基于中繼選擇和信道分配的無線中繼網(wǎng)絡資源優(yōu)化配置
發(fā)布時間:2021-07-27 16:28
無線通信技術和各種智能設備的快速發(fā)展對傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡產(chǎn)生巨大的沖擊,如何在復雜的通信環(huán)境中保證用戶的通信質(zhì)量,提高用戶的服務質(zhì)量是亟需解決的問題。為了建立符合實際通信環(huán)境的信道,考慮信道的不確定性對系統(tǒng)的影響至關重要。由于用戶所處的位置和環(huán)境等不同,如何選擇合適的中繼及子載波協(xié)助其傳輸信息也是提高系統(tǒng)通信質(zhì)量的關鍵。本文針對中繼協(xié)助的不同通信場景,通過對功率、中繼、子載波等合理的分配來優(yōu)化系統(tǒng)性能。首先,針對動態(tài)變化環(huán)境下信道具有不確定性和邊緣移動用戶通信質(zhì)量差的問題,提出一個聯(lián)合移動中繼選擇、子載波分配和功率分配的魯棒功率控制算法。在信道估計誤差服從某種分布的假設下,通過中斷概率約束的形式模擬不確定性信道的狀態(tài),然后利用數(shù)學方法將其轉化成可處理的形式。利用移動中繼協(xié)助通信可以提高移動通信系統(tǒng)的靈活性和通信質(zhì)量。仿真驗證了該算法通過不斷調(diào)整功率可以獲得動態(tài)通信環(huán)境下系統(tǒng)的最大能效。其次,針對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡頻譜資源利用率不高的問題,構造了一個聯(lián)合中繼選擇、子載波配對的中繼協(xié)助的認知無線網(wǎng)絡資源優(yōu)化問題,通過主用戶和次級用戶共享頻譜的方式提高頻譜利用率。利用目標最大化準則和匈牙利算法解決了...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
KJ情況分配矩陣
第3章基于中繼選擇的認知無線網(wǎng)絡的魯棒能效配置-47-圖3-8KJ情況分配矩陣圖3-9KJ情況分配矩陣(2)對于情況KJ,這意味著目的節(jié)點沒有足夠的子載波使用,并且某些用戶無法被接受。為了獲得最佳的系統(tǒng)性能,我們僅選擇信道條件良好的用戶分配子載波,其余信道條件較差的用戶將被刪除。目的地節(jié)點的數(shù)量等于子載波的數(shù)量的情況也是如此。我們也可以用一個簡單的例子說明這個問題。假設2,3,iiiKJgkd,對于ig中參數(shù)定義前文中有,這里不再贅述。假設路損系數(shù)分別為12k0.7,k0.5,用戶距離分別為123d100,d150,d200,此時采用KJ時的策略。因此第一個和第二個用戶選擇接入,第三個用戶在該通信周期內(nèi)被移除,對應的缺少子載波的行被零填充,被移除的用戶的那一列即第三列也將被零填充,即1323qq0。下面的矩陣中由虛線包圍的行和列被刪除。因此,這個3*3的矩陣將退化為一個2*2的矩陣。這種KJ的情況等價于KJ的情況,其矩陣轉化過程將由圖3-9表示。3.4.5魯棒能效優(yōu)化算法與頻譜效率優(yōu)化算法的比較在圖3-10中可以看到,在魯棒能效最大化算法(EEM)下,系統(tǒng)的能量效率值隨thSINR的增加而降低,并不是thSINR越大,可以實現(xiàn)的能效就越高。thSINR的增加導致數(shù)據(jù)傳輸速率的增加。當數(shù)據(jù)傳輸速率的增加速度小于功率損耗的速度時,系統(tǒng)的能效會下降。在文獻[72]中提出的頻譜效率最大化(SEM)算法下,系統(tǒng)的能效不會隨著thSINR的變化而變化。這是因為在SEM算法下,系統(tǒng)的,,lsmridjSINR
【參考文獻】:
期刊論文
[1]合作認知無線網(wǎng)絡中能效最優(yōu)資源分配[J]. 曲樺,趙永強,趙季紅,閆飛宇,徐西光. 電子與信息學報. 2018(05)
[2]Energy Efficient Power Allocation for Relay-Aided D2D Communications in 5G Networks[J]. Ru Wang,Jia Liu,Guopeng Zhang,Shuanghong Huang,Ming Yuan. 中國通信. 2017(06)
[3]5G移動通信技術發(fā)展與應用趨勢[J]. 曾劍秋. 電信工程技術與標準化. 2017(02)
[4]移動中繼協(xié)助下終端直通中的模式選擇和資源分配方案[J]. 朱正倉,趙季紅,唐睿,曲樺,王璐瑤,曹照鑫. 西安交通大學學報. 2016(10)
[5]基于子載波配對的多用戶協(xié)作中繼系統(tǒng)資源分配算法[J]. 陳斌,李有明,郭濤,雷鵬,劉小青. 電信科學. 2014(06)
[6]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國科學:信息科學. 2014(05)
[7]分布式環(huán)境中協(xié)作分集的移動中繼動態(tài)選擇和切換策略研究[J]. 謝顯中,張鑫,雷維嘉. 信號處理. 2011(03)
本文編號:3306134
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
KJ情況分配矩陣
第3章基于中繼選擇的認知無線網(wǎng)絡的魯棒能效配置-47-圖3-8KJ情況分配矩陣圖3-9KJ情況分配矩陣(2)對于情況KJ,這意味著目的節(jié)點沒有足夠的子載波使用,并且某些用戶無法被接受。為了獲得最佳的系統(tǒng)性能,我們僅選擇信道條件良好的用戶分配子載波,其余信道條件較差的用戶將被刪除。目的地節(jié)點的數(shù)量等于子載波的數(shù)量的情況也是如此。我們也可以用一個簡單的例子說明這個問題。假設2,3,iiiKJgkd,對于ig中參數(shù)定義前文中有,這里不再贅述。假設路損系數(shù)分別為12k0.7,k0.5,用戶距離分別為123d100,d150,d200,此時采用KJ時的策略。因此第一個和第二個用戶選擇接入,第三個用戶在該通信周期內(nèi)被移除,對應的缺少子載波的行被零填充,被移除的用戶的那一列即第三列也將被零填充,即1323qq0。下面的矩陣中由虛線包圍的行和列被刪除。因此,這個3*3的矩陣將退化為一個2*2的矩陣。這種KJ的情況等價于KJ的情況,其矩陣轉化過程將由圖3-9表示。3.4.5魯棒能效優(yōu)化算法與頻譜效率優(yōu)化算法的比較在圖3-10中可以看到,在魯棒能效最大化算法(EEM)下,系統(tǒng)的能量效率值隨thSINR的增加而降低,并不是thSINR越大,可以實現(xiàn)的能效就越高。thSINR的增加導致數(shù)據(jù)傳輸速率的增加。當數(shù)據(jù)傳輸速率的增加速度小于功率損耗的速度時,系統(tǒng)的能效會下降。在文獻[72]中提出的頻譜效率最大化(SEM)算法下,系統(tǒng)的能效不會隨著thSINR的變化而變化。這是因為在SEM算法下,系統(tǒng)的,,lsmridjSINR
【參考文獻】:
期刊論文
[1]合作認知無線網(wǎng)絡中能效最優(yōu)資源分配[J]. 曲樺,趙永強,趙季紅,閆飛宇,徐西光. 電子與信息學報. 2018(05)
[2]Energy Efficient Power Allocation for Relay-Aided D2D Communications in 5G Networks[J]. Ru Wang,Jia Liu,Guopeng Zhang,Shuanghong Huang,Ming Yuan. 中國通信. 2017(06)
[3]5G移動通信技術發(fā)展與應用趨勢[J]. 曾劍秋. 電信工程技術與標準化. 2017(02)
[4]移動中繼協(xié)助下終端直通中的模式選擇和資源分配方案[J]. 朱正倉,趙季紅,唐睿,曲樺,王璐瑤,曹照鑫. 西安交通大學學報. 2016(10)
[5]基于子載波配對的多用戶協(xié)作中繼系統(tǒng)資源分配算法[J]. 陳斌,李有明,郭濤,雷鵬,劉小青. 電信科學. 2014(06)
[6]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國科學:信息科學. 2014(05)
[7]分布式環(huán)境中協(xié)作分集的移動中繼動態(tài)選擇和切換策略研究[J]. 謝顯中,張鑫,雷維嘉. 信號處理. 2011(03)
本文編號:3306134
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