异步OFDM空时协同分集方案

提出一种基于空时分组编码的异步正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）协同分集方案。提出的方案在中继节点实现OFDM调制及OFDM符号的时间反转和复共轭,信宿节点接收信号的每个OFDM子载波都具有Alamouti空时分组编码结构。信宿节点采用最大似然（ML,Maximum Likelihood）译码准则译码。仿真结果表明,提出的异步OFDM空时协同分集方案无需两个中继节点的同步可获得二阶分集增益,且与其它协同分集方案相比,该方案的误比特率和实现复杂度都更低。     

STBC-OFDM系统中的协同分集研究

空时分组编码-正交频分复用(STBC-OFDM)系统是未来移动通信的研究热点。协同网络利用空间可获得的分布式天线,从而获得额外的空间分集增益。把协同分集应用到空时分组编码-正交频分复用系统中,给出一种新的协同空时块码OFDM系统。采用放大前传、译码前传和处理前传3种协同策略,研究在不同协同策略情况下的最大接收机机构和系统性能。     

散射通信的协作分集技术研究

对协作分集进行简单介绍,提出了将协作分集应用到散射通信中的方案,分析了协作分集在散射通信中的应用可行性。并对其中的放大转发和译码转发在只有一个中继节点的情况下进行仿真,仿真结果证明在大信噪比时译码转发的性能优于放大转发。且协作分集应用到散射通信中在相同的信噪比下,误码率更低,提高了系统性能。利用协作分集技术对散射通信进行组网,较直接组网设备复杂度低,易于实现。     

一种基于OFDM的协同通信策略

为了有效对抗频率选择性衰落,将正交频分复用(OFDM)技术应用于协同通信系统,针对该系统的特点,提出了一种带循环冗余校验(CRC)的选择子载波译码转发策略.应用此策略,中继节点可以根据信道估计的结果选取衰落较小的子载波转发被自己正确解码的信息.仿真结果表明,与传统的译码转发策略相比,该策略具有更好的误码性能.     

无线传感网物理层协作分集的性能分析

该文针对无线传感网中的远距传输问题,研究了一种无需网络同步和正交信道的协作分集方法的性能,给出了在两种典型信道中当解码转发存在误差传播时远程目的节点的误码率及分集指数;分析了当转发节点间为白高斯信道时增加协作节点数能够提高目的节点性能的条件。研究结果表明,当转发节点间为白高斯信道时,只要转发节点处于正常工作点,增加节点数就能提高目的节点的性能;当转发节点间为瑞利平衰落信道时,只有当转发节点处于一定位置时,协作分集相对于直接发送或传统空间分集才有性能增益;当转发节点间为瑞利平衰落信道时增加跳数性能更好,为白高斯信道时增加分支数更有效;当转发节点间为瑞利平衰落信道时,误差传播将使目的节点的分集指数为1,但在较低信噪比条件下对分集性能影响很小。     

协作通信技术在恶劣信道条件下的应用研究

为了在信道状况较差时仍能采用编码协作技术,提出了一种有效混合编码协作方法.以两用户为例,在两次发送时隙都采用QPSK调制,并采用LDPC码的混合自动重传(HARQ)方法,当第一时隙传输数据不能被正确译码时,源节点将重新传送数据,中继节点将接收到的数据联合上一次接收的数据进行联合译码.当数据重传后仍不能被正确译码时,中继节点将采用放大转发方式传输第二时隙的数据,此时转为放大转发模式进行协同通信,通过性能分析和仿真结果表明,当协作用户间信道状况较差时,与非协作和普通编码协作方式相比,所提的协作方法仍能获得一定的分集增益.     

非正交自适应多址中继系统复数域网络编码方案性能分析与优化功率分配

无线中继与网络编码是提高无线通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段。该文重点分析了单中继非正交自适应多址系统复数域网络编码问题,即在中继采用选择解码转发自适应策略下的系统可靠性能及其优化设计。首先,论文推导了非正交自适应多址系统复数域网络编码方案的误符号率性能上界、分集度和编码增益;然后,论文以系统编码增益为优化目标,讨论了最优功率分配问题。结果表明,在保证系统满分集的前提下,非正交多址中继系统采用选择解码转发自适应中继策略能以更低的系统实现复杂度获得优于中继采用链路自适应再生策略所能获得的系统性能。此外,优化源节点和中继节点的功率分配因子可以有效地增加系统编码增益、改进系统性能。     

结合信道编码的两用户协作分集方案及其性能研究

基于一种分布式空时码的非正交协作分集（DSTC-NOCD）系统,并且结合信道编码,在译码转发（DF）中继信道模型下对两用户协作分集的方案性能进行了研究。通过将turbo码和空时码引入到协作分集中,在准静态的瑞利衰落信道下对此方案的误比特率进行了系统仿真。仿真结果表明：即使协作用户间的信道存在噪声,该文所采用的方案仍优于未加信道编码的分布式空时码的非正交协作分集系统,使得误比特率进一步降低。     

基于译码——转发的多中继协作节点选择方法

由于协作通信技术能够抵抗信道衰落的影响,提供分集增益,成为目前研究热点之一。针对传统多中继译码转发协作通信中,所有潜在中继均参与协作从而导致系统的低资源利用率问题,提出了一种基于信道容量增益的中继节点选择策略。仿真结果表明,该策略只需选择一半的中继节点数就能获得和最优中继选择方法非常相近的系统性能,同时降低了系统的功率损耗和实现复杂度。     

无线Ad hoc网络中的协同路由

近几年,协同分集技术得到了广泛的关注。在无线Ad hoc网络中采用协同技术可以为网络带来分集增益,减轻信道衰落的影响。研究了无线Ad hoc网络在网络层采用协同技术的方法和形式——协同路由算法,通过节点在传输数据时主动寻找协同节点为其转发数据,可以有效地提高网络性能。对现有的几种协同路由算法和协同节点选择机制进行了详细的研究,分析了其各自技术优势及存在的问题。最后探讨了协同路由有待解决的问题及未来的研究发展方向。     

Research on the NOMA performance in cognitive cooperation network

The non-orthogonal multiple access (NOMA) technology was studied in a downlink cognitive relay cooperation network.A cognitive multiuser relay cooperation based NOMA scheme was proposed (CM-RC-NOMA),in which,the outage performance of PU and SU were given under different cognitive relay cooperation schemes and the corresponding outage expressions were also derived.At the same time,the AF based relay cooperation method and the DF based relay cooperation method were compared.The simulation results show that the lower outage of PU can be achieved by AF method compared with DF method,when the channel condition of BS to PU is no more than that of SU to PU.It is also revealed that the optimal outage performance of PU can be achieved by the proposed best cognitive relay cooperation scheme in contrast to the traditional best cognitive relay cooperation scheme.     

Performance of new relay selection scheme for buffer-assisted multihop decode-and-forward networks

In this paper, a new relay selection scheme is proposed to reduce the end-to-end packet delivery delay for buffer-assisted multihop decode-and-forward cooperative networks. The proposed method selects a relay node having more packets in the associated buffer and relay's proximity to the destination node. Mathematical expressions for the outage probability and average packet delay in Rician fading are obtained by modeling the system as a Markov chain. The proposed relay selection scheme has less packet delay as compared to the max-link relay selection scheme with marginally higher outage probability. Thus, the proposed relay selection scheme is a good alternative to low latency wireless applications.     

A Non-Orthogonal Selection Cooperation Protocol with Interference in Multi-Source Cooperative Networks

This work proposes a non-orthogonal selection cooperation scheme with interference for multi-source and single destination cooperative networks. In our model, the source nodes can cooperate for one another, i.e., each source node plays the dual role of a source and a relay, thus there is no need for relays. In addition, the source nodes can be continuously transmitted and without dedicated timeslots for cooperative transmissions, which can save system resources and improve spectral efficiency. However, by this way, it will introduce interference with the non-orthogonal transmission mechanism. To overcome this problem, we use general reception scheme in source nodes and successive interference cancellation technology in the destination node, which can reduce the effect of interference effectively. For interference-limited networks, we also derive the theoretical upper bound and lower bound of outage probability of our method. Through the outage probability analysis and comparison, the results show that the spectral efficiency is improved while the system still keeps acceptable transmission reliability.

     

协同DF-OFDM系统中基于MRC的机会中继研究

针对机会中继译码转发协同系统中未考虑直传链路的问题,提出一种由目的节点根据系统中断概率进行中继选择的方案,研究了将机会中继信号与直传信号在目的节点进行最大比合并时的系统性能,推导了采用最大比合并时的系统中断概率。研究结果表明,当直传链路存在时,通过目的节点的中继选择,可使系统性能得到进一步提高,其性能优于不考虑直传链路时的机会中继系统。     

两级中继选择的协作CR-NOMA网络性能分析

本文研究了中继选择方案对协作下认知非正交多址（CR-NOMA）网络中断性能的影响,提出了一种两级中继选择方案。第一时隙在保证主用户服务质量的基础上,次级网络源节点向认知中继集群广播叠加信号。第二时隙认知中继提供解码转发服务,协助源节点传输信息。基于上述假设,推导了次级用户中断概率的闭合表达式并给出了分析结果。证明相比于部分中继选择策略,两级中继选择策略可以达到更好的中断性能和更大的分集增益。同时本文的分析结果验证了备选中继节点数目和功率分配因子对系统中断性能的影响,蒙特卡罗仿真验证了理论结果。      

Security versus reliability analysis for multi-eavesdropper cooperation wireless networks with best relay

Physical-layer security could be used to effectively combat eavesdroppers and the transmission reliability of the main link could be improved.A wireless relay network with multiple both decode and forward eavesdroppers and relays were considered,in the presence of the link from source to destination.A best relay selection scheme based on multieavesdropper’s cooperation was proposed,and the outage probability and the intercept probability was deduced under both schemes without relay and with best relay.Then,the security and reliability influenced by different relay selection schemes were analyzed.The simulation results show that the achievable channel capacity at the destination node and the system outage probability are directly affected by different relay selection scheme.Lower system outage probability can be achieved by the proposed scheme,and the system outage probability and intercept probability are both decreased with the increase of the number of relays.The intercept probability increases with the increase of the number of eavesdroppers,which,however,can be reduced by increasing the number of relays to ensure the main link’s reliable transmission.     

全双工协作多播业务在NOMA系统中的应用和性能

研究了多播业务在协作非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）系统中的应用及其性能。在一个单播和多播混合业务的场景中,多播用户组中选择某个信道状态最好的用户作为中继进行解码转发单播用户的信号,并在中继用户支持全双工的模式下,分析和推导了单播用户的中断概率和平均可达速率的闭式表达式。蒙特卡洛仿真结果和理论推导高度一致,表明提出的协作多播应用可以极大改善单播用户的中断性能,且多播用户的容量性能在中继发射功率不是很高的情况下不会受到影响。     

两阶段中继选择策略下SWIPT-CR-NOMA网络的中断性能分析

针对采用无线携能传输(SWIPT)的多中继协作底层认知NOMA网络,提出一种基于NOMA和串行干扰消除协议的两阶段中继选择策略(TSRS).在保护主用户的干扰温度限约束下,次级网络源节点和最优中继均以固定功率分配生成多用户叠加信号向下一跳链路发送,最优中继采用功率分割方案采集能量,只利用从第一跳链路采集到的能量提供解码...     

基于中断概率的协作通信中继选择与功率分配算法

研究了功率受限情况下多中继协作通信网络的中继选择和功率优化问题。在AF网络中,提出了一种低复杂度中继选择与功率分配算法,其目标是在总功率一定的条件下使系统的中断概率最小。本算法对源节点和所有潜在中继节点进行功率分配,结合当前信噪比选择最优的中继集合,通过最速下降法求出使系统中断概率最低的功率分配因子。该算法不需要知道大量瞬时信道信息、不需要系统在等功率条件下进行中继选择,只需求得中继节点排列矩阵便可根据当前信噪比自适应获得最优中继节点集合。仿真结果表明,在相同条件下,该算法明显优于不同中继节点集合下几种算法的中断性能,并且与传统的SAF及AAF算法相比,有效降低了中断概率,提升了系统性能和功率效率。     

基于信道统计特性的中继选择算法

该文提出了一种在非再生协作网络中,基于信道统计特性的最优中继选择方法。首先在等功率条件下,根据信道统计特性,定义一个等效信道增益的参数,该参数反映了中继节点在协作过程中两个阶段的信道特性。然后提出一种基于该参数的降序排列的中继选择方法。该方法在不同的信噪比范围内,选择不同的节点集合,使得系统的吞吐率中断概率最小。分析表明该选择方法的分集增益阶数能达到N+1,N为中继节点数目。仿真结果表明这种中继选择算法的中断概率性能优于其他算法。该方法进一步与功率分配相结合,构成了一种低复杂度的次优的中继选择方法。仿真结果表明这种次优算法能够取得和穷举算法相似的性能。