本文關(guān)鍵詞：基于最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的協(xié)同通信技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： MIMO 協(xié)同通信 中繼選擇 最小中斷概率

【摘要】：多輸入多輸出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)是在現(xiàn)代無線收發(fā)器嵌入多根天線以實(shí)現(xiàn)空間分集增益的技術(shù)。然而受制于無線設(shè)備的尺寸和成本影響,這項(xiàng)技術(shù)使得單一終端放置多天線是不切實(shí)際的。協(xié)同通信作為一種接力傳輸可以使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成分布式天線系統(tǒng),各節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作,獲得近似于MIMO的系統(tǒng)性能,從而大幅度提高系統(tǒng)容量和降低中斷的發(fā)生。目前對(duì)于協(xié)同通信的研究主要集中在中繼節(jié)點(diǎn)選擇策略、功率分配和網(wǎng)絡(luò)編碼等方面。本文主要對(duì)協(xié)同通信的中繼節(jié)點(diǎn)選擇策略進(jìn)行了研究,具體研究的理論和創(chuàng)新點(diǎn)分別如下:首先,本文對(duì)協(xié)同通信的基本理論做了概述。主要介紹無線網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多變的信道特性。闡述協(xié)同傳輸?shù)娜N處理協(xié)議以及抑制衰落的分集合并技術(shù),并說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。出于如何評(píng)價(jià)系統(tǒng)的考慮,著重提到信道容量、中斷概率和平均錯(cuò)誤概率三種性能指標(biāo)。其次,本文研究了協(xié)同通信的單向中繼選擇策略。理論分析了AF和DF的傳輸特性,仿真結(jié)果表明DF傳輸相比于AF傳輸對(duì)鏈路質(zhì)量要求更高,更適合工作在高信噪比區(qū)域。在單向協(xié)同ARS-M自適應(yīng)多中繼選擇算法基礎(chǔ)上,針對(duì)其存在的不足,本文提出一種改進(jìn)型的ARS-M中繼選擇算法。所提的算法相比之前明確了多中繼協(xié)同的中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)量,避免了出現(xiàn)協(xié)同中繼過多的情況。而且中繼選擇過程是根據(jù)AF和DF轉(zhuǎn)發(fā)方式不同選擇不同的中繼選擇策略,能夠更充分的體現(xiàn)各自的優(yōu)勢(shì)。仿真表明所提的算法能夠在合理分配中繼資源的前提下,最大化降低系統(tǒng)中斷事件的發(fā)生。最后,本文研究了協(xié)同通信的雙向中繼選擇策略。所做工作主要是在AF轉(zhuǎn)發(fā)模式下,對(duì)雙向多中繼協(xié)同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單中繼選擇的研究。以優(yōu)化中斷概率為目標(biāo),本文提出一種最小化中斷概率的雙向中繼選擇算法,推導(dǎo)出雙向放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的中斷概率表達(dá)式,然后選擇出單條鏈路中斷概率最小的中繼節(jié)點(diǎn)。為了使中繼選擇能夠在一定程度上降低計(jì)算復(fù)雜度和減少比較次數(shù),提出在中繼設(shè)置信噪門限,門限值取所有中繼信噪比的均值,通過反復(fù)比較門限閾值剔除一部分鏈路差的中繼節(jié)點(diǎn),再進(jìn)行最小中斷概率的篩選。然后考慮到功率分配問題,本文利用一種以優(yōu)化容量為目標(biāo)的功率分配算法,將所得功率與中繼選擇策略相結(jié)合,來共同優(yōu)化系統(tǒng)的性能。仿真結(jié)果表明,采用聯(lián)合優(yōu)化的策略能夠在提升雙向AF中繼系統(tǒng)總速率的同時(shí),又較好的降低中斷概率。
【關(guān)鍵詞】：MIMO 協(xié)同通信 中繼選擇 最小中斷概率
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92;TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 協(xié)同通信的研究領(lǐng)域與應(yīng)用前景11-14
• 1.3.1 中繼選擇12
• 1.3.2 功率控制12-13
• 1.3.3 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)編碼13
• 1.3.4 協(xié)同通信的應(yīng)用前景13-14
• 1.4 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排14-16
• 2 協(xié)同通信的理論基礎(chǔ)16-30
• 2.1 協(xié)同通信網(wǎng)絡(luò)的信道特性16-19
• 2.1.1 路徑損耗16-18
• 2.1.2 慢衰落18
• 2.1.3 快衰落18-19
• 2.2 協(xié)同分集傳輸協(xié)議19-23
• 2.2.1 放大轉(zhuǎn)發(fā)傳輸協(xié)議20-21
• 2.2.2 解碼轉(zhuǎn)發(fā)傳輸協(xié)議21-22
• 2.2.3 編碼協(xié)作傳輸協(xié)議22-23
• 2.3 協(xié)同通信的合并技術(shù)23-27
• 2.3.1 等增益合并24-25
• 2.3.2 選擇式合并25-26
• 2.3.3 最大比合并26
• 2.3.4 三種合并方式的性能比較26-27
• 2.4 協(xié)同通信的評(píng)價(jià)指標(biāo)27-29
• 2.4.1 信道容量27-28
• 2.4.2 中斷概率28-29
• 2.4.3 平均錯(cuò)誤概率29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 協(xié)同通信的單向中繼選擇策略30-48
• 3.1 協(xié)同通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型30-32
• 3.2 協(xié)同模式傳輸特性32-39
• 3.2.1 AF傳輸特性32-34
• 3.2.2 DF傳輸特性34-37
• 3.2.3 兩種傳輸方式的仿真分析37-39
• 3.3 常見的單向協(xié)同中繼選擇算法39-43
• 3.3.1 基于容量增益門限值的中繼選擇算法39-40
• 3.3.2 AAF中繼選擇算法40-41
• 3.3.3 SDF中繼選擇算法41-42
• 3.3.4 ARS-M自適應(yīng)中繼選擇算法42-43
• 3.4 一種改進(jìn)型ARS-M自適應(yīng)中繼選擇算法43-47
• 3.4.1 算法描述43-45
• 3.4.2 仿真結(jié)果與分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 協(xié)同通信的雙向中繼選擇策略48-60
• 4.1 雙向AF中繼系統(tǒng)模型48-50
• 4.2 常見的雙向AF協(xié)同中繼選擇算法50-51
• 4.2.1 隨機(jī)中繼選擇算法50
• 4.2.2 最大最小信噪比中繼選擇算法50
• 4.2.3 最大化信道容量中繼選擇算法50-51
• 4.3 雙向AF協(xié)同的聯(lián)合優(yōu)化策略51-55
• 4.3.1 基于最小化中斷概率的中繼選擇算法51-53
• 4.3.2 信道容量最大化的功率分配算法53-55
• 4.4 仿真結(jié)果與分析55-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 總結(jié)與展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 張庭園;李小兵;鄭宇;李靖;;一種干擾受限場(chǎng)景下的雙向中繼選擇方法[J];電視技術(shù);2015年05期

2 劉順蘭;曹申好;;雙向AF中繼系統(tǒng)中繼選擇及功率分配策略[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年11期

3 史寅科;邱玲;;非理想信道信息下雙向多中繼選擇系統(tǒng)性能分析[J];電子與信息學(xué)報(bào);2012年10期

4 李勇;張翔;彭木根;王文博;;瑞利雙向中繼信道的功率分配及中繼位置選擇[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

5 吉曉東;鄭寶玉;;不對(duì)稱放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向中繼功率分配及中繼位置選擇[J];電子與信息學(xué)報(bào);2012年02期

6 覃琴;曾志民;張?zhí)炜?張從青;;動(dòng)態(tài)多中繼協(xié)同節(jié)點(diǎn)選擇算法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

7 劉通;陳前斌;唐倫;張力生;;Two-way中繼系統(tǒng)中基于最小化中斷概率的功率分配策略[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2011年03期

8 唐倫;劉通;陳前斌;曾孝平;;Two-way中繼系統(tǒng)協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇及功率分配策略[J];電子與信息學(xué)報(bào);2010年09期

9 高偉東;王文博;袁廣翔;彭木根;;協(xié)作通信中的中繼節(jié)點(diǎn)選取和功率分配聯(lián)合優(yōu)化[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 孫立悅;協(xié)作通信系統(tǒng)中的中繼選擇與功率分配算法研究[D];吉林大學(xué);2014年

2 杜家嬌;無線通信系統(tǒng)中的中繼選擇策略研究[D];北京交通大學(xué);2014年

3 殷玲;雙向協(xié)作通信系統(tǒng)的中繼選擇與功率分配算法研究[D];湖南大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1130594