瑞利双向中继信道的功率分配及中继位置选择

针对瑞利双向中继信道,首先研究了满足总功率受限条件下使双向通信中断概率最小化的功率分配问题;然后推导出了最优功率分配的闭式解,指出最优功率分配方案总是将一半总功率分配给中继节点;最后研究了最佳中继节点位置选择问题,指出最佳中继节点位置位于2个用户之间连线的中点.结果表明,采用最优功率分配的双向中继传输相对于2个用户之间的直接传输,可以获得更低的中断概率.     

中继网络Max-Min和Min-Max公平性的功率分配

研究了无线非再生中继网络中基于多用户QoS保证的功率分配策略。由于每个用户的信道状态不同,采用传统的平均功率分配策略并非最优,为了满足用户的QoS要求,首先建立了在总功率受限条件下最小化最大用户中断概率的功率分配方案。然后在中断概率和总功率受限条件下,建立了最大化最小用户速率的功率分配方案。上述功率分配问题可转化为GP(Geometric Programming)问题进行求解,仿真结果表明,所提功率分配策略能有效地满足用户间的QoS要求。     

非对称双向中继信道中断概率分析与功率分配策略

为改善非对称瑞利衰落信道下双向放大转发中继系统的中断性能,提出一种新的最小化中断概率的功率分配方案.引入非对称因子,通过理论分析给出传统三节点网络结构中4种非对称双向中继信道下系统中断概率的闭合表达式,并通过仿真比较发现下行信道非对称系统中断性能最差.针对下行信道非对称系统,利用基于信道状态信息的用户节点功率分配方案来最小化中断概率,该方案中功率分配值为与非对称因子有关的分段函数,节点能根据信道状态的变化自适应调整发射功率.仿真实验结果表明:提出的功率分配方案可以改善下行非对称双向中继系统的中断性能,与等功率分配方案相比,非对称因子越小,改善效果越好.     

对称信道条件下协作通信系统的中断概率

基于对称信道给出了解码中继方式下等功率分配协作通信系统的系统平均中断概率的精确表达式. 在衡量系统中断概率时,考虑了源到目的节点链路,指出考虑这一链路增益所获得的性能增益. 分析结果表明,最优功率分配系数受系统总可用功率和网络结构大小的影响.     

AP中继的车际通信系统中断概率和差错性能分析

为了改善双瑞利衰落下车际通信(IVC)系统的性能,给出了利用接入点进行中继的IVC模型. 分析了协作IVC系统接收信噪比的统计特性,得到了中断概率的闭式解, 采用基于矩生成函数的方法导出了平均误符号率(ASER)的一致上界. 仿真结果表明, 中断概率的理论分析与数值计算结果相吻合; 在协作IVC中采用最佳功率分配策略可减小ASER,比等功率分配策略多获得最大至3dB的分集增益.     

MIMO协作传输系统的中继选择及中断概率分析

为实现多输入多输出(MIMO)再生中继网络中源节点和目的节点之间的协作传输,提出了一种中继选择算法. 被选中的中继节点的两跳链路等效功率增益的最小值在所有备选中继节点中最大. 针对该选择策略,采用一种理论近似的方法分析了其中断概率. 基于这种协作策略还给出了在总功率受限的条件下,源节点和中继节点之间的功率分配方法. 理论分析和仿真结果表明,该选择算法可显著降低系统中断概率. 同时,分布式的选择算法在系统性能和复杂度之间取得了较好的平衡,是可使用的中继选择策略.     

MIMO中继正交STBC性能及最优功率分配

理论分析了多入多出（MIMO）中继网络正交空时块码（OSTBC）在衰落信道下的性能,推导出2个独立非同分布的卡方随机变量调和平均值（harmonic mean）统计特性的闭式表达式,在此基础上得出了OSTBC在多天线中继网络中的中断概率和符号错误概率的闭式表达式,通过仿真验证了理论分析的正确性;进一步采用拉格朗日乘子方法得出最优功率分配策略. 研究表明,多天线中继网络采用OSTBC可获得满分集增益,提出的最优功率分配策略可进一步优化系统性能.     

基于HDAF系统的最优中继集合优化选择策略

针对混合译码放大转发协作通信最优中继集合选择困难的问题,提出了基于信道统计特性顺序排列的中继选择算法.首先,在各节点等功率分配下分析了各中继信道统计特性的参数运算,得到了使系统中断概率最小的中继集合,很大程度降低了运算复杂度.仿真表明,在相同情况下,与传统中继选择算法相比,这种算法平均中断概率更低.其次,对参与通信各节点的功率重新分配,系统性能得到了进一步提升.     

中继网络Max-Min和Min-Max公平性的功率分配

为了满足用户的公平性要求,研究了无线非再生中继网络中,基于多用户服务质量(QoS)保证的功率分配策略.首先在总功率受限条件下,提出了最小化最大( min-max)用户中断概率的功率分配方案;然后在中断概率和总功率受限条件下,提出了最大化最小(max-min )用户速率的功率分配方案.上述功率分配问题可转化为几何优化(GP)问题进行求解.仿真结果表明,所提功率分配策略能有效满足用户间的QoS要求.     

多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配

针对多中继协作通信带来的中断性能差与高能耗问题,在N个源节点的混合译码放大转发网络中,提出了一种基于多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配方案.该方案将空闲时的N-1个源节点当作"中继节点","中继节点"根据信道统计特性值自适应地降序排列,选取M个"中继节点"组成最优中继集合.当中断概率一定时,根据信噪比门限判断被选择M个"中继节点"的协作方式,构造系统总功率Lagrange函数,通过 Karush-Kuhn-Tucker极值条件求得系统各节点的最小功率.数值分析结果表明,在传输速率为0.5~0.8 bit·s-1·Hz-1范围内,相比于放大转发方式下的多源-多中继协作通信的功率分配方案,该功率分配方案的总功率节省了9~22 dBm,极大地减小了系统资源的消耗.     

存在多个干扰时的机会中继性能分析

在多个干扰对中继节点和目的节点都产生影响时,为了最小化中断概率,提出了3种机会中继选择协议: 目的节点忽略直接传输,目的节点采用选择合并(SC),目的节点采用最大比值合并(MRC)．推导了独立同分布和独立不同分布瑞利信道中3种机会中继选择协议的中断概率．仿真结果与理论分析结果一致,并且就中断概率而言,当源节点与中继节点之间信道质量较差时,采用SC的机会中继协议性能优于其它两种协议．反之,采用MRC的机会中继协议性能最优．     

无人机中继广播通信系统航迹优化方法

为了提高固定翼无人机中继广播通信系统链路传输的连通性,提出中继无人机航迹优化方法．首先分析了无人机中继广播通信系统单用户节点的中断概率近似计算公式,并以此为基础推导出了服务区域内所有用户节点平均中断概率的近似计算公式; 然后基于服务区域内用户节点平均中断概率最小化准则提出了中继无人机的航迹优化方法,并进一步给出了最优航迹下单个用户节点的精确中断概率计算公式;最后通过计算机仿真验证了所提出方法的有效性．     

无线再生中继网络的功率优化分配

针对中继传输中系统性能与发送端和中继器发射功率均有关的问题,提出了一种在总功率一定的条件下,以误码率最小为准则,优化分配发送端和中继器发射功率的方法.对于两跳中继（无分集）和合作分集两种再生中继网络,以大信噪比时的误码率上界表达式为目标函数,通过Lagrange乘数法求得发送端和中继器功率优化分配的数值解.仿真结果表明,与发送端和中继器均匀分配功率相比,经功率优化分配后的中继网络,在误码率下降的同时,中断概率和信道容量的性能也得到提升.     

前向放大协作中继系统中的优化功率分配

对于无线通信系统中的单天线节点来说,协作中继技术能有效地提高通信性能。研究了瑞利衰落信道下两跳放大前传协作中继系统的最优化功率分配问题。推导了高信噪比条件下的协作中继系统的中断概率的理论公式,适用于研究不同信道条件的功率优化分配;证明了高信噪比时基于符号错误率和中断概率最小化的最优化功率分配问题是等效的,为相关结论的推广应用提供了理论依据。仿真表明高信噪比条件下,基于推导的中断概率理论公式来实现最优化功率分配是可靠有效的。     

Nakagami-m衰落下中继系统性能分析

针对硬件损伤中继系统,研究了Nakagami-m衰落信道下固定增益放大转发中继系统的性能．考虑两种场景: 一是源节点和目的节点不仅通过中继连接,而且源节点和目的节点间存在直连路径; 二是源节点和目的节点间仅通过固定增益放大转发中继连接． 在第1种场景中,目的节点通过选择合并算法处理接收的信息． 推导出两种场景下中继系统的中断概率准确闭式表达式． 通过计算机仿真表明: 存在直连情况的中继系统能够有效地提高系统的中断概率性能; 硬件损伤制约两种场景下系统的性能; 系统性能随着伽马阴影的形状参数值的增大而增强．     

基于机会网络编码的多用户协作通信方案设计

为了合理选择中继节点,同时提高网络系统吞吐量,提出了一种结合机会通信和网络编码的多用户协作通信方案.各用户通过中断概率判断是否作为伙伴的中继进行信息转发,中继节点借助网络编码技术,对自己的发送信息和伙伴的信息进行处理,然后发送至接收端.接收端采用相干检测,同时收到多个发送端的信息.在准静态瑞利衰落信道下,与传统的协作方案相比,该机会网络编码方案可极大地提高单用户和网络的吞吐量,降低系统中断概率,且需要较少的时间资源.     

一种两跳感知系统中断性能优化方案

针对交叉共享方式下的两跳协作感知网络,研究了多个感知用户的协作感测策略,推导了在放大转发传输协议下感知系统的中断概率表达式,并提出了一种联合优化方案.在保证一定频谱感测性能指标的前提下,通过联合优化感测门限、感测时长等参数最小化感知系统的中断概率.理论分析与仿真结果表明,此优化方案能有效改善感知系统的中断性能,提升感知网络传输的可靠性.     

基于携能通信的大规模无线协作网络中断性能分析

将能量采集技术与大规模无线协作通信网络相结合,分析了在信息与能量同传环境下,大规模无线协作通信网络的中断性能.提出了一种中继协作传输协议,将位于源节点的中继区域内,并且能够成功解码源节点信号的中继节点定义为潜在中继,潜在中继用于协助从源节点到目的节点的信息传输;通过随机几何的数学工具,进一步分析了接收端使用选择合并接收方式下的中断性能,并对比了协作链路、中继链路以及直接链路三者的中断概率;最后对理论分析结果进行了仿真验证.验证的结果表明,最优中继策略下的中断性能最优.