本文關(guān)鍵詞：基于能量效率的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于無線通信可以通過開放的無限空間,利用電磁波技術(shù)實現(xiàn)信息的傳輸,因此相比于有線通信,更加得到人們的青睞,近幾年來更是成為當(dāng)前通信領(lǐng)域發(fā)展速度最快的學(xué)科之一。在無線傳輸中,由于多徑衰落帶來的制約性,人們利用MIMO技術(shù)來增大分集增益、對抗多徑衰落。但在無線網(wǎng)絡(luò)(例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò))中由于中繼節(jié)點的體積、硬件限制難以實現(xiàn)傳統(tǒng)MIMO傳輸,因此協(xié)作通信或虛擬MIMO技術(shù)便應(yīng)運而生。對于節(jié)點能量受限的無線網(wǎng)絡(luò)而言,節(jié)點的能量往往難以進行補充,因此如何在給定的協(xié)作無線網(wǎng)絡(luò)中增大系統(tǒng)的能效性成為主要的挑戰(zhàn)。本論文就無線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信相關(guān)技術(shù)進行研究,具體工作如下：首先本文研究了基于機會中繼改進的自適應(yīng)中繼協(xié)議。針對當(dāng)前的固定中繼協(xié)議和自適應(yīng)中繼協(xié)議,通過仿真表明了增量中繼協(xié)議在系統(tǒng)中斷概率上的性能表現(xiàn)最好。由于增量中繼只考慮信源節(jié)點至目的節(jié)點信道增益的缺陷,本文給出一種改進的自適應(yīng)中繼協(xié)議,使得中繼節(jié)點能夠根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)的選擇放大轉(zhuǎn)發(fā)方式或是解碼轉(zhuǎn)發(fā)方式,并給出了該協(xié)議在高信噪比條件下應(yīng)用于多中繼場景中的中斷概率表達式。通過仿真表明,本文給出的自適應(yīng)中繼協(xié)議相比于原協(xié)議能夠有效的減小系統(tǒng)的中斷概率。其次針對DF多中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò),本文研究了增大系統(tǒng)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)時長的多中繼選擇方案。不同于傳統(tǒng)虛擬MIMO方案,本文給出的多中繼選擇方案,以挑選潛在中繼中合適的中繼子集完成信息的傳輸,通過綜合考慮中繼節(jié)點的剩余能量和當(dāng)前的信道狀態(tài),避免了特定中繼節(jié)點的能量消耗過快。通過實驗表明,相比于傳統(tǒng)虛擬MIMO協(xié)作方案,本文給出的多中繼選擇方案,不僅能夠有效地延長協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的生命時長,同時增大了該協(xié)作網(wǎng)絡(luò)生命時長下的吞吐量。最后針對AF多中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò),本文研究了增大網(wǎng)絡(luò)生命時長的最優(yōu)中繼選擇方案。通過建立系統(tǒng)模型,以系統(tǒng)的中斷概率低于一定的閾值確定網(wǎng)絡(luò)是否“存活”。在確立潛在中繼集合后,從中繼節(jié)點的剩余能量、中繼節(jié)點的最小傳輸功率、中繼節(jié)點的期望傳輸功率和系統(tǒng)中斷概率等方面選取最優(yōu)中繼節(jié)點。通過仿真表明,與現(xiàn)有的中繼選擇方案相比,本文給出的最優(yōu)中繼選擇方案,能夠有效提高系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)時長,具有更高的能效性。
【關(guān)鍵詞】：協(xié)作通信 無線網(wǎng)絡(luò) 能效 中斷概率 吞吐量 生命時長
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 本論文專用術(shù)語的注釋表10-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 論文的研究背景11-13
• 1.3 協(xié)作通信的研究現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)13-16
• 1.3.1 協(xié)作通信的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 協(xié)作通信面對的挑戰(zhàn)15-16
• 1.4 論文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排16-19
• 第二章 無線網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信19-31
• 2.1 協(xié)作通信的基本網(wǎng)絡(luò)模型19-22
• 2.1.1 三節(jié)點協(xié)作模型19-20
• 2.1.2 并行多中繼模型20-21
• 2.1.3 串行多中繼模型21
• 2.1.4 Two-way中繼模型21-22
• 2.2 無線通信的分集合并技術(shù)22-24
• 2.2.1 分集技術(shù)22-23
• 2.2.2 合并技術(shù)23-24
• 2.3 無線通信中的機會中繼24-26
• 2.3.1 主動機會中繼24-25
• 2.3.2 被動機會中繼25-26
• 2.4 協(xié)作通信的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議26-30
• 2.4.1 放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議26-28
• 2.4.2 解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議28
• 2.4.3 編碼協(xié)作協(xié)議28-29
• 2.4.4 選擇中繼協(xié)議29-30
• 2.4.5 增量中繼協(xié)議30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于機會中繼改進的自適應(yīng)中繼協(xié)議31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 各協(xié)作中繼協(xié)議中斷概率分析31-36
• 3.3 基于機會中繼改進的自適應(yīng)中繼協(xié)議36-39
• 3.3.1 流程描述37-38
• 3.3.2 中斷概率分析38-39
• 3.4 仿真參數(shù)和性能分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 DF多中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)下中繼選擇方案43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 系統(tǒng)模型43-45
• 4.3 多中繼選擇方案及流程圖45-48
• 4.4 仿真參數(shù)和性能分析48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第五章 AF多中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)下中繼選擇方案53-65
• 5.1 引言53
• 5.2 系統(tǒng)模型53-55
• 5.3 最優(yōu)中繼選擇方案及流程圖55-58
• 5.4 仿真參數(shù)和性能分析58-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)和展望65-67
• 6.1 全文總結(jié)65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果73

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