雙向協(xié)作通信系統(tǒng)的中繼選擇與功率分配算法研究.pdf

1、多天線(xiàn)輸入輸出(MIMO)等空間分集技術(shù)能大幅提升無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)容量，但實(shí)現(xiàn)MIMO的智能天線(xiàn)等技術(shù)復(fù)雜度高，價(jià)格昂貴，目前難以實(shí)用。協(xié)作通信則是提升無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)容量的另一種有效途徑，它在多用戶(hù)通信環(huán)境中，通過(guò)共享鄰近移動(dòng)通信用戶(hù)的天線(xiàn)來(lái)產(chǎn)生一種與MIMO等效的虛擬多天線(xiàn)輸入輸出通信系統(tǒng)環(huán)境，從而獲得相應(yīng)的空間分集，大幅提高無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸性能和容量。本文重點(diǎn)研究中繼選擇算法及協(xié)作中各節(jié)點(diǎn)的功率分配方案。
　　 具體的

2、研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)論文簡(jiǎn)要闡述了協(xié)作通信的理論基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括無(wú)線(xiàn)信道的特點(diǎn)及幾種常用的信道衰落模型，時(shí)間分集、頻率分集和空間分集及三種合并技術(shù)，及放大轉(zhuǎn)發(fā)、解碼轉(zhuǎn)發(fā)和編碼轉(zhuǎn)發(fā)等三種協(xié)作傳輸協(xié)議的詳細(xì)過(guò)程。
　　 (2)本文詳細(xì)分析了幾種已有的中繼選擇算法，并在基于信噪比和信道增益的雙向中繼選擇算法的基礎(chǔ)上，考慮了源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的直接傳輸鏈路。只有當(dāng)直接傳輸失敗時(shí)，才采取協(xié)作通信模式，即探討了何時(shí)需要協(xié)

3、作的問(wèn)題。此外，還分析了改進(jìn)后算法的中斷概率性能。
　　 (3)本文研究了發(fā)送功率的分配問(wèn)題，提出了一種適用于雙向AF協(xié)作系統(tǒng)的功率分配(R-OPA)方案，此方案以平均總速率上界為目標(biāo)函數(shù)。在選擇單個(gè)中繼參與協(xié)作時(shí)，此算法對(duì)源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率進(jìn)行合理地分配。此外，在R-OPA算法的提前下，分析了系統(tǒng)的中斷概率性能，并得出了中斷概率上下界的閉合表達(dá)式。
　　 仿真實(shí)驗(yàn)表明，本文改進(jìn)的中繼選擇算法，能獲得4dB左右的