UEP-BCM和多阶段译码协作通信.pdf

UEP-BCM 及多阶段译码协作通信 唐云帅，李靖 西安电子科技大学ISN 国家重点实验室，西安（710071 ） E-mail：Y.SH.Tang@G 摘 要：对于多用户的协作通信网络，由于链路质量一般不同，所需的差错保护能力也不相 同。本文采用可以多阶段译码的不等差错保护多级编码调制技术（UEP-BCM ），以中断概率 最小为准则，为链路分配具有不同错误保护等级的中继。仿真结果表明，无论是中断概率还 是误码率性能，相对于QPSK 中继方案UEP-BCM 方案都有较大增益，且链路质量越差增益 越大，从而获得了较好的网络整体性能。 关键词：协作通信；不等错误保护；多级编码调制；多阶段译码 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 1 引言 对于仅采用单天线的通信系统，如Ad hoc 网络和传感器网络(WSN)，为了获得大的覆 盖范围和高的性能，引进了协作通信技术[1]，通过共享移动终端天线以中继的形式可获得空 间分集、增大覆盖范围和降低发射功率的好处。协作过程中一个节点可能要为多个节点进行 中继，一般中继方案[2~5] 中中继节点对所有的节点采取相同的操作，这就会出现当某一链路 质量很差而其它链路质量很好时，网络就会中断，虽然这时的网络传输速率可能并没有超过 网络的总体容量。由于网络传输速率小于网络信道容量，这说明存在一种更有效的传输方案。 对于具有多条中继链路的通信网络，链路质量通常是不同的，所需的差错保护能力也不 一样。基于这一点，本文根据传输链路的质量，以链路中断概率为代价，采用不等差错保护 [6~10]，为链 多级编码调制（UEP-BCM Unequal Error Protection Block Code Modulation ）技术 路提供与其质量相匹配的差错保护能力，使得网络整体中断概率最小。由于具有多阶段译码 的特点，UEP-BCM 方案可以采用广播的形式为多个节点同时进行中继。理路分析和仿真结 果表明，本文所提方案不仅可以显著降低用户的中断概率和误码率，而且各条链路的中断概 率和误码率均降低到一个接近的水平，获得了较好的网络整体性能。 2 系统模型 2.1 非对称错误保护多级编码调制（UEP-BCM ） α 图1 非对称8-PSK 星座混合II 型分割 [9] 图1 为8-PSK 星座图非对称混合II 型分割 ，该分割将信号集S 分为三级，分别用Q 、 0 -1- Q 和Q 表示，角度α 为调整参数。对于比特-信号映射，每个8-PSK 信号s 由一个3 比特的 1 2 基于 3 级二进制分割链Q / Q / Q 序列a a a 标记。令Q a 表示S 中标签第一位是a 的信 ( ) 0 1 2 0 1 2 0 0 号点集合。Q (a 0,