本文選題：協(xié)作網(wǎng)絡(luò) + 雙向中繼��； 參考：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：如今移動(dòng)用戶不斷增多,業(yè)務(wù)需求質(zhì)量也不斷提高,而現(xiàn)實(shí)中無(wú)線頻譜資源緊缺和無(wú)線傳輸環(huán)境惡化的問(wèn)題卻日趨嚴(yán)峻。協(xié)作通信的出現(xiàn)提供了利用空間資源的新方法,它通過(guò)協(xié)作的方式使多個(gè)參與通信的實(shí)體間來(lái)共享有限資源從而提高無(wú)線資源利用率。雙向中繼相比于單向中繼,可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸與交換,且有更高的頻譜利用率,因此近幾年涌現(xiàn)了大量針對(duì)雙向協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的研究。由于系統(tǒng)資源有限,合理的功率分配可以改善網(wǎng)絡(luò)性能。選擇適合的中繼節(jié)點(diǎn)也有利于合理的利用系統(tǒng)資源,降低傳輸鏈路間干擾。論文主要針對(duì)雙向協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇和功率分配策略的優(yōu)化進(jìn)行研究。主要的研究工作包括:由于傳統(tǒng)雙向協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的信道容量、中斷概率、信噪比(SNR,Signal To Noise Ratio)以及誤符號(hào)率(SER,Symbol Error Ratio)等系統(tǒng)性能不夠理想。為了改善系統(tǒng)的性能,一方面本文針對(duì)中繼選擇策略的研究,提出了基于最小化中斷概率的最優(yōu)中繼數(shù)目的多中繼選擇算法,該算法將候選中繼的中斷概率與系統(tǒng)設(shè)定的中斷概率閥值進(jìn)行比較,使中斷概率最小,從而得到最優(yōu)的中繼數(shù)目。仿真結(jié)果顯示,改進(jìn)的算法相對(duì)提高了系統(tǒng)性能。另一方面針對(duì)功率分配策略的研究,相比于傳統(tǒng)單一性能角度分析的基于最小化誤符號(hào)率(SER)和最大化系統(tǒng)容量的功率分配策略,提出了綜合誤符號(hào)率(SER)和系統(tǒng)容量的聯(lián)合功率分配策略,通過(guò)仿真結(jié)果得出本文所提策略相對(duì)改善了系統(tǒng)容量、中斷概率、誤符號(hào)率(SER)等系統(tǒng)性能。為了進(jìn)一步提高雙向協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能,通過(guò)采用融合編碼和路由的網(wǎng)絡(luò)編碼可進(jìn)一步節(jié)省傳輸能量、提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量等。而在實(shí)際多徑衰落信道之中,難免有傳輸誤差,而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)編碼的容量增益降低。引入冗余的信道編碼可進(jìn)行糾錯(cuò),從而提高鏈路傳輸?shù)馁|(zhì)量,其中Turbo碼作為性能較好的編碼方式,本文就把協(xié)作通信、網(wǎng)絡(luò)編碼以及Turbo碼結(jié)合來(lái)綜合研究,提出了基于聯(lián)合Turbo-網(wǎng)絡(luò)編碼的雙向協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)策略。仿真結(jié)果表明:與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)編碼方式相比,本文所提的基于聯(lián)合Turbo-網(wǎng)絡(luò)編碼的策略相對(duì)提高了傳輸容量,改善了系統(tǒng)的傳輸性能。
[Abstract]:Nowadays, the number of mobile users is increasing and the service quality is improving. However, in reality, the shortage of wireless spectrum resources and the deterioration of wireless transmission environment are becoming more and more serious. The emergence of cooperative communication provides a new way to utilize space resources. It enables multiple entities participating in the communication to share limited resources by means of collaboration so as to improve the utilization of wireless resources. Compared with one-way relay, bidirectional relay can transmit and exchange signals in both directions and has higher spectral efficiency. Therefore, a large number of researches on bidirectional cooperative relay networks have emerged in recent years. Due to the limited system resources, reasonable power allocation can improve the network performance. The selection of suitable relay nodes is also beneficial to the rational utilization of system resources and the reduction of inter-link interference. This paper mainly focuses on the relay selection and power allocation strategy optimization in bidirectional cooperative relay networks. The main research work includes: the performance of traditional two-way cooperative relay network such as channel capacity, interrupt probability, SNR (SNR signal to noise ratio) and server symbol error ratio are not satisfactory. In order to improve the performance of the system, on the one hand, aiming at the research of relay selection strategy, this paper proposes an optimal number of relay selection algorithm based on minimizing interrupt probability. In this algorithm, the outage probability of the candidate relay is compared with the outage probability threshold set by the system, so that the outage probability is minimized and the optimal number of relays is obtained. The simulation results show that the improved algorithm improves the performance of the system. On the other hand, compared with the traditional single performance analysis based on minimizing symbol error rate (SER) and maximizing system capacity, the power allocation strategy is based on the power allocation strategy. A combined power allocation strategy combining symbol error rate (SER) and system capacity is proposed. The simulation results show that the proposed strategy can improve the system performance such as system capacity, interrupt probability and symbol error rate (SER). In order to further improve the system performance of bidirectional cooperative relay networks, network coding with fusion coding and routing can further save transmission energy and improve network throughput. In the real multipath fading channel, the transmission error is inevitable, which leads to the decrease of the capacity gain of the network coding. The redundant channel coding can be used to correct errors and improve the quality of link transmission. Turbo code is used as a better coding method. In this paper, the cooperative communication, network coding and Turbo code are combined to study comprehensively. An improved strategy for bidirectional cooperative relay networks based on joint Turbo-network coding is proposed. The simulation results show that the proposed strategy based on joint Turbo-network coding can improve the transmission capacity and performance of the system, compared with the traditional network coding method.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.5

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