浅析802.16m系统协作中继网络编码技术

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1、浅析802.16m系统协作中继网络编码技术-->1绪论1.1课题研究背景从上世纪年代的时候开始移动通信系统经历了多次的变革，从第一代模拟蜂窝移动通信系统，到第二代以和窄带为主的数字蜂窝移动通信系统。到后来的第三代以为基础的宽带数字蜂窝移动通信系统移动化、宽带化和化是全球移动通信系统正在呈现出的趋势。第一代模拟蜂窝移动通信系统典型系统包括前西德的、美国的、北欧的等等。第二代移动通信系统典型的系统包括欧洲的全球移动通信系统，美国推出的窄带码分多址，蜂窝移动通信系统、美国的、欧洲的等等。国际电信联盟目前共确定出全球四大标准，分别是、和，现在均已商业化。语音业务、数据、图像和多媒体等

2、业务都是系统支持的业务，相对来说有很大改进，同时对兼容。现在很多人认为移动通信系统是一个向移动通信系统过度的阶段。移动通信系统相对移动通信有很多改进的地方，有更大的用户容量，更好的通信质量，更高的通信速率。国际电信联盟。1.2研究现状第三代移动通信技术在这十几年的时间里得到了很好的发展，并且得到了广泛的应用。移动通信用户需求的业务越来越广泛，不再简单的局限于以前的几种业务，这样就使得数据业务大量增长。传统的蜂窝技术正在发展宽带技术以满足更高的系统容量和更广泛的通信业务。同时传统的无线宽带也需要移动通信的技术来满足更高的业务需求。因此共同发展移动通信技术与宽带接入技术成为了必然

3、的发展方向。解决这个问题有两种方法：一个是要设计新的网络架构来弥补传统网络的不足，二是要通过引进无线中继技术来扩大小区覆盖范围和改善边缘用户的通信质量。对于前者来说，经济成本太高。于是中继技术进入移动通信领域，成为了研究热点之一。..............2802.16m标准中的信道编码技术与中继技术2.1Turbo码的编译码原理Turbo码编码结构中采用的分量编码器为递归系统卷积码，第一个分量编码器编码之前没有使用交织器后面的每个分量编码器之前都要使用交织器，使用交织器的目的是使后续分量编码器产生与首个分量编码器相关性较小的编码序列，通常情况下采用结构相同的分量编码器。同

4、时为了提高编码效率，编码结构中要使用删余器从两个校验序列中周期性地删除一些校验位。最后，码码字序列由未编码的信息序列和删余器输出的校验序列共同构成。2.2卷积Turbo码的编译码原理如果数据块的初始和终止状态相同，那么就是咬尾码。分量编码器所输出的码字就是咬尾码，咬尾码需要进行两次编码，但是它不需要收尾比特。这两次编码分别是第一次预编码和第二次实际编码。预编码中，寄存器的在初始的时候都要设置为也就是。预编码结束后再进行实际编码，实际编码的初始状态是，并且实际编码个时刻后最终回到状态，最后编码器的输出就是实际编码的结果。循环状态能够通过表根据和进行查询。中继技术通过引入新的节点

5、，接收并且转发基站或者终端的信息数据或信令，能够提升系统的容量和扩大覆盖面积，相对于增加新的基站来说，引入中继的成本相对更低。无线中继网络的思路是用移动站点或者中继端将基站或者用户的信号进行转发，如图所示。用户可以直接连接基站，同样也可通过中继端或者移动站点进行信号的传输。在中继通信网络中可以存在一个中继也可以存在多个中继。因为中继节点的引入，使得传输链路从源节点与目的节点的一段链路，分成了源节点到中继和中继到终端两端链路。3协作通信与网络编码...............163.1协作通信................................163.1.1协作分集

6、的基本概念.......................174无线双向中继网络编码方案的设计......................244.1系统模型...........................244.2现有的网络编码方案......................255802.16m系统中协作中继网络编码的应用......................355.1802.16m标准中卷积码的仿真...............355802.16m系统中协作中继网络编码的应用5.1802.16m标准中卷积码的仿真仿真结果如图5-1，从图中可以看出：在相同信噪比的情

7、况下，信息序列的长度越长系统的误码率越低。信息序列的长度决定了交织的长度，信息序列的随机化程度随着交织长度的增加而升高，随机化的程度越高，系统误码率性能就越好，但是同时译码的时延也会增加。所以在选择信息序列长度时候，不仅要考虑系统的误码率性能，同时也要考虑译码时延。从图的仿真结果能够看出，在其他仿真条件相同的情况下，卷积码的性能要比码大约好左右。在信噪比较低时卷积码和码近似重合，这是因为在低信噪比条件下卷积码对于编码器的初始状态估计不准，使得译码错误较多，和码相比没有体现出性能优势；随着信噪比的增高，状