提升通訊效率的無線通信論文

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1.網(wǎng)絡(luò)編碼概述

相關(guān)文獻(xiàn)指出，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是將接收到的信息在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新編碼，生成新的信息之后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，而相關(guān)信息接收點(diǎn)在已知譯碼算法的情況下對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析，很快得出經(jīng)過編碼后的信息內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)將來自多個(gè)信號(hào)源的信息在中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼的方法明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的將接收到的信息進(jìn)行原封不動(dòng)的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)發(fā)，不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在其吞吐量的大小上。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)處理后的信息吞吐量明顯多于傳統(tǒng)的信息吞吐量，這樣可以大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)編碼主要在于解決如何將單源或多源到單點(diǎn)或多點(diǎn)的極限問題，盡可能的充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，產(chǎn)生最大的信息吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼主要作用于中繼節(jié)點(diǎn)，可以通過對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)信號(hào)的處理方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行分類，主要的兩種物理層的網(wǎng)絡(luò)編碼類型為：模擬的網(wǎng)絡(luò)編碼和數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)編碼。模擬的網(wǎng)絡(luò)編碼根據(jù)放大轉(zhuǎn)發(fā)型的中繼節(jié)點(diǎn)而來，源節(jié)點(diǎn)的信息互相交會(huì)在兩個(gè)時(shí)隙中完成，在兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)消除干擾后，通過譯碼進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后得到想要的數(shù)據(jù)。數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)編碼根據(jù)解碼轉(zhuǎn)發(fā)型的中繼節(jié)點(diǎn)而來，源節(jié)點(diǎn)的信息互相交會(huì)在三個(gè)時(shí)隙內(nèi)完成，兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)在接到信息后，先消除自干擾，最后進(jìn)行譯碼調(diào)解后得到想要的數(shù)據(jù)。

2.網(wǎng)絡(luò)編碼在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

(1)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)

用物理層和網(wǎng)絡(luò)層來平衡供需是無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的重要戰(zhàn)略，主要是利用網(wǎng)絡(luò)的編碼技術(shù)對(duì)路由算法進(jìn)行優(yōu)化，從而增加無線自組織網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的運(yùn)用增加了無線通信網(wǎng)絡(luò)的成本，并使得無線通信更加復(fù)雜，因此良好的傳輸方案是提高網(wǎng)絡(luò)信息吞吐量和降低無線通信技術(shù)復(fù)雜性的重要因素。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，該作者將通信的鏈路分類為信宿節(jié)點(diǎn)鏈路和中間節(jié)點(diǎn)。由于中間節(jié)點(diǎn)經(jīng)常接收來自各個(gè)信息源的信息，采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，增加信息的吞吐量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。信宿節(jié)點(diǎn)處在通信過程的末端，只需要采用傳統(tǒng)的路由策略，降低無線通信技術(shù)的復(fù)雜性，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)成本。

(2)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)

將網(wǎng)絡(luò)編碼用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，通過將通信節(jié)點(diǎn)資源結(jié)合起來，能夠加強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。傳感器的網(wǎng)絡(luò)主要包含的是數(shù)據(jù)，通信節(jié)點(diǎn)通常能夠接受到很多不同的信號(hào)，這樣便可以采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中主要是在中繼節(jié)點(diǎn)選擇獨(dú)立的編碼系數(shù)，對(duì)接收到的信息進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，再將運(yùn)算之后的結(jié)果傳播出來。在信宿節(jié)點(diǎn)上，主要是在知道編碼節(jié)點(diǎn)在線性編碼時(shí)使用的編碼的系數(shù)之后，對(duì)需要的信息進(jìn)行解碼，得出想要的數(shù)據(jù)。

(3)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)

在認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中，主要需要注意的問題在于解決主要用戶和次要用戶的無線通信網(wǎng)絡(luò)資源的共享問題。其要求是，在無線通信的過程中，必須要保證在不影響主要用戶的無線網(wǎng)絡(luò)通信性能的前提下，為次要用戶提供最好的通信性能。因此，在認(rèn)知性的無線網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)必須進(jìn)行充分的合作，合理整合信息從而充分提高通信性能，提高通信效率。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)恰好能夠用于協(xié)調(diào)編碼，在認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中，不僅可以增加信息的吞吐量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，又可以避免干擾主要用戶的通信質(zhì)量，對(duì)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重要作用。

3.結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)接收到的各類信息進(jìn)行編碼之后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，這種編碼的方式與傳統(tǒng)的單純的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的傳送信息的方式相比，大大提高了無線通信中的信息傳播量，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源并提高了傳送效率。本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)進(jìn)行了簡要概述，在了解了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的基本工作流程后，分析了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，具體分析了無線通信系統(tǒng)中的無線自組織網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知性無線網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的應(yīng)用，并討論了其產(chǎn)生的積極作用。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠大力增加無線網(wǎng)絡(luò)的信息流通量，對(duì)無線通信系統(tǒng)的發(fā)展具有重大作用。

作者：魏海礁單位：92330部隊(duì)