提升通訊效率的無線通信論文

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1.網(wǎng)絡編碼概述

相關文獻指出，網(wǎng)絡編碼技術是將接收到的信息在轉發(fā)節(jié)點進行重新編碼，生成新的信息之后再轉發(fā)出去，而相關信息接收點在已知譯碼算法的情況下對接收到的信息進行分析，很快得出經(jīng)過編碼后的信息內(nèi)容。網(wǎng)絡編碼技術將來自多個信號源的信息在中間節(jié)點進行網(wǎng)絡編碼的方法明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的將接收到的信息進行原封不動的儲存和轉發(fā)，不同點主要體現(xiàn)在其吞吐量的大小上。經(jīng)過網(wǎng)絡編碼技術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)絡資源。網(wǎng)絡編碼主要在于解決如何將單源或多源到單點或多點的極限問題，盡可能的充分運用網(wǎng)絡資源，產(chǎn)生最大的信息吞吐量。網(wǎng)絡編碼主要作用于中繼節(jié)點，可以通過對中繼節(jié)點信號的處理方法對網(wǎng)絡編碼進行分類，主要的兩種物理層的網(wǎng)絡編碼類型為：模擬的網(wǎng)絡編碼和數(shù)字的網(wǎng)絡編碼。模擬的網(wǎng)絡編碼根據(jù)放大轉發(fā)型的中繼節(jié)點而來，源節(jié)點的信息互相交會在兩個時隙中完成，在兩個源節(jié)點消除干擾后，通過譯碼進行調節(jié)，最后得到想要的數(shù)據(jù)。數(shù)字的網(wǎng)絡編碼根據(jù)解碼轉發(fā)型的中繼節(jié)點而來，源節(jié)點的信息互相交會在三個時隙內(nèi)完成，兩個源節(jié)點在接到信息后，先消除自干擾，最后進行譯碼調解后得到想要的數(shù)據(jù)。

2.網(wǎng)絡編碼在無線通信系統(tǒng)中的應用

(1)網(wǎng)絡編碼應用于無線自組織網(wǎng)絡

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

(2)網(wǎng)絡編碼應用于無線傳感網(wǎng)絡

將網(wǎng)絡編碼用于無線傳感網(wǎng)絡中，通過將通信節(jié)點資源結合起來，能夠加強通信網(wǎng)絡的安全性。傳感器的網(wǎng)絡主要包含的是數(shù)據(jù)，通信節(jié)點通常能夠接受到很多不同的信號，這樣便可以采用網(wǎng)絡編碼技術。網(wǎng)絡編碼技術在無線傳感網(wǎng)絡中主要是在中繼節(jié)點選擇獨立的編碼系數(shù)，對接收到的信息進行相關的計算，再將運算之后的結果傳播出來。在信宿節(jié)點上，主要是在知道編碼節(jié)點在線性編碼時使用的編碼的系數(shù)之后，對需要的信息進行解碼，得出想要的數(shù)據(jù)。

(3)網(wǎng)絡編碼應用于認知性無線網(wǎng)絡

在認知性無線網(wǎng)絡中，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，在認知性的無線網(wǎng)絡中，各節(jié)點必須進行充分的合作，合理整合信息從而充分提高通信性能，提高通信效率。網(wǎng)絡編碼技術恰好能夠用于協(xié)調編碼，在認知性無線網(wǎng)絡中，不僅可以增加信息的吞吐量，節(jié)約網(wǎng)絡資源，又可以避免干擾主要用戶的通信質量，對認知無線網(wǎng)絡的發(fā)展具有重要作用。

3.結語

網(wǎng)絡編碼技術能夠將網(wǎng)絡中間節(jié)點接收到的各類信息進行編碼之后再轉發(fā)出去，這種編碼的方式與傳統(tǒng)的單純的存儲和轉發(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)絡資源并提高了傳送效率。本文對網(wǎng)絡編碼技術進行了簡要概述，在了解了網(wǎng)絡編碼技術的基本工作流程后，分析了網(wǎng)絡編碼技術在無線通信系統(tǒng)中的應用，具體分析了無線通信系統(tǒng)中的無線自組織網(wǎng)絡、無線傳感網(wǎng)絡和認知性無線網(wǎng)絡中對于網(wǎng)絡編碼技術的應用，并討論了其產(chǎn)生的積極作用。網(wǎng)絡編碼技術在通信系統(tǒng)中的應用能夠大力增加無線網(wǎng)絡的信息流通量，對無線通信系統(tǒng)的發(fā)展具有重大作用。

作者：魏海礁單位：92330部隊