協(xié)作中繼技術在擴大無線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍以及提高系統(tǒng)容量和傳輸可靠性方面顯示出強大的優(yōu)勢,但是,由于半雙工限制,傳統(tǒng)的單向協(xié)作中繼頻譜效率不高。結(jié)合物理層網(wǎng)絡編碼技術,雙向中繼技術有效地克服了半雙工限制,顯著提高了系統(tǒng)的頻譜效率,已成為無線通信領域的研究熱點。此外,隨著視頻會議、多人游戲、應急與救災通信等新型無線應用的迅速推廣,作為雙向中繼的衍生物,多向通信技術正引起學術界與產(chǎn)業(yè)界越來越多的關注。本文將圍繞雙向中繼和多向中繼通信的典型場景：多對用戶雙向中繼系統(tǒng)、多小區(qū)多用戶雙向中繼系統(tǒng)、多天線多向中繼系統(tǒng)以及分布式多向中繼系統(tǒng),分別設計各場景的傳輸方案。本文首先針對多對用戶雙向中繼系統(tǒng),提出了一種無用戶對間干擾的中繼預編碼設計,最大化了每對用戶接收到的有用信息的功率；并在該設計的基礎上,以最大化系統(tǒng)的傳輸速率為目標,優(yōu)化了用戶的發(fā)射功率以及中繼的功率分配,并通過對功率優(yōu)化問題的放松得到該方案設計的性能上界,作為評價功率分配算法的標準；此外,本文提出了一種簡單易行的用戶對選擇方法來進一步提高系統(tǒng)的吞吐量。隨后本文考慮了更為一般的多小區(qū)多用戶雙向中繼系統(tǒng),其中多對用戶雙向中繼系統(tǒng)和單小區(qū)雙... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
插圖索引
常用略縮語
常用數(shù)學符號
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 雙向/多向中繼簡介
        1.2.1 雙向中繼
        1.2.2 多向中繼
    1.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 論文創(chuàng)新工作與章節(jié)安排
        1.4.1 論文創(chuàng)新工作
        1.4.2 章節(jié)安排
2 多對用戶雙向中繼傳輸方案設計
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
    2.3 中繼端的預編碼設計
    2.4 功率優(yōu)化
        2.4.1 優(yōu)化問題建模
        2.4.2 優(yōu)化問題求解
        2.4.3 性能上界
    2.5 用戶對選擇方法
    2.6 仿真結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
3 多小區(qū)多用戶雙向中繼傳輸方案設計
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 多址接入階段
        3.2.2 廣播階段
    3.3 中繼與基站聯(lián)合預編碼設計
        3.3.1 中繼與基站預編碼矩陣基本結(jié)構(gòu)
        3.3.2 固定{a_(m,k)},設計{W_(m,k)}
        3.3.3 固定{W_(m,k)},設計{a_(m,k)}
        3.3.4 迭代優(yōu)化算法
    3.4 功率分配
        3.4.1 優(yōu)化問題建模
        3.4.2 優(yōu)化問題求解
        3.4.3 性能上界
    3.5 仿真結(jié)果
        3.5.1 多對用戶雙向中繼場景
        3.5.2 單小區(qū)多用戶雙向中繼場景
        3.5.3 多小區(qū)多用戶雙向中繼場景
    3.6 本章小結(jié)
4 多天線多向中繼傳輸方案設計
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 多址接入階段
        4.2.2 廣播階段
    4.3 功率分配
        4.3.1 再生中繼方式
        4.3.2 非再生中繼方式
    4.4 仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
5 分布式多向中繼傳輸方案設計
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 多址接入過程
        5.2.2 廣播階段
    5.3 分布式ZF中繼傳輸方案
    5.4 分布式MMSE中繼傳輸方案
        5.4.1 固定(B,C),優(yōu)化(w,β)
        5.4.2 固定(w,β),優(yōu)化(B,C)
        5.4.3 迭代算法
    5.5 上下行互易信道下的方案設計
        5.5.1 對稱業(yè)務模式
        5.5.2 非對稱業(yè)務模式
    5.6 中繼數(shù)量限制
    5.7 仿真結(jié)果
    5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
博士論文
[1]多用戶MIMO中繼系統(tǒng)中的聯(lián)合預編碼與功率分配研究[D]. 萬海斌.上海交通大學 2013



本文編號：3278980