唐 猛 陈建华 张 艳② 张榆锋



基于分层调制的物理层网络编码研究

唐 猛①陈建华*①张 艳①②张榆锋①

①(云南大学信息学院 昆明 650091)②(云南大学软件学院 昆明 650091)

在实际的移动通信环境中，信道的状态复杂多变，该文针对双向中继信道的非对称性，提出采用分层调制方式的物理层网络编码方案。首先构建源节点、中继节点均采用分层(2/4-PSK)调制的双向中继通信系统模型；其次给出了中继节点的物理层网络编码解调及映射规则，推导出加性高斯白噪声下中继误比特率及端到端误比特率理论计算公式；最后仿真验证了理论分析结果。与采用传统QPSK调制技术的物理层网络编码相比，该方案利用分层调制的技术优势，确保较优信道的高速率传输，也兼顾了较差信道的传输可靠性。

物理层网络编码；分层调制；双向中继信道；非对称信道

1 引言

在传统的无线传输方案中，双向中继信道(Two-Way Relay Channel, TWRC)的基本模型[1]含两个信源节点和一个中继节点，完成双向信息互换需要4个时隙。2000年，“网络编码(Network Coding, NC)”的技术概念在文献[2]中提出，文献[3]对其支撑理论给予完善。NC的核心是在中继节点处进行编码转发，以提升整个网络的吞吐量。文献[4,5]对网络编码技术与三节点双向中继传输系统相结合展开研究，实现3个时隙完成双向信息互换，其吞吐量比传统方案提升了33%。

在2006年，基于对进一步提升无线网络吞吐量的网络编码技术研究，文献[6]提出物理层网络编码(Physical-layer Network Coding, PNC)的概念。PNC基本思想是：在三节点的无线……