基于协作通信系统的中继选择方案的研究

本文研究基于两跳的协作通信系统中的中继选择问题.为了降低中断概率,传统中继选择方案往往需要引入更多的中继节点参与协作传输,导致系统平均吞吐量下降.为解决上述问题,本文提出了一种新的自适应中继选择方案(ARSS),此方案可以结合两跳的链路信道状况,自适应地选择中继节点及其转发协议.仿真结果表明,与其他中继选择方案相比,本...     

基于PF调度的多源多中继协作网络节点选择

针对多源多中继协作网络模型,提出一种公平的节点选择与用户调度方案。出于优化平均信道质量的思想,每个传输时隙,选择信道条件差异最大的两个用户同时进行传输信息。中继节点选择基于PF比例公平调度算法,能保证中继节点处的负载均衡。然后在中继端采用一种网络编码传输方案。最后,与其他2种调度方案相比较仿真系统的误码率性能。     

一种最小误码率约束的动态地理协作路由算法

为了提高无线多跳通信的可靠性,提出一种联合物理层和网络层设计的动态地理协作路由(DGCR)算法,推导计算了单个协作单元协作中继节点的选择区域,在该区域内选择的协作中继节点可以满足误码率要求.最佳中继节点的位置会根据实际协作中继节点的位置和目的节点的位置动态选取.仿真计算表明,该算法相比非协作路由算法和传统地理协作路由算法具有更好的误码率性能,更适用于多径条件下的应用.     

协作通信中基于分布式空时码的自适应能量分配方案

基于协作AF(Amplify and Forward)通信模型,提出了一种基于分布武空时分组码的自适应能量分配方案.该方案首先以最小化中断概率为准则,在源节点与中继节点之间根据信道状态信息情况,决定是否放大转发中继节点接收信号.然后,在中继节点采用最优功率分配策略,实现整个系统的最优化传输.仿真显示了所提出的两种自适应方案与传统自适应方案、非自适应方案,以及在不同调制制度下的性能比较.仿真结果表明,与传统非自适应方案相比,所提方案1的误码率性能提高了约5 dB.     

一种多源协作网络的分布式功率分配与中继选择算法

该文针对多源-多中继放大转发协作通信网络,以最小化系统总功率为目标,在保证系统满足一定中断概率的前提下,提出了一种分布式功率分配与中继选择算法.算法由源节点自主选择为其转发信息的中继节点,并引入定时器,通过竞争方式避免了分布式所导致的中继选择冲突.中继收到来自源节点的信号后,只需根据转发门限自主判断是否进行转发,从而完成传输.仿真结果表明该分布式算法能够有效降低传输所需要的总发射功率.并且与集中式控制所获得的最优中继选择与功率分配算法相比性能相近,但所提分布式算法显著降低了系统的控制开销.     

多用户对多中继双向通信系统中继选择与功率分配策略

针对多用户对多中继双向通信系统,提出了一种中继选择与功率分配联合算法,目的是改进系统的误码率性能和降低系统的运算复杂度。所提出的新型联合算法为每对用户节点选择出最佳中继,最佳中继将接收到的信息进行网络编码后向所有节点广播,联合算法也对每个节点的发送功率进行分配。建立了新型联合算法下系统的误码率闭合表达式,并验证了解析分析的正确性。结果表明,与传统的等功率发送算法相比,本文的联合算法可以获得更好的误码率性能。     

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。     

多源中继网络中协作伙伴选择策略研究

在多源中继网络环境下,采用解码转发(Decode-and-Forward,DF)协议进行协作伙伴选择策略研究。在保证每个用户的数据率要求下,此协作伙伴选择方案是从中继剩余功率与信噪比最小值的乘积中,挑出使该乘积最大的那个协作伙伴为中继,然后该中继帮助源节点协作传输,其中信噪比最小值是源到中继和中继到目的节点之间信噪比的最小值,并分析了网络寿命。仿真结果证明了此方案实现复杂度低,对于协作伙伴资源分配更具有公平性且延长了网络寿命。     

双向协作OFDM系统中基于能量定价的功率分配与中继选择算法

该文研究双向两跳协作多中继正交频分复用(OFDM)系统的网络寿命优化问题。由于网络寿命最大化的问题无法直接求解,该文提出一种基于对各节点能量定价的次优算法,即将各子载波的功率分配,中继及源节点选择进行分步优化。首先利用拉格朗日法求解两个方向上的源与各中继节点配对时的最优功率分配,使得网络在满足一定吞吐量和发送功率限制的前提下,消耗能量总价值最小;然后在所有可能的配对中选择每个方向最优的中继节点;最后选择损耗能量价值较小的数据流方向。分别考虑了源与目的节点间有无直接链路两种场景,在有直接链路场景下分析了最大比值合并(MRC)和选择合并(SC)两种分集方式对功率优化的影响。仿真结果表明,该文提出算法的网络寿命比已有算法有显著提高。     

基于议价博弈论的无线协作中继网络性能改进算法

针对自私性无线协作中继(CR)网络中的放大再中继(AF)和解码再中继(DF)协议,分别给出 公平且有效率的协作中继功率分配方案。两种方案虽然具体研究内容有差别,但有着共同 的研究策略。首先,将节点间的协作功率选择问题建模为纳什议价博弈问题(NBP);然后, 通过求取其纳什议价解(NBS)获得协作节点的共赢策略;最后,针对AF和DF协议分别给出计 算机仿真。仿真结果表明,所提出协作中继性能改进算法的效率性体现在所有协作节点在AF 和DF协议中均获得信号接收质量的提高,其公平性则体现在任意节点为其协作伙伴所贡献的 转发功率大小仅取决于对方为其带来的性能增益大小。