一种基于叠加编码的下行链路功率优化方案

杨郑玉，张祖凡，吴爱爱，杨 静

（重庆邮电大学，重庆 400065）

0 引言

网络编码是目前无线通信研究领域的一个热点问题［1-3］，其基本思想是将路由选择和编码结合起来，并在中间节点对信息流进行编码，充分利用时隙资源，从而有效提高系统容量［1-3］。然而，网络编码也存在不足，特别是应用于蜂窝移动通信这一场景下，由于该无线场景下特殊无线电波传播环境和多用户通信等特点，使得实现网路编码的复杂度较高［4-5］。为了弥补这一不足，结合网络编码和叠加编码的混合编码方案近年来引起大多研究者的关注，这是因为这种方案一方面充分考虑无线信道状态信息;另一方面也结合了诸如蜂窝移动网、中继网络、自组织网等典型应用场景［6-7］，具有更为广泛的应用背景。

虽然如此，目前叠加编码方面的研究主要集中在物理层节点级编解码，例如对节点级双向信道信息交换的编码、解码方案研究［9］。这些研究一方面涉及的编码节点较少，不太适合蜂窝网络实际情况，另一面在无线信道的划分上也较为简单。

为此，本文在现有的节点间的网络编码基础上，将叠加编码引入蜂窝小区，结合基站与用户间的协作传输，分析研究了一种下行链路功率优化发送方案，并进一步分析了其对系统容量的影响，另外，论文还将二级叠加编码扩展至多级叠加编码，在信道状态更加细化的情况下，分析了多级叠加编码的相关问题。

1 叠加编码的系统模型

这里采用通常考察的一个覆盖区域近似圆形的基站为例，考虑级数为L=2的叠加编码具体实现方案。……