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空間分集是一種對抗無線環(huán)境下衰落的有效方式，它通過多個收發(fā)天線的多徑傳輸來提高系統(tǒng)的抗衰落性能，降低傳輸誤比特率。在移動通信系統(tǒng)中，為了達到全分集，需要在終端和基站安裝足夠多的天線并保持在一定的距離范圍內(nèi)，對于小巧便捷的手機終端來說是不可能實現(xiàn)的。為了解決實際應(yīng)用中碰到的矛盾，文獻[1]提出一種分布式天線系統(tǒng)來解決。文獻[2]中提出的網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)融合編碼和路由的概念，通過允許對來自不同鏈路的信息進行編碼組合，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點既具有路由功能又具有編碼功能。文獻[3]提出一種在無線mesh網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼的簡化文件共享模型，基于網(wǎng)絡(luò)編碼轉(zhuǎn)發(fā)機制顯著地降低文件傳輸系統(tǒng)的分發(fā)時間，從而提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
本文采用文獻[1]的分布式天線模型，假設(shè)分布式天線系統(tǒng)的終端(輔助天線)具有簡單網(wǎng)絡(luò)編碼運算能力，研究網(wǎng)絡(luò)編碼在分布式天線系統(tǒng)的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)編碼采用線性網(wǎng)絡(luò)編碼算法，信號調(diào)制方式采用脈沖位置調(diào)制(PPM)，推導無輔助天線系統(tǒng)的誤碼率與中斷概率關(guān)系。通過理論分析及仿真驗證的方法，研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式天線系統(tǒng)可實現(xiàn)的分集增益。首先，在分析小型無線網(wǎng)絡(luò)(2到3個節(jié)點)基礎(chǔ)上，討論系統(tǒng)誤碼率與中斷概率的關(guān)系。中斷概率定義為，當基站不能準確接收來自任何一個用戶的數(shù)據(jù)，通信中斷或中止出現(xiàn)的概率，與系統(tǒng)的誤比特率和信噪比有關(guān)。然后，將網(wǎng)絡(luò)進一步擴大到多用戶協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，分析討論系統(tǒng)的中斷概率，得出一般性結(jié)論。最后，計算機仿真得出系統(tǒng)誤碼率與中斷概率的關(guān)系。
1網(wǎng)絡(luò)編碼和分布式天線系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的路由相比，網(wǎng)絡(luò)編碼能夠提高系統(tǒng)的傳輸比特率。在傳統(tǒng)路由體系中，節(jié)點只是簡單存儲復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)接收的數(shù)據(jù)，但中繼節(jié)點采用網(wǎng)絡(luò)編碼之后，中繼節(jié)點能夠整合(異或)來自多條鏈路上接收到的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)編碼的核心思想是通過中繼節(jié)點簡單的編碼能力來達到網(wǎng)路性能的增益。在有線鏈路上通過編碼能夠獲得巨大的容量增益。目前，很多研究都是關(guān)注在有線網(wǎng)路上，也有部分在無線環(huán)境下的探索性研究[4]。盡管無噪聲的假設(shè)在無線介質(zhì)下不可能出現(xiàn)，但無線媒介提供一些更加好的性能：無需額外的成本就可廣播信息。本文通過引入網(wǎng)絡(luò)編碼算法探討無線網(wǎng)絡(luò)的分集增益和系統(tǒng)中斷概率性能。
分布式天線系統(tǒng)(DAS)[5]的提出主要為了解決無線環(huán)境下的路徑損耗、快衰落和陰影衰落，從而改善覆蓋特性，提高系統(tǒng)容量。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可提高系統(tǒng)無線信號的覆蓋能力和系統(tǒng)容量，并且可獲得較高的系統(tǒng)功率效率。
