网络编码在无线通信网络中的应用

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稀疏编码在无线通信中的应用

稀疏编码在无线通信中的应用

稀疏编码在无线通信中的应用稀疏编码是一种在无线通信中广泛应用的技术,它通过压缩数据并减少传输量,提高了无线通信的效率和可靠性。

本文将从理论原理、应用案例和未来发展等方面探讨稀疏编码在无线通信中的重要性和应用。

一、理论原理稀疏编码是一种基于信号稀疏性的数据压缩和传输技术。

在无线通信中,信号往往具有高度的冗余性,即信号中的很多信息是不必要的或者可以通过其他方式推断得出的。

稀疏编码利用这种冗余性,通过对信号进行压缩和编码,从而减少传输量和传输时间。

稀疏编码的核心思想是将信号表示为一个稀疏向量或矩阵,其中只有很少的元素是非零的,而其他元素都是零。

通过对信号进行稀疏表示,可以大大减少传输数据的量,从而提高了无线通信的效率。

此外,稀疏编码还可以通过矩阵运算和优化算法,进一步提高信号的压缩比和传输质量。

二、应用案例稀疏编码在无线通信中有着广泛的应用。

以下是一些典型的应用案例:1. 图像和视频压缩:在无线图像和视频传输中,稀疏编码可以将图像和视频信号表示为一个稀疏矩阵,从而减少传输数据的量。

通过对图像和视频信号进行压缩和编码,可以在保证传输质量的前提下,提高无线图像和视频传输的效率。

2. 无线传感器网络:在无线传感器网络中,传感器节点通常会采集大量的数据,并将其传输到中心节点进行处理和分析。

稀疏编码可以在传感器节点处对数据进行压缩和编码,从而减少数据传输量,延长传感器网络的寿命,并提高数据传输的可靠性。

3. 多用户接入:在多用户接入的无线通信系统中,多个用户同时使用同一频段进行通信。

稀疏编码可以通过对用户信号进行压缩和编码,减少用户之间的干扰,提高系统的容量和可靠性。

三、未来发展随着无线通信技术的不断发展和进步,稀疏编码在无线通信中的应用也将得到进一步的拓展和完善。

以下是一些未来发展的趋势和方向:1. 深度学习与稀疏编码的结合:深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习方法,它可以通过学习大量的数据,自动提取和学习数据中的特征。

网络编码原理

网络编码原理

网络编码原理
网络编码是一种数据传输方式,通过在发送端对数据进行编码处理,再在接收端进行解码,从而达到提高数据传输效率和可靠性的目的。

网络编码的原理主要包括源编码和恢复编码。

源编码是指将数据进行编码处理的过程。

在源编码过程中,发送端将数据划分为一定大小的数据包,并对这些数据包进行编码。

常用的源编码方式包括重传编码和线性编码。

重传编码是将原始数据包进行冗余编码,即在发送端对每个数据包进行冗余复制,接收端在接收到一定数量的数据包后,可以通过解码这些数据包来恢复原始数据。

线性编码则是通过对一组数据包进行线性组合,生成新的编码包发送出去。

接收端在接收到一定数量的编码包后,可以通过解码这些编码包来恢复原始数据。

恢复编码是指在接收端对接收到的编码包进行解码恢复的过程。

在恢复编码过程中,接收端通过解码接收到的编码包,获得一组数据包。

常用的恢复编码方式包括高斯消元法和LDPC码。

高斯消元法是通过将解码问题转化为一个线性方程组求解问题,从而得到原始数据包。

LDPC码则是通过矩阵解码的方法,从
一组接收到的编码包中恢复原始数据。

网络编码的优势在于提高了数据传输的可靠性和效率。

通过编码冗余,网络编码可以抵抗数据包损坏和丢失的影响,从而提高了数据传输的可靠性。

同时,通过对数据包进行编码组合,网络编码可以将多个数据包一起传输,从而有效利用了网络带宽,提高了数据传输的效率。

总的来说,网络编码通过源编码和恢复编码的方式,对数据包进行编码处理,提高了数据传输的可靠性和效率。

在实际应用中,网络编码被广泛应用于各种数据传输场景,如无线传感器网络、多播通信等。

无线传感器网络中的网络编码技术教程

无线传感器网络中的网络编码技术教程

无线传感器网络中的网络编码技术教程无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量分布式、自组织的无线传感器节点组成的网络系统,用于实时监测和收集环境中的信息。

网络编码技术作为WSN中的关键技术之一,可以有效提高数据传输的可靠性、节省能量消耗和增强系统性能。

本文将介绍无线传感器网络中的网络编码技术,包括编码原理、常用编码方案以及应用场景。

一、编码原理网络编码是通过对传感器节点生成的数据进行编码处理,将信息转换为冗余的编码数据进行传输。

在接收端,通过对接收到的编码数据进行解码,可以恢复原始的数据。

网络编码技术的主要原理包括线性网络编码和非线性网络编码。

1. 线性网络编码线性网络编码使用矩阵运算的方式对数据进行编码处理。

在发送端,每个传感器节点将数据分成多个数据包,并通过线性操作对数据包进行编码。

这些编码数据包将被发送给其他节点。

在接收端,节点收到编码数据包后,利用矩阵运算对数据包进行解码,并恢复原始数据。

线性网络编码具有简单、高效的特点,能够提高传输速率和可靠性。

2. 非线性网络编码非线性网络编码通过非线性的操作对数据进行编码处理。

相比线性网络编码,非线性网络编码可以提供更多的冗余和重构能力,并且具有更好的抗干扰性能。

但是,非线性网络编码的计算复杂度较高,实现较为困难。

二、常用编码方案在无线传感器网络中,常用的网络编码方案主要包括随机线性网络编码(RLNC)、分布式编码(DC)和群体编码(GC)。

1. 随机线性网络编码(RLNC)随机线性网络编码使用线性组合的方式对数据进行编码。

在发送端,每个传感器节点生成一个线性编码系数矩阵,将其与数据矩阵相乘得到编码数据。

接收端收到编码数据后,通过矩阵运算对数据进行解码。

由于随机性质,RLNC可以提供较好的容错性和重构能力。

2. 分布式编码(DC)分布式编码是一种利用传感器节点的局部信息进行编码的方法。

每个传感器节点只能通过与邻居节点进行通信来共享信息。

无线网络中基于网络编码的可靠通信问题的研究

无线网络中基于网络编码的可靠通信问题的研究

保 护 机 制 恢 复快 速 的 优 点 同时 也 有 着 被 动 保 护 机 制 可 以 充 分 利 用 网 络 资 源 的优 点 。
1 网络 编 码技 术 简 介
同时也可 以让 无 线 网络 的 在 基 于网 络编 码 的 保 护机 制 中, l + N保 护 机 络 资 源的 利 用率 ,
用。 但 它 同样 也 存 在 着 一定 的 缺 点 , 比 如容 大 发 送功 率 的 形 式 来 确 保 接 收 的成 功 ; 自
与 其 它网络 类 型 相 比要 少,因此防 止 无线 网
易被损坏、 信道 衰 落 等 。 由于 无线 网络 能 量 动 传 输 在 没 有 收 到 确 认 信 息 时 就 会 自动 重 节点 B 也 必 定会 收 到 来 自节 点A的数 据 包 。
网络 编码 技 术 最 先 由Ahl s we d e 等人 制 是 应 用 得 比 较 广 泛 的 一 种 。 网 络 编 1 + N保 护 机 安 全可 靠 性 以 及鲁 棒 性 得 到提 高 。 提 出来的 , 它指 的 是 中间节点 将收 到的 数 据 制 由N个 源节 点以 及 从 源节 点到 目 标 节 点的 码 在 无 线 网络 中的 应 用 可 以 在 占用 少 量 网 包组合起来进行编码 , 然 后 以 编 码 包 的 形 1 + N条不 相交 路 径 组 成 。 中继 节点 会将 N个 络 资 源 的 情 况 下让 网络 从 失 败 中 迅 速 恢 复 式 转 发 出去 。网络 编 码 技 术 是 对 传 统 的 储 源 节 点 上 的 数 据 包 进 行 编 码 , 变 成 N+1 个 过 来 , 减 少冗 余信 息的 同时 无 线 网络 的通 信
非常紧迫的问题 。 文章首先简要介绍了网络鳊码技术 , 然后分析 了 基于网络蝙码 的可靠通信机制的研究。 关键词 : 无线网络 网络鳊码 通信 可靠性 保护机制

无线通信网格编码

无线通信网格编码

摘要:无线光通信是一种不需要使用线信道为传输媒介的新型通信方式,近些年被越来越多应用于点对点通信中。

将MIMO技术中的空时网格码引入无线光通信中,将其与PPM调制相结合形成无线光STTC系统,最后对该系统的编译码方法进行分析,并对误码率性能进行仿真。

结果表明:将空时网格编码引入无线光通信中能够改善系统的误码率性能,克服大气湍流引起的衰落问题。

关键词:无线光通信空时网格码1概述光学在半导体、电子、通信产业的运用相当广泛,例如光电半导体的LED可用作灯号、照明,光电半导体的CCD、CMOS影像感测器可做数位相机、数位监控,光机电微系统的DMD可做投影机,光电晶体、耦合器用于自动控制等;或者是光储存,如BD蓝光光碟片;或者是光通信,如FTTH光纤到户宽带等。

在社会的不断发展中信息交流变得日趋频繁,因此信息传输容量需求剧增是不可避免的现实,可是目前用到最多的无线电通信出现了频带利用率不足或者不够的现象,已经很大程度上不能满足人类对信息量的需求,所以具有容量大、速率高的无线光通信技术是下一代通信技术的必然趋势。

从二十世纪六十年代起,人们便开始对空间探索,但信息交换对电磁波的依赖与日俱增,然而随着无线电波频谱的逐渐拥挤以及信息数据传输量的日益增加,通信问题不断发生,于是科学家们将目光投向了以广播为基础的通信技术。

无线光通信技术,是利用激光作为信息的载体,直接在空间进行信号传输的一种通信方式,它是一种有别于有线(光纤)光通信的通信方式,可以在广泛的空间建立通信链路,根据其不同的通信传输信道可分为星际激光通信、大气激光通信和水下激光通信三大类。

光的有线传输已使用很多,但无线传输却很少运用,特别是终端消费性领域,几乎都停留在IR红外线遥控器阶段。

这几年开始有人提倡可见光的无线通信VLC,预计未来数年将有新发展。

当通信链路位于大气层之外的自由空间时,激光通信被称为自由空间光通信(free space optical communica-tion,FSO),又称为无线光通信(Wireless Optical Com-munication),它是利用光束作为载波在空间(陆地或外太空)直接进行语音、数据、图像信息双向传送的一种技术。

面向移动互联网的网络编码技术研究与优化

面向移动互联网的网络编码技术研究与优化

面向移动互联网的网络编码技术研究与优化随着移动互联网的迅速发展,人们对于无线通信的需求日益增加。

移动互联网的高速发展为人们带来了便利,但同时也带来了无线网络传输中的一系列问题。

网络编码技术作为一种新兴的信源编码和信道编码的综合技术,被广泛应用于移动互联网传输中。

本文将对面向移动互联网的网络编码技术进行研究与优化分析。

首先,网络编码技术是一种有效的提高数据传输效率的技术手段。

在传统的无线网络传输中,由于信道的不稳定性和带宽的有限性,常常会出现数据传输过程中的丢包现象。

传统的重传机制无法很好地解决这一问题,而网络编码技术则通过在发送端对多个数据包进行编码处理,将多个数据包的信息混合在一个编码包中,使接收端能够通过对接收到的编码包进行解码,从而恢复出丢失的数据包。

这样一来,即使在传输过程中发生了数据包的丢失,也能够通过解码过程将数据恢复出来,大大提高了数据传输的可靠性和效率。

其次,网络编码技术还能够有效地提高网络的容量和吞吐量。

在传统的无线网络中,多个用户之间的数据传输往往需要占用大量的信道资源,导致网络容量的消耗和网络传输的拥塞。

而网络编码技术通过在发送端对多个用户的数据进行编码处理,将多个用户的数据混合在一个编码包中进行传输,从而有效地提高了信道的利用率和网络的容量。

同时,由于网络编码技术能够将多个数据包的信息合并在一个编码包中,这样一来,接收端只需接收一个编码包,就能够恢复出多个数据包,大大提高了网络的吞吐量。

因此,网络编码技术不仅提高了网络的可靠性,同时也提高了网络的容量和吞吐量。

此外,网络编码技术还能够提高移动互联网传输中的实时性。

在移动互联网场景中,实时性是一个至关重要的指标,尤其对于视频流和语音通话等实时传输应用来说。

传统的数据重传机制往往会引入较大的延迟,导致实时传输的质量下降。

而网络编码技术通过对数据包进行编码处理,使得接收端能够在接收到足够数量的编码包之后立即开始解码,从而避免了数据重传引起的延迟问题,提高了实时传输的质量和效果。

基于网络编码的无线网络可靠性研究

基于网络编码的无线网络可靠性研究

成规定功能 的能力 。通信网的可靠性是指在发 生设备故障和各种意外事件的条件下 ,通信 网 在规定的时间内满足通信需求的能力 。通信 网 的可靠性指标体系可分为通信业务的可靠性 、 传输系统可靠性 、交换系统可靠性和支撑系统 的可靠性4 个部分。衡量 网络可靠性的测度有 : 网络 的抗毁性 、 网络的生存性 、 网络的可用性 、 网络 的完成 性 和 网络 的完 整性 。 在通信 网的传输过程中,考虑分析 网络的 可靠性通常有 以下几个指标 : 节点连通率 、 网络 连通度 、 信道损失率和丢包率。 () 1节点连通率 。 是通信 网中干线节点之间
为10设定链路 1 】 ] 0, l2 8 、 、信噪比范围为( l, ) 一 0l , O
以丢包率为可靠性分析的参考指标 。
条件 l () 、两 条链 路s R 同 ,链 路 :a 】] 12 N 相 】 8 s R n 5 ( ) 、两条 链 路s R 同 ,链 路 N 为 + ;b ] 2 N 相 l j S R为 n 5 ()l] 条 链 路 s R相 同 ,链 路 N 一 ; c1 8 、两 N ] 2
和u 杰 : = ;+ 的一一映射 , b 目的节点D 以仅仅 可 通过u 而完全 的确定( 。因此 , b, ) b 此网络可以
() a () I 1
图3条件2 下三种 网络丢包率随信噪 比的变化情况

26 ・
基于网络编码的无线网络可靠性研究 尖 端 科 技
仿真结果表 明,三种传输方案的丢包率总
条件2 ( ) 、、三条链路S R :a1 ] 】 l2 8 N 相同;b设 ()
定 1 路s 为n 】 l 链 NR ,链路 S 为n 2 】 2 NR + ,链路 S R为 8 N

无线协作通信中的网络编码―增量中继机制

无线协作通信中的网络编码―增量中继机制

无线协作通信中的网络编码―增量中继机制?フ? 要:针对以往的网络编码应用于无线通信系统中都是采用固定的中继转发方式,提出了一种新的协作机制:网络编码―增量中继。

该方案的中继节点根据两用户直传路径的发送情况来决定是否需要转发:即当两用户发送数据的直传路径都成功或都发送失败时,中继节点不转发数据;当两用户发送数据的直传路径有一个成功、一个失败时,中继节点转发经过网络编码后的数据。

经过仿真表明,采用该协作机制,在不影响系统性能的情况下大大节约了时隙、功率、带宽资源。

?ス丶?词:协作通信;网络编码;增量中继;中断概率;资源消耗?ブ型挤掷嗪?: TP393 文献标志码:AAbstract: The existing network coding applied to wireless communication system uses a fixed way to relay. Therefore, a new cooperation mechanism was proposed: Network Coding??Incremental Relay (NC??IR). The relay node decided whether to forward according to the two users’ sending statusof the direct passing path. That is, if both of the direct passing paths or neither of them were successful while sending users’ data, the relay node did not forward data, and if only one of the direct passing path were successful while sending users’ data, the relaying node forwarded the data by network coding. The simulation shows that this cooperation mechanism saves a lot of time slot, power and bandwidth resources without affecting the system performance.Key words: cooperative communication; network coding; incremental relay; outage probability; resource consumption ??0 引言??未来无线移动通信要求系统支持高信息传输速率和高服务质量(Quality of Service, QoS),然而无线信道固有的多径衰落特性成为影响传输速率与质量的瓶颈。

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网络编码在无线通信网络中的应用作者:李颖王静来源:《中兴通讯技术》2009年第01期摘要:网络编码是一种可以逼近网络容量传输理论极限的有效方法,在无线网络环境中有着广泛的应用前景。

在无线中继网络中采用网络编码技术,可以使中继节点同时为多个用户转发数据,从而获得较高的转发效率。

网络编码在无线中继网络中的典型应用方案包括噪声中继采用置信传播算法实现网络编码,复数域网络编码算法以及信道编码和网络编码联合设计方法,它们均可在获得较高网络吞吐量的同时实现完全分集。

在多用户协作通信网络中采用网络编码技术,可获得更高的分集增益以及更低的符号错误概率。

关键词:网络编码;无线中继网络;协作通信Abstract: As one of the effective methods to approach the network capacity, the network coding technique has received wide attention in the wireless networks. In wireless relay networks, message from several source nodes can be relayed simultaneously via the network coding technique. The three typical application schemes, including belief propagation algorithm over a noisy relay to complete network coding, complex field network coding and joint network-channel coding, can achieve higher throughput and full diversity gain. Compared with conventional cooperative diversity schemes, multi-user cooperation through network coding can attain higher diversity gain and lower symbol error probability.Key words: network coding; wireless relay network; cooperative communications2000年,文献[1]首次将编码的通信方式引入到网络通信,即网络节点对多条输入链路上收到的数据信息进行一定的线性或非线性处理(网络编码),同时证明了在单点对多点的网络通信中,通过节点编码的方式可使信息传输速率达到网络的最大流量,这一发现为网络通信带来了根本性的变革。

研究显示,网络编码是可以逼近网络容量理论传输极限的有效方法,具有确定拓扑的有线网络的网络编码受到了广泛关注。

由于无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合采用网络编码,无线网络环境应该是网络编码首先被应用的领域。

目前,基于网络编码的中继技术、协作分集技术以及网络编码和信道编码的联合设计技术,已经引起了人们的广泛关注,有了大量的研究成果。

1 网络编码在中继网络中的应用1.1 异或运算中继节点通过对接收到的数据进行异或(XOR)运算完成信息合并,实现中继节点的数据压缩,这是网络编码技术应用于无线通信网络的最直接的一种形式。

文献[2]和[3]研究了Two-way中继网络环境下的基于XOR运算的信息交换,文献[4]和[5]研究了基于网络编码的无线Mesh网演示平台。

1.2 置信传播算法网络编码应用于无线中继网络[6]的另一种形式是采用软信息合并,如图1(a)所示的无线中继网络模型,信源节点S1、S2到中继节点R的信道存在噪声和信号衰落。

中继节点R采用置信传播算法计算网络编码信息(即异或结果)的对数似然比(LLR),并发送到目的节点,如图1(b)所示。

假设信源S1和S2和是两个独立的二进制随机信源,具有相同的0、1分布,信道为高斯信道,且从信源到中继节点的两个信道状态相同,从信源到目的节点两个信道状态也相同。

采用卷积编码对信息进行编码,中继节点R需进行如下操作:首先,中继节点采用BCJR算法对信源信息进行译码,得到其LLR;然后,对信源S2码字的LLR信息进行交织操作,减少目的节点D接收到的3个不同信息之间的依赖性;信息的LLR值。

图1(b)中,u1和u2分别表示信源S1和S2信道编码器的输入信息,x1和x2分别表示信源S1和S2信道编码器的输出编码信息。

NSR表示信源到中继节点链路上的噪声。

中继节点采用BCJR算法分别对信源S1和S2编码信息进行译码,得到其LLR值L 1和L 2。

对L 2进行交织操作,且与L 1进行异或运算,得到x1+x'2的LLR。

NSD表示信源到目的节点链路上的噪声,NRD表示中继节点到目的节点上的噪声。

y1和y2分别表示目的节点接收到的来自信源S1和S2的信息,而yR表示目的节点接收到的来自中继节点R的信息。

如果中继信道条件很差,上述译码器成为两个独立的卷积译码器;否则,当中继信道条件和网络编码信息的LLR很好时,该译码器成为一个简单的Turbo码译码器。

1.3 复数域网络编码在大规模网络中,传统中继方式降低了频谱的有效性,为进一步提高网络吞吐量,文献[7]提出了复数域网络编码(CFNC)的概念,不仅能够获得1/2符号/信源/时隙(Sym/S/TS)的吞吐量,还可获得完全分集增益。

另一方面,CFNC还可实现多个信源之间的信息交换。

首先考虑如图2所示的(2,1,1)无线中继网络,每个节点有一根天线,两个信源S1和S2直接或者通过中继节点R向目的节点D发送信息。

传统的中继传输方案如图2(a)所示,网络吞吐量为1/4Sym/S/TS。

由于目的节点两次接收到信息x1和x2,该中继传输方案获得了2阶分集增益。

图2(b)给出了基于有限域网络编码的协作传输模型,中继节点在前两个时隙对信息x1和x2进行检测得到x1和x2,在时隙3将有限域上的编码符号x1+x2发送给目的节点D。

基于有限域网络编码的吞吐量为1/3Sym/S/TS,可获得2阶分集增益。

基于CFNC的协作传输方案如图2(c)所示。

在时隙1,中继节点R同时接收来自信源S1和S2的信号θ1 x1和θ2 x2,系数θ1和θ2属于复数域。

在时隙2,中继节点将估计信息x1和x2进行复数域上的合并,发送信号θ1x1+θ2x2。

文献[7]分析表明,在无线中继网络采用CFNC 不仅可获得1/2Sym/S/TS的吞吐量,还可以获得满分集增益1.4 信道编码和网络编码联合设计上述几种方案重点研究了网络编码应用于无线中继网络的实现方法,但Effros等人在随机线性编码讨论中,指出很多情况下,需要考虑信道编码和网络编码的联合设计。

目前,信道编码和网络编码联合设计方案主要有嵌套编码[8-9]和混合编码[10-12]两种形式。

嵌套编码的基本思想是在中继节点分别对收到的信息进行编码,将编码得到的数据进行异或运算后发送出去,这等价于利用多个独立子码构成一个超码。

文献[8]和文献[9]提出了采用嵌套码来实现网络编码和信道编码联合设计的思想。

针对两个源节点、一个中继节点和一个目的节点的无线通信网络结构,文献[10]和文献[11]提出在中继节点采用混合编码方式实现联合网络信道编码的方案,如图3(a)所示。

相应地,图3(b)给出了采用分离信道和网络编码的中继节点编码框图。

文献[12]针对一个源节点,一个中继节点和一个目的节点的无线通信网络,提出了一种双层LDPC编码方案。

2 网络编码在多用户协作通信网络中的研究2006年,文献[13]在WCNC会议上首次提出了基于网络编码协作分集的概念,分别在两个系统模型中考虑网络编码协作分集:分布式天线系统(DAS)和多用户协作通信网络。

研究结果表明,与传统的DAS相比,基于网络编码的DAS具有更好的分集性能,且具有更低的硬件损耗和更高的频谱效率。

在多用户协作通信情况下,采用网络编码能获得更高的分集增益。

2.1 基于网络编码的自适应译码转发协作传输方案在网络编码自适应译码转发协作传输(NC-AdDF)方案中[14],若用户成功译码其协作伙伴的信息,在第二个阶段将自己的信息和协作伙伴的信息进行网络编码,并将编码后的信息发送给目的节点;否则,直接将自己的信息发送给目的节点。

图4给出了NC-AdDF网络模型,用户A和B分别向目的节点D广播信息XA和XB。

用户A在第一个阶段传输XA,在第二个阶段传输XA+XB或者XA (依赖用户A是否成功译码用户B的信息)。

同理,用户B也分别在两个阶段传输XB和XA+XB或者XB。

对NC-AdDF的中断概率的分析表明,NC-AdDF相对于点对点传输具有更低的中断概率。

当信源到目的节点的链路具有较高信噪比(SNR)或者信息传输在第一个阶段分配较大功率时,用户将获得更低的中断概率,改善系统性能。

2.2 一种新的适用于协作分集的网络编码算法基于有限域中信道码字的代数迭加(网络编码)思想,文献[15]提出了一种适用于协作分集的网络编码算法。

图5给出了两用户进行协作分集的系统模型。

两个用户A和B互为协作伙伴,向目的节点D协作传输数据包,每个用户传输局部信息与中继信息的代数和(网络编码和),用户A和用户B根据各自的不同先验信息分别对得到的码字进行译码。

目的节点D根据来自两个用户的码字进行迭代译码。

与非协作分集方案相比,协作分集方案用户需要向其协作伙伴传输局部信息,这就导致了更高的码率或者更低的发送功率,从而会引起相对较高的差错概率,使得用户A和B链路上数据包的差错概率PA,B增加,降低了协作通信成功的概率。

文献[15]提出一种新的适用于协作分集的网络编码算法。

用户传输局部信息与中继信息的网络编码和,并根据已有的不同先验信息对得到的码字进行译码,目的节点根据来自两个用户的码字进行迭代译码。

表1中表示在时隙t 传输的用户A的局部信息向量,表示用户A在相同的时隙内传输的中继信息向量。

类似地,对于用户B也可以定义局部信息向量和中继信息向量。

C A(t )和C B(t )分别表示用户A和B在时隙t 发送的n比特码字,GL和GR分别表示局部信息比特和中继信息比特的码字生成矩阵,而且码字速率的大小都为k /n。

用户节点上的编码操作:用户A和B的操作基本一致,下面以以用户A为例进行说明。

在时隙t,假定用户A成功译码中继用户B的信息,则用户A首先交织产生中继信息,将用户A局部信息的码字和用户A中继信息的码字进行异或(XOR)操作,生成码字C A(t )=上述伪随机交织可确保用户B的目的节点译码器向用户A的节点译码器提供的外信息与其获得的其他信息相互独立,有利于目的节点的迭代译码操作。

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