本文關(guān)鍵詞：多源協(xié)作通信中繼節(jié)點選擇算法研究

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【摘要】：協(xié)作通信是在多用戶網(wǎng)絡(luò)中,擁有單天線的各臨近用戶按照一定的規(guī)則共享彼此的天線構(gòu)成一種虛擬的多天線收發(fā)環(huán)境,即虛擬MIMO,進行信息收發(fā)的技術(shù)。協(xié)作通信技術(shù)在不增加天線數(shù)目的情況下,可獲得與實際多天線和多跳傳輸網(wǎng)絡(luò)相同的性能增益。協(xié)作通信系統(tǒng)的中斷性能主要受節(jié)點協(xié)作關(guān)系的影響,因此中繼節(jié)點的選擇至關(guān)重要,本文主要圍繞協(xié)作通信中的中繼節(jié)點選擇進行研究。首先,本文介紹了協(xié)作通信的研究背景、發(fā)展狀況、運用領(lǐng)域和潛在的問題;簡要介紹了最常見的幾種網(wǎng)絡(luò)模型和分集合并技術(shù);再介紹了幾種典型的中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議,并對單中繼場景下各轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的中斷性能和誤碼性能進行了分析和仿真。然后,本文總結(jié)了單源協(xié)作通信系統(tǒng)中基于不同優(yōu)化目的的中繼選擇算法,概括出各自的優(yōu)缺點;并介紹了幾種主要的多源中繼選擇算法。最后,為了更加合理的利用系統(tǒng)資源,針對能量受限的放大轉(zhuǎn)發(fā)多源協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò),本文提出了一種基于統(tǒng)計信道信息的中繼節(jié)點選擇算法(relay selection and power allocation Algorithm),該算法在確保系統(tǒng)能獲得滿意的給定中斷概率的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射總功率的最小化。根據(jù)統(tǒng)計信道信息,目的節(jié)點首先計算每個源節(jié)點在直傳及各中繼協(xié)作時的最小發(fā)射功率,并由此組建功率矩陣,然后由功率矩陣計算出每個源節(jié)點的功率分配需求因子,最后由功率分配需求因子確定每個源節(jié)點與中繼節(jié)點的協(xié)作關(guān)系。在確定的協(xié)作關(guān)系中,一個中繼節(jié)點可以在不同的時隙為兩個源節(jié)點提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù),充分發(fā)揮了高性能中繼節(jié)點的優(yōu)勢。與直接傳輸和DPAa RS策略相比,本文算法能有效降低系統(tǒng)的傳輸總功率,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。
【關(guān)鍵詞】：多源多中繼系統(tǒng) 協(xié)作通信 中繼選擇 功率分配 中斷概率
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究的背景和應(yīng)用場景10-11
• 1.1.1 研究背景與意義10
• 1.1.2 應(yīng)用場景10-11
• 1.2 協(xié)作通信的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 協(xié)作通信中的潛在問題12-13
• 1.4 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 協(xié)作通信技術(shù)基礎(chǔ)15-25
• 2.1 協(xié)作通信的基本網(wǎng)絡(luò)模型15
• 2.2 分集技術(shù)15-16
• 2.3 合并技術(shù)16-18
• 2.4 協(xié)作通信的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議18-24
• 2.4.1 轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議介紹18-21
• 2.4.2 不同轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議下中斷概率分析21-23
• 2.4.3 不同轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議下中斷概率仿真23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 不同源節(jié)點數(shù)時的中繼節(jié)點選擇25-35
• 3.1 單源時的中繼節(jié)點算法算法25-34
• 3.1.1 基于中斷概率的中繼選擇算法25-26
• 3.1.2 基于信道信息的單源中繼選擇算法26-28
• 3.1.2.1 基于瞬時信道信息的中繼選擇算法27
• 3.1.2.2 基于統(tǒng)計信道信息的中繼選擇算法27
• 3.1.2.3 基于混合信道信息的中繼選擇算法27-28
• 3.1.3 基于誤碼率的單源中繼選擇算法28-32
• 3.1.3.1 放大轉(zhuǎn)發(fā)時的系統(tǒng)誤碼率和最優(yōu)功率分配分析28-29
• 3.1.3.2 譯碼轉(zhuǎn)發(fā)時的誤碼率和最優(yōu)功率分配分析29-31
• 3.1.3.3 DF與AF協(xié)作系統(tǒng)誤碼性能仿真31-32
• 3.1.4 基于最大化網(wǎng)絡(luò)壽命的單源中繼選擇算法32-33
• 3.1.5 各單源中繼選擇算法的性能對比33-34
• 3.2 多源中繼選擇算法34
• 3.3 小結(jié)34-35
• 第4章 一種基于統(tǒng)計信道信息的多源中繼選擇算法35-45
• 4.1 系統(tǒng)模型及最優(yōu)功率分配35-38
• 4.2 算法描述38-41
• 4.3 性能仿真分析41-44
• 4.4 小結(jié)44-45
• 第5章 總結(jié)與展望45-47
• 5.1 回顧與總結(jié)45
• 5.2 后續(xù)研究方向展望45-47
• 參考文獻47-51
• 致謝51-52
• 攻讀學位期間發(fā)表或錄用的學術(shù)論文52

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