来的  
概念;他们证明了在中间节点运用网络编码比传统  
的运用存储转发机制更具优势Li[6]等人给出  
了单信源无噪声有线组播通信网络环境下,达到组  
播容量(multicast capacity)的线性网络编码的简单  
代数构造,为网络编码的实际应用铺平了道路。对  
于单信源及多信源无噪声有线组播网络,Koetter[7]  
等人运用近世代数方法给出了多项式时间复杂度线  
性网络编码存在性的证明,同时他们也证明了网络  
编码可用来解决非遍历的链路故障问题。  
网络编码的核心思想是允许中继节点对来自不  
同信道的数据进行混合(编码)后再转发出去,以获  
取更高的网络吞吐量、改善链路负载均衡、减少网  
络节点的能量消耗、提高网络链接的鲁棒性和纠错  
效率等。由于网络编码的初衷是权衡中继节点的编  
码能力来提高系统性能,它本身就包含了协作的思  
2008-05-30 收到,2009-04-27 改回  
国家自然科学基金(60372107)江苏省自然科学基金重大项目  
(BK2007729)和江苏省高校自然科学基金重大项目(06KJ510001)资  
助课题  

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