《中继网络中基于机会中继的协作重传技术研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中继网络中基于机会中继的协作重传技术研究（学位论文-工学）（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硕 士 学 位 论 文题 目 : 中继网络中基于机会中继的协作重传技术研究研 究 生 潘婷婷专 业 通 信 与 信 息 系 统指导教师 孙 文 胜 副 教 授完成日期 2013 年 02 月杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 学 位 论 文 ， 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下 ， 独 立 进 行 研 究 工 作 所 取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的 作 品 或 成 果 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 已 在 文 中
2、 以 明 确 方 式 标 明 。申 请 学 位 论 文 与 资 料 若 有 不 实 之 处 ， 本 人 承 担 一 切 相 关 责 任 。论 文 作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日学位论文使用授权说明本 人 完 全 了 解 杭 州 电 子 科 技 大 学 关 于 保 留 和 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 即 ： 研 究 生 在 校 攻 读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它
3、 复 制 手 段 保 存 论 文 。 （ 保 密 论 文 在 解 密 后 遵 守 此 规 定 ）论 文 作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日指 导 教 师 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日杭州电子科技大学硕士学位论文中继网络中基于机会中继的协作重传技术研究研 究 生： 潘 婷 婷指导教师： 孙 文 胜 副教授2013 年 02 月Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi UniversityFor the Degree of MasterReaserch on CARQ Technology based onOpportunistic Rela
4、y in Relay NetworksCandidate: Pan TingtingSupervisor: Sun Wensheng A.P.Feb， 2013杭州电子科技大学硕士学位论文摘 要在中继网络中，协作分集技术是在中继信道的基础上对抗信道衰落以提高系统容量的物理 层 技 术 。 自 动 重 传 技 术 (ARQ)是 对 抗 无 线 信 道 衰 落 的 数 据 链 路 层 技 术 。 协 作 ARQ 技 术(CARQ)是将协作分集技术应用到传统 ARQ 的 一 种 技 术 ， 通 过 中 继 节 点 协 助 数 据 传 输 和 重 传 ，以 此 获 得 分 集 增 益 ， 提 高 系
5、统 性 能 。 本 文 主 要 针 对 多 中 继 模 型 的 CARQ 技术进行研究与改进，主 要 的 内 容 和 创 新 点 如 下 ：首 先 ， 分 析 协 作 分 集 技 术 的 发 展 和 研 究 现 状 ， 简 要 地 阐 述 差 错 控 制 技 术 ， 并 介 绍 协 作 ARQ协 议 的 基 本 原 理 。 紧 接 着 对 单 中 继 CARQ 协 议 和 多 中 继 CARQ 协议的基本原理进行简单的介绍 和 分 析 ， 并 进 行 性 能 仿 真 。 性 能 仿 真 结 果 表 明 ， CARQ 协 议 比 ARQ 协议在误码率或误帧率上 有 较 大 的 性 能 改 善 。
6、其次，以单源- 多中继- 单目的通信 模型为基础，研究传统的机会中继协作重传策略及其最佳中继选择准则，深入分析该策略在实际网络环境的应用中存在的不足，提出多中继监听协作重传策略。该策略的改进点在于非译码中继每一次都监听最佳中继转发的消息，并将监听 到 的 数 据 和 源 节 点 发 送 的 数 据 利 用 CC 合并，从而有机会成为译码中继，参与下一轮重传的 最 佳 中 继 选 择 。 在 此 改 进 的 基 础 上 ， 提 出 新 的 分 布 式 最 佳 中 继 选 择 准 则 ， 减 少 参 量 源 -中继信 道 增 益 的 讨 论 ， 只 考 虑 中 继 -目 的 信 道 增 益 ， 在
7、 第 二 轮 及 以 后 几 轮 的 最 佳 中 继 选 择 过 程 中 只考虑让原最佳中继和新跻身的译码中继参与最佳中继的竞争。最后对该策略进行性能仿真，仿真结果表明，该策略较原策略在误码率性能和重传次数上均显示出其性能的优越性。最后，以单源- 多中继- 两目的通信模型为基础，研究基于网络编 码的机会中继协作重传策略。在此基础上，提出基于差错网络编码的机会中继协作重传策略，差错网络编码的思想是在每一次重传之前根据两目的节点实时反馈的信息进行新一轮网络编码，即每一轮重传的合 并 数 据 包 是 不 固 定 的 。 由 于 中 继 -目的信道 条件必优于源- 目的信 道条件，使得最佳中继参与重传
8、过程。因此，本策略将重传过程分为最佳中继重传和源节点重传。最后对此策略进行性能仿真，仿真结果表明，该策略较原策略在中断概率、传输带宽、网络编码增益等参数上均有较大的性能改善，可有效减小分组的传输次数，提高传输的可靠性。关键词：中继网络，协作分集，CARQ，机会中继，网络编码I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTIn relay networks, cooperative diversity technology is a novel physical layer technology basedon relay channels to against channel fading an
9、d increase system capacity. AutomaticRepeat-reQuest (ARQ) protocol is an effective link layer technology often used to combat channelfading. The cooperative ARQ (CARQ) is a new technology which applys cooperative diversitytechnology to traditional ARQ. The cooperative ARQ can obtain spatial diversit
10、y gain and improvesystem performance by relay nodes assisting data transmission and retransmission process. Thisarticle mainly studies CARQ technology based on multi-relay networks model, and the maincontents and the innovations of this article are as follows:Firstly, this article studies the develo
11、pment of cooperative diversity, introduces the errorcontrol techniques, analyses the principle of CARQ protocol. Then, this article introduces andanalyses the single-relay CARQ protocol and multi-relay CARQ protocol, simulates theperformance. The simulation performance results show that CARQ protoco
12、l has the better BER orFER performance improvement than ARQ protocol.Secondly, considering a network topology which consists of one source, multi-relay and onedestination, this article studies the traditional Oppportunistic Relay CARQ with a distributed relayselection. Deep analyzing the shortcoming
13、s of the Oppportunistic Relay CARQ in the actualnetworks, this article presents a new cooperative CARQ called multi-relay overhearing CARQ. Theinnovation of the scheme is that erroneous relays exploit inter-relay channels to overhear thetransmission or retransmission of the best relay. By combining
14、the erroneous signals received fromthe source with the same signal overheard from the best relay and decoding again, the relaysoriginally with errors may be able to decode the signals successfully. This result gives an increase inrelay availability to contend for transmission in subsequent retransmi
15、ssions. A new selectionprotocol that can make full use of the increased relay availability is also considered. It is shown thatthe selection protocol based on end to end channel quality approach is not optimal for the proposedmulti-relay overhearing CARQ. Our protocol considers only relay-destinatio
16、n channels, regardlessof source-relay channels. Futher, only the best relay and newly available relays need to compete fortransmission when retransmission is requested. Finally, simulation results show that the proposedmulti-relay overhearing CARQ is very effective in improving successful packet arrival rate andreducing the number of retransmissions.Finally, considering a network topology which consists of one source, multi-relay and twodestinations, this
