無線通信與聯合網絡編碼方案及進展

網絡編碼是指在網絡中繼節點處對網絡信息流進行存儲轉發的基礎上實行編碼操作，從而提高網絡吞吐量，節省網絡帶寬等。

在無線通信網中，網絡編碼作為關鍵技術之一，可以在一定程度上節省網絡資源消耗，提高頻譜資源利用率，并在有限的頻譜資源中盡可能多地傳輸數據，增加信道的傳輸容量。

同時無線網絡自身一些不同于有線網絡的傳輸特性，也使網絡編碼帶來了新的效益，它可以改善網絡性能，結構和協議。

目前，大多數方案都是基于隨機線性網絡編碼，如何在多徑衰落這種不利條件下，設計網絡編碼方案，使其在無線網絡中同樣有效是一個具有挑戰性的問題。

很多國內外學者以及科研機構都致力于對網絡編碼的研究，從最初的網絡信息流到分別與協作分集技術、MIMO技術相結合的現在。

本文通過從物理層角度對無線網絡中網絡編碼與其他應用技術相聯合進行分析，如將其與MIMO等相結合，充分利用冗余度，提高系統吞吐量，并根據未來網絡的復雜環境闡述了其進一步的研究方向。

1、聯合網絡編碼

隨著研究的深入，網絡編碼的很多優點也逐漸體現出來，如能獲得很好的網絡吞吐量，均衡網絡負載、提升帶寬利用率等優勢。同時在無線網絡中應用網絡編碼也面臨著許多問題，如果將網絡編碼與其它應用技術相結合，則更能大大提升該應用系統的相關性能。

1.1網絡編碼與信道編譯碼的聯合

網絡編碼同信道的編譯碼技術相結合的核心思想就是利用網絡編碼的冗余信息協助信道編碼，從而獲得好的抗噪性能，達到最大的信道容量;

通過利用中繼傳輸的冗余度來獲得分集增。基于Turbo碼和LDPC碼的聯合編碼已經被廣泛研究，并在多址中繼信道、時分復用雙向中繼信道[和BSC中與傳統的網絡編碼方案進行了比較，充分顯示了聯合編碼在能量消耗、信道容量、誤碼率等方面的優勢，有效降低了編碼復雜度以及由信道噪聲帶來的失真。