一種網絡編碼和信道編碼的聯合設計
假設兩路信號每比特的傳輸能量為Eb,信噪比定義為SNR=Eb/σ2。幾種不同機制下的網絡編碼容量如圖4所示,其中PS代表高斯信道物理層網絡編碼容量;TS表示傳統機制網絡編碼容量;DS表示分離機制網絡編碼的容量。
由圖4可知,在低信噪比下,DS機制性能略優于PS機制性能,PS機制性能優于TS機制性能。但在高信噪比,PS性能大大優于DS機制性能,能夠達到1 b/s的傳輸速率,而DS機制僅能達到0.72 b/s的傳輸速率。因為在高信噪比的情況下,DS機制中兩路發射信號當做了彼此的干擾信號,從而降低了系統性能。PS和DS機制性能遠遠優于TS機制性能,TS由于采用了時分復用,最大僅獲得0.6 b/s的傳輸速率。本文引用地址:http://www.104case.com/article/156706.htm
4 仿真結果比較
傳統的網絡編碼方案(分離機制方案)是由兩部分組成的,一個是信道編碼,一個是網路編碼。本文的設計方案不同于傳統的網絡編碼方案,是一種采用混合編碼方式實現聯合網絡信道編碼的方案,基于物理層網絡編碼和信道編碼(LDPC碼)。
LDPC碼是一種具有稀疏校驗矩陣的線性分組糾錯碼,幾乎適用于所有的信道。LDPC碼多用戶檢測器是應用于多接入信道中的一種典型的信道編碼方式。LDPC編碼器采用(1 024,6,12)碼的規則矩陣,碼速為1/2,使用30次迭代,性能如圖5所示。
當系統的誤碼率為10-5時,可以被認為是無誤碼傳輸。從圖5可以看出,誤碼率為10-5時,提出的PS機制性能與其理論性能僅僅相差0.6 dB,并且提出的PS機制相比DS機制獲得1.0 dB編碼增益,相比TS機制獲得1.6 dB的編碼增益。
5 結論
網絡編碼自提出之后,廣泛應用于通信網絡的各個方面,尤其是無線通信網絡環境。本文主要研究了在無線網絡中物理層網絡編碼的設計,提出了多址信道中一種聯合網絡編碼和信道編碼的設計方案。該設計方案利用了LDPC編碼和網絡編碼的線性以及軟輸入軟輸出模塊設計,不僅減少了編譯碼復雜度,而且在高的信噪比情況下可以獲得良好的性能。同時,由本文提出的設計方案與傳統的方案相比至少能夠獲得1.60倍增益。
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