發(fā)布時(shí)間：2018-05-09 04:41

  本文選題：無(wú)線自組織 + 按需協(xié)作��； 參考：《東南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),從學(xué)術(shù)界和工業(yè)界,無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作的概念已經(jīng)引起了極大的關(guān)注,它可以有效地解決由于用戶移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)資源的稀缺造成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能下降問(wèn)題。本文對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)協(xié)作協(xié)議進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:一、改進(jìn)機(jī)會(huì)中繼協(xié)議,提出分布式按需協(xié)作協(xié)議。在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌臈l件下,基于對(duì)瞬時(shí)信道狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量,依據(jù)測(cè)量值,給出如何快速選取最優(yōu)中繼協(xié)作節(jié)點(diǎn)的解決方法。為解決何時(shí)開(kāi)始協(xié)作,以及如何快速選擇出最優(yōu)中繼問(wèn)題,提出了分布式按需協(xié)作協(xié)議。通過(guò)對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的沖突概率以及吞吐量的分析和仿真,分布式按需協(xié)作協(xié)議相對(duì)于機(jī)會(huì)中繼協(xié)議在保持吞吐量不變的情況下,降低中繼節(jié)點(diǎn)選取的沖突概率。二、基于Stackelberg博弈論提出一個(gè)新的干擾感知中繼選擇方案。對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)的資源看做財(cái)富,通過(guò)信道條件對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)定價(jià)。作為博弈的leader,源節(jié)點(diǎn)基于價(jià)格和獲得的收益選擇可用的中繼節(jié)點(diǎn),另外中繼節(jié)點(diǎn)作為博弈的follower對(duì)相關(guān)的源節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。為了降低MAI,可選的中繼節(jié)點(diǎn)基于競(jìng)爭(zhēng)成為協(xié)作節(jié)點(diǎn)。無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有全部的CSI情況下,即只有單跳的信道狀態(tài),提出一個(gè)新的分布式干擾感知中繼選擇方案,對(duì)多中繼接入中的沖突、資源共享和分配問(wèn)題給出解決方法。三、在中斷概率受限條件下,提出單中繼OWRT系統(tǒng)總功率最小化的功率分配算法。從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的角度,即在中斷概率受限情況下,采用DF協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā),給出總功率最小化的功率分配算法。隨后進(jìn)一步考慮到實(shí)際協(xié)作中可能會(huì)失敗的情況下,給出總功率最小化的功率分配算法。四、從物理層和MAC層的角度對(duì)能量和吞吐量的關(guān)系進(jìn)行跨層分析。對(duì)分組發(fā)送、分組接收和MAC層操作的時(shí)間和能量消耗進(jìn)行分析。結(jié)果表明不管是直傳方案還是中繼方案,通過(guò)優(yōu)化發(fā)送信號(hào)的功率,可以獲得最大的吞吐量或者是最小的能量消耗。通過(guò)對(duì)能量吞吐量的關(guān)系研究,可以在不同場(chǎng)景下決定使用最優(yōu)發(fā)射功率獲得最佳的能量效率和帶寬效率。
[Abstract]:In recent years, the concept of collaboration in wireless communication networks has attracted great attention from academia and industry. It can effectively solve the performance degradation of wireless networks caused by the mobility of users and the scarcity of network resources. The main contents of this paper are as follows: 1. Improve the opportunistic relay protocol and propose a distributed on demand protocol. In the absence of network topology information, based on the measurement of instantaneous channel state, the solution of how to quickly select the optimal relay cooperative node is given according to the measured value. In order to solve the problem of when to start cooperation and how to select the optimal relay quickly, a distributed on demand cooperation protocol is proposed. Through the analysis and simulation of the collision probability and throughput of the relay node selection, the distributed on-demand cooperation protocol can reduce the collision probability of the relay node selection with the same throughput compared with the opportunistic relay protocol. Secondly, a new interference sensing relay selection scheme based on Stackelberg game theory is proposed. The resource of relay node is regarded as wealth, and the relay node is priced by channel condition. As a leader of the game, the source node selects the available relay node based on the price and income, and the relay node serves the relevant source node as the follower of the game. In order to reduce mai, the optional relay node becomes a cooperative node based on competition. In wireless ad hoc networks, a new distributed interference sensing relay selection scheme is proposed in the absence of all CSI, that is, only single-hop channel state, to deal with the conflicts in multi-relay access. A solution to the problem of resource sharing and allocation is given. Thirdly, under the condition of limited outage probability, a power allocation algorithm for single relay OWRT system is proposed to minimize the total power. From the point of view of quality of service (QoS), a power allocation algorithm for minimizing the total power is proposed by using DF collaborative forwarding under the condition of limited outage probability. Then, considering the possible failure in the actual collaboration, a power allocation algorithm for minimizing the total power is proposed. Fourthly, the relationship between energy and throughput is analyzed from the point of view of physical layer and MAC layer. The time and energy consumption of packet transmission, packet receiving and MAC layer operation are analyzed. The results show that the maximum throughput or the minimum energy consumption can be obtained by optimizing the power of the transmitted signal, regardless of whether it is a direct transmission scheme or a relay scheme. By studying the relation of energy throughput, the optimal energy efficiency and bandwidth efficiency can be obtained under different scenarios.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：1864656