双中继协作通信的功率分配改进方案

为克服信息处于深度衰落情况下单中继协作困难,减少多中继协作目的端信号处理的复杂度,给出了双中继节点参与协作通信的功率分配方案。两个中继节点分别采用放大转发(AF)、译码转发(DF)以及混合译码放大转发(HDAF)3种协作方式进行通信。在满足一定的中断概率和节点功率限制情况下,利用MATLAB软件中的Fmincon优化函数,得到了各节点的最小发射功率。数值分析表明,在相同条件下,两个中继节点采用HDAF协作方式比采用AF协作方式、DF协作方式消耗的系统总功率分别少4~9 dBm、0.5~1 dBm,最大限度地节约了系统功率的消耗。     

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。     

基于中断概率的协作伙伴选择策略

协作伙伴的选取是影响协作通信网络性能的重要因素。以大信噪比时的中断概率为依据,提出了一种基于中断概率的最佳中继选择算法：在已知信道状态信息的情况下,逐个比较候选协作伙伴的中断概率,从而获得中断概率最小的协作伙伴。     

最佳中继协作通信系统的功率分配算法

 为提高基于最佳中继选择的协作通信系统的性能,提出了以最小化系统中断概率为目标的功率分配算法.首先建立了系统的优化模型并证明了待解的优化问题实质是凸优化问题,由此提出了最优功率分配算法并给出了算法步骤.其次,在此基础上提出了一种有效的次最优功率分配算法,该算法计算简单且仅需已知各个中继节点的平均信道状态信息,无需在传输中实时更新,因而不增加系统的额外开销.仿真结果表明,本文提出的最优算法和次最优算法所得到的功率分配方案与穷举搜索方法的结果非常接近;与等功率分配方案相比,这两种算法均能显著提高系统的中断概率性能.     

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...     

空时协作系统的中断概率分析和功率分配研究

提出了选择中继协议下最小化系统中断概率的最优功率分配方案,并给出了最佳功率分配的闭式解。根据协作节点间是否存在交互信息,分别通过对系统中断概率的分析,推出了高信噪比下中断概率的理论界。基于理论界,在功率受限情况下,通过拉格朗日乘数法,得到最优功率分配的闭合解。仿真结果表明,所推理论界在高信噪比下与仿真值近似相等,最优功率分配点的系统性能也要优于其它功率分配点。     

混合转发协作通信的功率分配方案

为了最大限度地利用移动终端的发射功率,提出了基于中断概率限制的混合转发协作通信功率分配方案。根据目的节点和中继节点的译码情况,选择合适的协作转发方式,充分利用了放大转发(AF)和译码转发(DF)方式的优点。在满足中断概率限制的条件下,采用图形和数值分析的方法,得到了源节点和中继节点的最优功率分配。仿真分析表明,在相同的中断概率限制下,采用的功率分配方案比等功率分配方案消耗的总功率少约2.8 dBm。     

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.     

D2D协作通信网络中基于社交信息的中继选择和功率分配

D2D通信技术结合社交网络的应用是通信行业发展的热点之一,而协作通信能够满足高数据速率、广覆盖范围的通信需求。为了促进用户间协作通信的有效性和信任度,针对D2D协作通信网络,该文首先提出一种综合社交因素和物理因素的协作D2D中继模型。进而基于中断概率提出一种中继选择方案,降低D2D通信的中断概率,提高系统吞吐量;同时通过最优化理论对源设备和中继设备进行最优功率分配。仿真表明在相同条件下,该算法具有明显优于传统中继选择算法的性能,经过最优功率分配能够进一步降低通信系统的中断概率。     

多中继AF协作系统功率分配研究

功率分配是协作通信中一个重要的研究方向,文章分析了放大转发（AF）协作方式下,基于正交信道的多协作中继系统模型,在此基础上推导了系统中断概率。并以最小化系统中断概率为目标,给出系统功率分配约束表达式,进一步分析了功率分配与中继节点位置的关系,计算求得单中继和两中继情况系统最优功率分配系数。系统仿真表明最优功率分配相对常规的等功率分配,系统性能明显提升。     

非对称信道下协作通信系统中断概率的研究

首先建立了非对称信道下协作系统的数学模型,考虑了源节点到目的节点的直通链路,利用特征函数法推导出协作系统的平均中断概率公式,通过仿真验证了该中断概率公式的精确性,理论和仿真都表明协作系统的中断概率和中继节点的个数、位置分布以及协作系统的功率分配因子有着密切关系,并且考虑源到目的节点的直通链路相对于不考虑直通链路的情况具有更高的性能增益;然后又在此公式基础卜就协作系统中继节点的位置分布对最优功率分配因子的影响进行了仿真分析,并指出协作系统的最优功率分配因子受制于中继节点的位置分布情况.     

Joint power allocation and multi-relay selection scheme based on system outage probability

An amplify-and-forward （AF） based multi-relay network is studied. In order to minimize the system outage probability with a required transmission rate, a joint power allocation （PA） and multi-relay selection scheme is proposed under both total and individual power constraints （TIPC）. In the proposed scheme, the idea of ordering is adopted to avoid exhaustive search without losing much system performance. Besides the channel quantity, the ordering algorithm proposed in this article also takes relays＇ maximal output ability into consideration, which is usually ignored in traditional relay ordering algorithms. In addition, simple power reallocation method is provided to avoid repetitive PA operation during the process of searching all possible relay subsets. By Adopting the idea of ordering and using the proposed power reallocation method lead to remarkable decrease of the computation complexity, making the scheme easier and more feasible to implement in practical communication scenarios. Simulations show that the proposed multi-relay selection scheme provides similar performance compared to the optimal scheme with optimal PA and exhaustive search （OPAES） but with much lower complexity.     

协作通信系统的功率分配策略研究

在无线通信中,为了对抗信道衰落,人们提出了分集技术。协作分集通过共享资源达到改善通信质量、提高通信性能的目的。研究了放大转发协作通信系统中的功率分配策略。对于协作通信系统的功率分配研究了3种方法:迭代法,直接计算法,理想的穷搜索法。研究表明,迭代法是最佳方案,因为这种方法的迭代次数可以人为控制,而且性能与理想的穷搜索法相差不大。     

最小功耗的中继选择与功率分配的联合优化

研究采用放大转发协议的单向和双向中继网络中的中继选择与功率分配的联合优化策略。该策略以一定服务质量(QoS)要求为约束条件,以最小化中继网络中各节点的总功率为目标,建立优化问题。运用凸优化技术,得到了该优化问题的闭合解。仿真结果表明在满足相同的QoS要求下,该最优联合策略较传统的随机选择与等功率分配策略具有较低的功率消耗。     

分布式双向中继选择算法及用户功率分配

针对放大转发的瑞利双向中继信道的节点选择问题,提出了基于部分信道信息的分布式双向中继选择算法。算法通过计算双向链路的接收信噪比,推导出满足目标接收信噪比的转发阈值,各中继节点根据该阈值决定是否参与转发,从而实现分布式选择。此外,考虑用户总功率受限的情况,在分布式中继选择基础上提出了优化功率分配策略,使双向信道的接收信噪比更加接近。仿真结果表明,分布式中继选择算法与最优多中继算法的系统传输速率相似,计算复杂度大大降低,尤其是在中继数目增大的情况下更加明显。优化功率分配策略能进一步提高系统能量效率,在相同性能下可节省7%左右的功率。     

基于资源分配和功率控制的D2D中继选择

为优化蜂窝用户通信与设备直传(D2D)中继通信共存下的同频干扰问题,满足蜂窝用户容量要求,提出了一种基于能效的联合资源分配和功率控制的D2 D中继选择算法.该算法首先对等效D2 D中继链路进行资源分配,减小算法复杂度的同时使得D2 D链路对蜂窝链路产生的干扰最小;然后以资源分配结果和功率控制算法为依据进行中继选择.该方案不仅考虑了D2 D中继链路的能效问题,而且还同时考虑到了对蜂窝链路的干扰问题.通过仿真验证,所提算法不仅能有效提升D2 D中继链路的能效值,同时降低了对蜂窝用户的干扰.     

Joint relay selection and power allocation algorithm in two-way relay networks with proportional fair constraint

In this paper,we consider the joint relay selection and power allocation problem for two-way relay systems with multiple relay nodes.Traditionally,relay selection schemes are primarily focused on selecting one relay node to maximize the transmission sum rate or minimize the outage probability.If so,it is possible to cause certain relay nodes overloaded.In addition,the joint relay selection and power allocation problem is a mixed integer program problem and prohibitive in terms of complexity.Therefore,we pro...     

一种基于非正交信道的分布式中继选择及功率分配方法

针对非正交两跳多中继协作通信系统中的分布式中继选择问题,提出了一种基于非正交信道的中继选择准则,简化了系统的设计。分析了其误码率性能,给出了其解析表达式和以总功率为约束条件下的最优功率分配方案。仿真结果表明,最佳中继选择准则明显优于传统的中继选择准则,且在最优功率分配方案下,可以获得明显的分集增益,系统的误码率显著下降。     

无线协作网络中的最优中继选择方案及中断概率分析

从物理层安全的角度出发,在含有协作中继的通信网络中,通过选择最优中继来传递信息可有效提升系统性能。讨论了在含有多个单天线窃听用户的多中继通信系统中对最优中继的选择方案,并对系统采用放大转发（amplify-and-forward,AF）协议和解码转发（decode-and-forward,DF）协议这两种不同的情况分别进行了讨论和比较,同时还对比了不含中继的直接传输情况。理论分析和仿真结果表明,最优中继选择方案可有效保障系统的安全性能。