机会全双工/双向中继策略

传统双向中继（Two-way relaying,TWR）策略在信道和数据速率非对称性条件下性能较差。本文提出一种机会全双工/双向中继策略,提高无线中继系统在信道和数据速率非对称条件下的中断概率性能。以最优中断概率为准则,将机会全双工/双向中继策略建模为传输时间分配问题,给出了机会全双工/双向中继策略最优时间资源和中继功率分配方案。仿真结果表明,与传统的全双工中继（Full-duplex relaying,FDR）和双向中继（TWR）比较,所提策略能够获得更好的中断概率性能。      

双向协作系统的中继选择和功率分配策略

针对瑞利衰落信道下双向多中继协作通信系统,为了降低中断概率,提出了一种基于最小化中断概率的中继选择策略和功率分配方案。首先联合考虑两条链路的中继节点处信噪比和信道增益实现双链路中继选择,然后推导出一种新的最优中继下双向放大转发协作中断概率的近似表达式上界,并利用凸优化求解得到使中断概率最小的最优功率分配解。仿真结果表明,与现有策略相比,提出的策略能够明显降低系统中断概率和误码率,显著提高系统性能。     

联合网络编码和中继选择的协作传输方案及其性能分析

研究了Nakagami信道中联合网络编码和双向协作中继选择的中断与平均误码率的性能,基于3个时隙的网络编码方案提出了一种最小化较差用户误码率的协作中继选择策略。在Nakagami信道下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率和平均误码率的解析式和渐近式,同时推导了无协作中继选择时网络编码的中断概率和平均误码率解析式。通过理论分析发现,当Nakagami信道衰落参数降低时,联合网络编码的协作中继选择方案相对于无协作中继选择时的性能增益将逐渐升高。数值仿真实验结果表明,所提策略的平均误码率性能要显著高于无协作中继选择时的网络编码性能。     

Nakagami衰落信道下合作分集的无线家庭网络性能分析

提出在未来无线家庭网中采用合作分集的思想,通信时利用处于空闲状态的终端用户对所发送信息进行中继发送,保证整个网络误码率性能、中断概率以及发送功率达到最佳折衷.在Nakagami平衰落信道条件下研究了再生中继和非再生中继两种合作方式下的中断概率和误码率性能,给出误码率和中断概率的解析表达式,并用matlaab进行仿真,仿真结果表明,在低信噪比条件下再生中继大大优于非再生中继方式,但高信噪比条件下两者性能接近.     

基于网络编码的双向多中继系统中断概率分析

网络编码在双向多中继系统中已经得到了广泛地研究,并有效地提高了双向多中继系统的吞吐量。首先本文导出了在译码转发方式时,独立正交信道和多接入信道下基于网络编码的双向多中继系统平均中断概率表达式。Monte Carlo仿真和理论分析非常吻合,验证了理论分析的正确性。之后分析了系统平均中断性能在不同信噪比和不同中继节点个数等多种情形下与功率分配因子的关系,揭示了功率分配因子与系统总功率和中继节点数量之间的内在关系。仿真结果表明,双向多中继系统采用网络编码进行传输时,在独立正交信道下和多接入信道下的功率分配因子取值在区间 内能够获得最优的系统中断概率性能,并且多接入信道下的系统中断性能要好于独立正交信道。      

认知无线电选择中继放大转发协议性能分析

研究了基于完全信道信息和部分信道信息的最佳中继选择策略认知中继网络中断概率,详细推导了这两种策略中断概率的封闭表达式,然后分析了它们的平均误码率。仿真结果表明,基于完全信道信息的中断概率和平均误码率性能要优于部分信道信息,并且两种策略的性能随中继节点数目、干扰温度增加而提高。     

中继协作下认知NOMA网络性能分析

把非正交多址接入（NOMA）技术应用到认知网络中,提出基于中继协作的底层认知NOMA系统模型。在瑞利衰落信道下,考虑一个两跳的通信网络,认知中继同时接收来自主网络发射源和次网络发射源的信号,并采用串行干扰消除策略解码转发接收到的信号。次级网络通过为主网络提供中继解码转发服务,获得接入授权频段的机会;主网络通过贡献出授权频段,换取次级网络协作通信的机会,同时获得了优先解码权,保证了主网络通信的可靠性。推导了系统各个接收端的中断概率闭合表达式,并进行了MATLAB仿真。仿真结果表明:采用中继协作可以有效提升认知NOMA网络的中断概率性能。      

不对称双向中继信道中的再生双向中继选择及功率分配

该文研究不对称双向中继信道下的被动式再生中继选择问题。首先,通过理论分析给出了传统3节点网络的可达速率域。然后,在瑞利衰落信道环境下,理论推导了系统中断概率的闭合表达式。接着,利用系统业务知识和信道状态信息,提出一种改进型的最大最小中继选择准则。进一步,研究中继端叠加信号的功率分配,提出了两种功率分配因子选择算法,并对所提算法进行了理论分析。仿真结果表明：通过被动式再生中继选择和功率分配可以显著提高系统的中断性能,在信道不对称情况下性能优势明显。     

基于冗余前置的机会编码协同中继策略

对于多节点的协同网络,机会编码协同总是选择最佳中继参与协同,能够取得优越的中断概率性能。为了进一步提高中断概率性能,提出了基于冗余前置的机会编码协同中继策略,并对其在瑞利平坦慢衰落信道条件下的中断概率性能进行了计算机仿真。结果表明,所提策略的中断概率性能明显优于机会编码协同中继策略,若所要求的中断概率为10-3,当潜在协同中继数目为7,协同等级为0.5,目标信息速率为1 bit/s/Hz的条件下,所提策略较机会编码协同中继策略可以获得1.9 dB的信噪比增益。     

增强型编码双向中继方案及中断概率分析

 该文提出了一种基于网络编码和空时协作的增强型双向中继方案。根据系统各节点的反馈,该方案将网络编码和空时协作有机结合,能提高系统资源利用率和网络吞吐量。推导了所提方案及现有的两种双向中继方案的中断概率,并分析了各方案在快衰落和慢衰落信道下的分集增益和网络编码增益。结果表明：相对于其它两种方案,所提方案在快衰落信道下,可获得三阶的分集增益;在慢衰落信道下,也可获得更高的编码增益。最后通过仿真验证了分析结果的正确性。     

不对称放大转发双向中继功率分配及中继位置选择

该文研究基于放大转发中继的不对称双向中继系统容量问题。首先,在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率精确表达式和渐进表达式。理论分析发现节点发射功率和源节点目标速率共同决定系统中断概率,并且在大多数业务下系统中断性能仅取决于单向链路,而与另一链路无关。基于此,以优化系统中断性能为目标,提出一种基于业务知识的节点功率分配算法和中继位置选择算法。数值仿真实验结果表明,通过功率分配和中继位置选择可以显著提高不对称放大转发双向中继系统的中断性能。     

协作认知无线电网络频谱检测性能分析

阴影热点区域环境复杂,信号传输损耗更大,协作中继转播功能能够提高通信性能.文章对阴影衰落信道上多中继认知无线电系统的联合频谱检测概率进行了分析,计算基于解码转发机制的中继器的成功解码概率;分析中继器对于一级和二级用户的中断概率的影响.误警率为0.1和0.05条件下的检测概率、一级系统和二级系统的中断概率等性能的仿真结果表明:中继器协作检测可以提高检测性能;协作中继转播可以在保证授权用户所需中断概率条件下降低认知用户的中断概率;结合联合频谱检测和协作中继转播,能提高系统通信性能,提高频谱使用效率.     

全双工认知NOMA网络下中继选择策略性能分析

本文把非正交多址接入(NOMA)技术与认知网络相结合,提出了一种基于多中继选择的认知NOMA网络模型。考虑了在瑞利衰落信道下,主网络借助次级网络中的全双工中继实现可靠通信,作为回报,次级网络允许接入授权频谱来传输次级信号。中继同时接收主次信号后,采用串行干扰消除技术(SIC)依次解码主次信号,并根据NOMA协议转发信号到主次用户端。推导了在两种中继选择策略下认知NOMA网络中断概率,并通过了蒙特卡罗仿真验证。仿真结果表明,两阶段中继选择策略和全双工技术能有效提高系统中断性能。      

双向多中继协同通信系统的性能分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道,研究了双向多中继协同通信模型的系统性能。首先,基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量;然后,根据接收信噪比的累积分布函数推导了系统中断概率的闭合上界表达式;进一步在MPSK调制方式下,通过计算在高信噪比条件下的矩母函数,推导了平均误码率的闭合表达式。仿真结果验证了理论推导的正确性,并且表明双向多中继模型的中断概率和平均误码率两项性能指标都优于双向单中继模型。     

协同通信中双向多中继网络的中断概率分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道条件下,研究了双向多中继协同通信系统的中断概率性能.首先基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量.然后根据单条链路接收信噪比的累积分布函数,推导了系统中断概率的闭合上界表达式;根据接收端采取最大比合并时的接收信噪比最大,计算了信噪比最大时的概率密度函数,推导了系统中断概率的闭合下界表达式.最后,结合具体的数值仿真对不同参数下的系统中断概率分别进行了详细的分析比较.仿真实验验证了理论推导的结果,并且还表明了双向多中继模型的中断概率优于双向单中继模型.     

认知选择协同分集任意信噪比中断概率的分析

选择中继已被证明是一种有效和实用的协作分集方法.但是,现有的分析主要集中在渐进高信噪比(SNR)区域,因此,研究认知选择协同分集系统任意信噪比的中断概率具有现实意义.推导了瑞利衰落信道选择中继协议的中断概率解析式,并进行了仿真.仿真结果表明,选择中继协议在任意信噪比情况下,增加中继节点可降低中断概率,而解码中继协议(DF)在低、中信噪比情况下不一定降低中断概率;同时,选择中继协议的中断性能和分集增益随频谱空穴检测能力的提高而增强.     

基于计算-转发策略的双向中继通信方案

针对双向中继通信中物理层网络编码的应用,采用基于计算-转发的中继策略,研究并推导了在AWGN信道和衰落信道下的可达速率。为了在衰落信道下获得更高的传输速率,提出了一种采用信道反转预编码的新型传输方案。对比可知,采用这一预编码方案可使通信性能获得较大提升。在两种信道条件下,基于计算-转发的双向中继通信方案都能获得最大自由度,表明计算-转发策略是当前最适于双向中继通信的中继策略。     

能量收集认知多跳中继网络中断性能分析及优化

针对能量收集认知无线网络中的多跳中继传输问题,该文构建了一种新的具有主网络干扰的功率信标(PB)辅助能量收集认知多跳中继网络模型,并提出单向传输方案。在干扰链路统计信道状态信息场景下,推导了次网络精确和渐近总中断概率闭合式。针对精确总中断概率表达式的复杂性和非凸性,采用自适应混沌粒子群优化(ACPSO)算法对次网络总中断性能进行优化。仿真结果表明,PB功率、干扰约束、次网络跳数、能量收集比率、主接收端数目和信道容量阈值等参数对中断性能影响显著,所提算法能快速和有效地对网络中断性能进行优化。     

双向中继信道的模拟网络编码最优功率分配

在双向信息非对称条件下,研究了基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配问题。分别给出了中断概率最小化、和速率最大化意义下的最优功率分配闭式数学表达式,并证明了两种约束下最优功率分配问题的统一性。分析表明:现有的基于模拟网络编码的双向中继信道中的最优功率分配方法是本文提出方法在某些条件下的特例。计算机仿真分析证明了提出的最优功率分配方法在中断概率和和速率性能方面均优于平均功率分配方法。      

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的用户到中继的信道是可靠的这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。