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【摘 要】本文通过从物理层角度对无线网络中网络编码与其他应用技术相联合进行分析,如将其与MIMO等相结合,充分利用冗余度,提高系统吞吐量,并根据未来网络的复杂环境阐述了其进一步的研究方向。
【关健词】网络编码 无线通信 联合
网络编码是网络中为了提高网络吞吐量以及节省更多网络宽带而通过网络中继节点对网络信息流进行的存储或转发基础上实行的编码操作。网络编码作为无线通信领域中的关键技术之一,对于节省网络空间的消耗以及频谱资源的利用率提升方面显示出了其重要的作用。随着多径衰落等不利因素的影响下,在无线网络中如何进行网络编码方案的设计是当前我们面临的最具挑战性的一个问题。
一、联合网络编码技术
随着无线通信领域的发展以及对网络编码技术的深入研究,对于在网络通信中如何获取更大网络吞吐量以及均衡网络负载和提升宽带利用率等方面网络编码技术无疑都发挥了非常重要的作用。通过对网络编码技术与无线通信的其它应用技术相融合,对于提升无线网络环境和空间质量起到了重要的作用。
(一)网络编码与信道编译码的联合
通过对网络编码技术与信道编译码技术融合获得了最佳的抗噪性能从而确保能够达到最大的信道容量。联合编码技术利用中继传输中的冗余度来获取到分集增。联合编码技术在网络能量和资源消耗、提升信道容量以及规避错误编码率方面都显示出了极强的优势,通过联合编码技术的应用,极大的降低了由信道噪声影响下带来的失真问题。
(二)网络编码与协作分集技术的联合
协作分集技术是为了克服无线信道衰落问题而通过在多用户环境下,为其天线用户以及协作伙伴同步进行信息发送的服务,协作分集技术是通过对无线网络中继节点的协作,从而形成虚拟的天线系统而获得最大的分集增益率。
另外,在获取协作分集增益最大化效率的基础上,与网络编码技术进行结合还能获得网络编码的增益。其联合编码技术通过在相互协作传输过程中,对无线网络中的信源节点和终端节点进行相应中继的放置,对于提高网络数据传输速率以及改善无线通信网络的抗衰落性能方面都有较为明显的作用,联合技术的应用极大的提升了无线网络资源效率和增加了无线通信系统容量。
协作网络编码技术作用当前无线移动通信系统中的重点研究领域之一。特别是基于对于物理层网络编码的无线协作通信系统而言,其研究的深度逐渐加大。对于研究中的双信源、双信宿的无线通信系统时,由于受到无线发射功率的限制,信双源与双信宿的传输通过联合共享的中继实现对其传输范围的扩大。基于传统协作下的中继系统尽心操作时,由于要确保无线信号在正交信道上能够进行有效的传输,要完成该过程通常需要4h左右,而通过采用无线网络编码技术仅需2h就能完成。因此,协作网络编码技术方案在充分对无线网络资源和分集技术的利用基础上,不但提升了无线网络编码增益,还大大的降低了无线通信网络传输过程中出现的错误概率以及中断概率。通过采用物理层网络编码技术下的协作中继系统明显降低了无线通信网络中进行传输时间损耗,使网络数据在衰落的信道中能够获的更好地传输。
3.网络编码与MIMO技术的联合
MIMO技术,是无线通信领域中智能天线技术的重大突破,MIMO技术扩展了人们对一维智能天线技术之外的更多的认识,MIMO技术具有极高的频谱利用率,可以在不增加无线网络带宽的情况下成倍的提升通信系统的容量,且传输的信道可靠性大为增强,是当前我国无线通信系统中的应用最多的核心技术之一。MIMO技术是分集技术的一种衍生。通过对无线通信网络信号系统的发射端和接收端,分别使用多个发射天线和接收天线,MIMO技术也被称为是多发送天线和多接收天线技术。
MIMO 技术的应用是为了进一步提高无线通信的系统容量,MIMO 技术可以在不用增加无线网络带宽的情况下明显改善无线通信系统的整体性能,能够极大的提高数据速率。在平坦衰落信道中 ,MIMO系统技术对传播进行多径分量,但对于频率选择性的衰落信道,MIMO技术无法明显改善。为此,对于宽带无线通信中都会发生的频率选择性衰落要确保良好的信道传输性能,将MIMO技术和网络编码技术相结合,这种联合技术下可以充分利用二者的优势同时又能显著改善和弥补相互之间的缺点和劣势。
MIMO技术联合网络编码技术的应用系统,通过在无线通信网络中的传输系统中采用天线阵列实现空间分集,是为了提高信号质量相结合而产生的一种新技术。这种联合技术的应用使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。
联合技术不仅极大提升了频谱利用率,而且在原有网络带宽的基础上合理的开发了更优的空间资源,从而可以为其进行无线网络中进行传输提供更高的数据速率,联合技术的应用显著提升了无线通信系统容量,改善了无线通信系统的整体性能。另外,MIMO技术联合网络编码技术的应用在抗多径方面也表现出了极大的优势,联合技术下使得MIMO系统在频率选择性衰落的信道中也能取得应有的作用。
针对多径无线信道而言,MIMO技术进行传输信息时,流经过空时编码时就会形成多个信息子流,这些信息流再通过天线发射出去,经当经过空间信道后再由多个接收天线进行接收。当接收总段通过检测译码将接收到的符号矢量再通过利用空时编码进行处理,并对这些数据进行解码处理。
二、进一步的研究方向
随着网络编码技术的深入研究,逐渐从实用角度已走向多元的研究。通过对MIMO分集技术的应用,对于进行信道多径衰落的抑制和进行改善信道性能从而提高无线通信系统整体性能。随着无线网络技术以及通信技术的发展,新一代的无线通信网络架构体系是复杂的。不仅从网络层次和基本构架布局方面,而且从通信传播环境和无线通信结构上相较于以往的无线通信系统而言都发生了根本的变化。如何能在新的通信环境下,进一步满足和提高无线通信系统的吞吐量、信道容量以及降低误码率的要求,成为下一步人们的研究热点。因此,在今后的研究中可以逐渐对以下两个方面进行深入的研究:
第一网络编码技术作为一种协作通信的模式口与其他技术进行结合可以显著对无线网络的性能进行优化,在当前复杂的各种无线传播环境下,网络编码技术充分结合MIMO技术,对进一步进行研究无线通信网络中数据流传输的影响和改善无疑将会起到应有的作用。未来,无线通信系统研究将更多基于协作分集技术的视角,通过对物理层网络编码技术和信道编码技术的联合应用,对网络编码的数据传输进行深入而系统的研究。
第二在无线通信网络实践应用中,信道往往是频率选择性衰落的,因此,在这种环境下MIMO技术联合网络编码技术的性能优势就被彰显,因此,未来这种联合技术的应用研究将会越来越细化。另外,对于进行MIMO技术联合网络编码技术的理论研究的基础上,还应根据无线通信系统的实际需求进行各种应用过程中问题的解答,如,对编译码复杂度的研究、通信延时问题对无线网络通信系统整体性能产生的影响等等。
三、结语
网络编码技术在无线通信网络中起到不可忽视的重要的作用,是无线通信系统中当前应用的核心技术之一,也是无线通信系统进行深入研究的重点。通过网络编码技术联合MIMO技术的应用,对于无线通信网中信道频率选择性衰落改善和抑制效果明显,与传统的网络编码技术相比,通过在物理层对网络编码技术结合一些其它的相关技术联合进行应用能满足和获得无线通信系统最佳的性能。
【关健词】网络编码 无线通信 联合
网络编码是网络中为了提高网络吞吐量以及节省更多网络宽带而通过网络中继节点对网络信息流进行的存储或转发基础上实行的编码操作。网络编码作为无线通信领域中的关键技术之一,对于节省网络空间的消耗以及频谱资源的利用率提升方面显示出了其重要的作用。随着多径衰落等不利因素的影响下,在无线网络中如何进行网络编码方案的设计是当前我们面临的最具挑战性的一个问题。
一、联合网络编码技术
随着无线通信领域的发展以及对网络编码技术的深入研究,对于在网络通信中如何获取更大网络吞吐量以及均衡网络负载和提升宽带利用率等方面网络编码技术无疑都发挥了非常重要的作用。通过对网络编码技术与无线通信的其它应用技术相融合,对于提升无线网络环境和空间质量起到了重要的作用。
(一)网络编码与信道编译码的联合
通过对网络编码技术与信道编译码技术融合获得了最佳的抗噪性能从而确保能够达到最大的信道容量。联合编码技术利用中继传输中的冗余度来获取到分集增。联合编码技术在网络能量和资源消耗、提升信道容量以及规避错误编码率方面都显示出了极强的优势,通过联合编码技术的应用,极大的降低了由信道噪声影响下带来的失真问题。
(二)网络编码与协作分集技术的联合
协作分集技术是为了克服无线信道衰落问题而通过在多用户环境下,为其天线用户以及协作伙伴同步进行信息发送的服务,协作分集技术是通过对无线网络中继节点的协作,从而形成虚拟的天线系统而获得最大的分集增益率。
另外,在获取协作分集增益最大化效率的基础上,与网络编码技术进行结合还能获得网络编码的增益。其联合编码技术通过在相互协作传输过程中,对无线网络中的信源节点和终端节点进行相应中继的放置,对于提高网络数据传输速率以及改善无线通信网络的抗衰落性能方面都有较为明显的作用,联合技术的应用极大的提升了无线网络资源效率和增加了无线通信系统容量。
协作网络编码技术作用当前无线移动通信系统中的重点研究领域之一。特别是基于对于物理层网络编码的无线协作通信系统而言,其研究的深度逐渐加大。对于研究中的双信源、双信宿的无线通信系统时,由于受到无线发射功率的限制,信双源与双信宿的传输通过联合共享的中继实现对其传输范围的扩大。基于传统协作下的中继系统尽心操作时,由于要确保无线信号在正交信道上能够进行有效的传输,要完成该过程通常需要4h左右,而通过采用无线网络编码技术仅需2h就能完成。因此,协作网络编码技术方案在充分对无线网络资源和分集技术的利用基础上,不但提升了无线网络编码增益,还大大的降低了无线通信网络传输过程中出现的错误概率以及中断概率。通过采用物理层网络编码技术下的协作中继系统明显降低了无线通信网络中进行传输时间损耗,使网络数据在衰落的信道中能够获的更好地传输。
3.网络编码与MIMO技术的联合
MIMO技术,是无线通信领域中智能天线技术的重大突破,MIMO技术扩展了人们对一维智能天线技术之外的更多的认识,MIMO技术具有极高的频谱利用率,可以在不增加无线网络带宽的情况下成倍的提升通信系统的容量,且传输的信道可靠性大为增强,是当前我国无线通信系统中的应用最多的核心技术之一。MIMO技术是分集技术的一种衍生。通过对无线通信网络信号系统的发射端和接收端,分别使用多个发射天线和接收天线,MIMO技术也被称为是多发送天线和多接收天线技术。
MIMO 技术的应用是为了进一步提高无线通信的系统容量,MIMO 技术可以在不用增加无线网络带宽的情况下明显改善无线通信系统的整体性能,能够极大的提高数据速率。在平坦衰落信道中 ,MIMO系统技术对传播进行多径分量,但对于频率选择性的衰落信道,MIMO技术无法明显改善。为此,对于宽带无线通信中都会发生的频率选择性衰落要确保良好的信道传输性能,将MIMO技术和网络编码技术相结合,这种联合技术下可以充分利用二者的优势同时又能显著改善和弥补相互之间的缺点和劣势。
MIMO技术联合网络编码技术的应用系统,通过在无线通信网络中的传输系统中采用天线阵列实现空间分集,是为了提高信号质量相结合而产生的一种新技术。这种联合技术的应用使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。
联合技术不仅极大提升了频谱利用率,而且在原有网络带宽的基础上合理的开发了更优的空间资源,从而可以为其进行无线网络中进行传输提供更高的数据速率,联合技术的应用显著提升了无线通信系统容量,改善了无线通信系统的整体性能。另外,MIMO技术联合网络编码技术的应用在抗多径方面也表现出了极大的优势,联合技术下使得MIMO系统在频率选择性衰落的信道中也能取得应有的作用。
针对多径无线信道而言,MIMO技术进行传输信息时,流经过空时编码时就会形成多个信息子流,这些信息流再通过天线发射出去,经当经过空间信道后再由多个接收天线进行接收。当接收总段通过检测译码将接收到的符号矢量再通过利用空时编码进行处理,并对这些数据进行解码处理。
二、进一步的研究方向
随着网络编码技术的深入研究,逐渐从实用角度已走向多元的研究。通过对MIMO分集技术的应用,对于进行信道多径衰落的抑制和进行改善信道性能从而提高无线通信系统整体性能。随着无线网络技术以及通信技术的发展,新一代的无线通信网络架构体系是复杂的。不仅从网络层次和基本构架布局方面,而且从通信传播环境和无线通信结构上相较于以往的无线通信系统而言都发生了根本的变化。如何能在新的通信环境下,进一步满足和提高无线通信系统的吞吐量、信道容量以及降低误码率的要求,成为下一步人们的研究热点。因此,在今后的研究中可以逐渐对以下两个方面进行深入的研究:
第一网络编码技术作为一种协作通信的模式口与其他技术进行结合可以显著对无线网络的性能进行优化,在当前复杂的各种无线传播环境下,网络编码技术充分结合MIMO技术,对进一步进行研究无线通信网络中数据流传输的影响和改善无疑将会起到应有的作用。未来,无线通信系统研究将更多基于协作分集技术的视角,通过对物理层网络编码技术和信道编码技术的联合应用,对网络编码的数据传输进行深入而系统的研究。
第二在无线通信网络实践应用中,信道往往是频率选择性衰落的,因此,在这种环境下MIMO技术联合网络编码技术的性能优势就被彰显,因此,未来这种联合技术的应用研究将会越来越细化。另外,对于进行MIMO技术联合网络编码技术的理论研究的基础上,还应根据无线通信系统的实际需求进行各种应用过程中问题的解答,如,对编译码复杂度的研究、通信延时问题对无线网络通信系统整体性能产生的影响等等。
三、结语
网络编码技术在无线通信网络中起到不可忽视的重要的作用,是无线通信系统中当前应用的核心技术之一,也是无线通信系统进行深入研究的重点。通过网络编码技术联合MIMO技术的应用,对于无线通信网中信道频率选择性衰落改善和抑制效果明显,与传统的网络编码技术相比,通过在物理层对网络编码技术结合一些其它的相关技术联合进行应用能满足和获得无线通信系统最佳的性能。