无线网络编码
作　者： 周清峰 张胜利 开彩红 李瑜波
出版时间： 2014
内容简介
　　《无线网络编码》主要讨论网络编码在无线通信网络中的应用、技术难题、解决方案以及最新的技术发展方向。针对无线双向中继网络下的网络编码技术，《无线网络编码》内容分为两个部分：第一部分讨论在三节点双向中继系统中，完成一双符号交换需要三个时隙的链路层网络编码；第二部分讨论完成同样的符号交换仅需要两个时隙的物理层网络编码。具体来说，第一部分主要包括：三时隙链路层网络编码技术、链路层网络编码在多中继系统中的扩展、采用链路层网络编码下网络传输协议的设计。第二部分主要包括：两时隙物理层网络编码技术、物理层网络编码下的若干高级算法、物理层网络编码在多天线中继系统中的研究以及基于网络编码的双向中继系统的容量与安全性研究。《无线网络编码》可作为高校通信专业本科高年级的选修教程或者研究生的课程教材，也可作为无线通信研究人员的参考书。
目　录

第1章　双向中继信道和网络编码概述　1
1.1　网络编码在无线中继信道中的应用　2
1.1.1　链路层网络编码简介　2
1.1.2　物理层网络编码简介　3
1.2　双向中继信道的扩展　3
1.2.1　TWRC并行多中继　4
1.2.2　TWRC串行多中继　5
1.2.3　多源节点单中继系统　5
1.2.4　多节点多天线中继系统　6
1.2.5　多节点多中继多跳系统　7
1.3　全书架构与逻辑关系　8
参考文献　9

第一部分　链路层网络编码

第2章　简单链路层网络编码算法　13
2.1　网络编码　13
2.1.1　同步网络编码　15
2.1.2　异步网络编码　17
2.1.3　使用网络编码的双向中继信道速率域、合速率分析　20
2.2　联合网络编码与叠加编码(INSC)技术　28
2.2.1　系统模型　29
2.2.2　INSC机制的分析　31
2.2.3　不同机制间的比较及仿真　36
2.3　COPE无线网络编码的实现　39
2.3.1　无线网络编码COPE简介　40
2.3.2　COPE重要设计细节　43
2.3.3　无线网络编码的增益　48
2.3.4　COPE在一些简单拓扑结构中的实验　50
2.4　网络扩频码　53
2.4.1　完全互补序列及应用　54
2.4.2　网络扩频码　55
2.4.3　应用实例与讨论　57
参考文献　60

第3章　扩展链路层网络编码算法　63
3.1　信道编码与网络编码联合算法　63
3.1.1　应用背景　64
3.1.2　系统模型　64
3.1.3　直接网络编码　65
3.1.4　软网络编码　66
3.1.5　软网络编码的性能分析　70
3.1.6　软网络编码的性能仿真　77
3.1.7　相关理论推导　81
3.2　多天线链路层网络编码算法　84
3.2.1　多天线双向中继中基于链路层网络编码的重传机制　84
3.2.2　MIMO双向中继网络　86
3.2.3　MIMO双向中继网络的网络模拟实现　88
3.2.4　重传机制的比较分析　89
3.2.5　MIMO网络编码的双向多跳中继网络硬件原型　93
3.3　中继选择算法　99
3.3.1　单中继选择算法　99
3.3.2　双中继选择算法　105
3.3.3　中继选择算法的应用　108
参考文献　109

第4章　链路层网络编码网络协议分析　111
4.1　基于网络编码的调度　111
4.1.1　网络编码与调度的关系　111
4.1.2　自适应网络编码调度　112
4.1.3　网络编码与机会调度　114
4.1.4　MIMO与网络编码联合调度　116
4.1.5　MIMO与网络编码联合调度的算法分析　118
4.2　基于网络编码的数据链路层协议设计　122
4.2.1　网络编码与重传　122
4.2.2　网络编码在重传中减少时延　124
4.2.3　网络编码重传次数分析　125
4.3　基于网络编码的路由层协议设计　128
4.3.1　集中式编码感知路由　128
4.3.2　编码感知路由度量　130
4.3.3　分布式路由协议设计　131
4.3.4　改进型机会路由协议与网络编码　133
4.4　基于网络编码的应用层协议设计　133
4.5　其他课题　135
4.5.1　可解码包数最大问题　135
4.5.2　最小转发次数问题　136
参考文献　137

第二部分　物理层网络编码

第5章　简单物理层网络编码算法　141
5.1　PNC简介　141
5.1.1　传统传输方案(TS方案)　142
5.1.2　链路层网络编码传输方案(SNC方案)　142
5.1.3　物理层网络编码　144
5.2　PNC的理论推广　146
5.2.1　PNC的分类　147
5.2.2　有限集合物理层网络编码(PNCF)　148
5.2.3　无限集合物理层网络编码(PNCI)与PNCF的比较　149
5.3　影响PNC应用的其他因素　150
5.3.1　噪声的影响　150
5.3.2　重传机制的影响　152
5.3.3　前向纠错及信道编码的影响　153
5.3.4　同步的影响　154
5.3.5　信道的影响　161
5.3.6　网络拓扑的影响　163
参考文献　167

第6章　高级物理层网络编码算法　169
6.1　基于链路信道编码的PNC映射　170
6.1.1　同步信道编码PNC　171
6.1.2　异步信道编码PNC　178
6.1.3　数值结果与讨论　181
6.2　最优映射PNC　184
6.2.1　双向中继的两个阶段　184
6.2.2　映射和星座设计　187
6.3　盲已知干扰消除算法　199
6.3.1　系统模型和系统构架　199
6.3.2　平坦衰落信道中盲已知干扰消除算法　201
6.3.3　频率选择性衰落信道中的BKIC　207
6.3.4　性能分析　208
6.3.5　数字仿真　210
参考文献　215

第7章　多天线物理层网络编码　218
7.1　线性MIMO PNC方案　219
7.1.1　线性MIMO网络编码模型　219
7.1.2　线性MIMO PNC检测　219
7.1.3　误码率性能分析　221
7.1.4　仿真与数值结果　223
7.2　PNC信道量化　225
7.2.1　基于VBLAST的MIMO NC方案　226
7.2.2　PNC信道量化方案　227
7.2.3　分集性能分析　233
7.2.4　仿真结果与讨论　236
参考文献　238

第8章　双向中继信道容量　240
8.1　高斯TWRC信道容量　240
8.1.1　PNC信息容量的外界　240
8.1.2　链路到链路的信道编码PNC　242
8.1.3　在对称TWRC中可达的对称信息率　245
8.1.4　点到点信道编码的ANC方案　248
8.2　PNC在安全传输中的应用　250
8.2.1　系统模型　251
8.2.2　安全传输信息率　253
8.2.3　可达安全信息率上限　253
8.2.4　数值结果与讨论　255
参考文献　257

名词索引　259