无线协同通信中继策略和资源分配方法研究

发布时间：2017-05-10 18:13

  本文关键词：无线协同通信中继策略和资源分配方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信技术的快速发展,中继协同通信技术和认知无线电技术等新的通信技术已经成为人们研究的热点,将这些技术应用于无线通信系统中不仅能够有效对抗多径效应保证通信质量,而且由于用户之间相互协同还能增加系统空间分集增益,提高系统容量,提高频谱利用率。首先本文从单中继协同转发协议开始入手,讨论了单中继协同传输系统模型以及相应的分集和分集合并技术,并对不同的中继转发机制进行了对比分析。单中继协同系统模型中存在一个信源节点S,一个目的节点D,一个中继转发节点R。三个节点分别组成三条通信链路,即信源节点与目的节点之间的直接传输链路(SD),信源节点与中继转发节点之间的中继传输链路(SR),中继转发节点与目的节点之间的中继传输链路(RD)。在该系统模型的基础上对不同转发机制进行仿真分析可以得出：当系统中存在直接链路时,DF机制下系统误码率要低于AF机制下的系统误码率；当系统中不存在直接链路时,在系统信噪比低的环境下,AF机制的系统误码率要高于DF机制的系统误码率,但是随着系统信噪比逐渐增加,AF中继系统的抗干扰能力逐渐增加,DF系统误码率的优势逐渐降低。然后文章在AF中继转发机制和DF中继转发机制的理论基础上,以单用户混合中继协同系统为模型,最大化系统吞吐量、最优系统能效为目标,分别提出了相应的功率分配方案。仿真证明不论随着系统总功率Pt的增加还是信道增益的增加,混合中继协同系统都具有较高的吞吐量和系统能效,系统性能得到了显著提高；在单用户混合中继协同系统中,系统自适应地选择AF中继转发机制或者DF中继转发机制进行信息转发,克服了传统单一转发机制存在的弊端,提高了系统吞吐量和系统能效,改善了系统性能,增强了资源利用率。最后文章在中继协同通信的基础上进一步讨论了认知无线电的相关技术,并结合中继协同技术和认知无线电技术的优势,在最优化功率分配的基础上探讨了多播组认知协同通信系统吞吐量的变化,并给出了相应的仿真结果：随着多播组内用户数量的增加,对应多播组的速率权重因子变大,从而使得该多播组速率增加。因此,该传输机制可以提高含有更多用户多播组的速率。
【关键词】：协同通信 混合中继系统 认知无线电 吞吐量 能效
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.1.1 无线通信系统发展历程9-10
• 1.1.2 无线通信系统面临的挑战10-11
• 1.2 无线协同通信系统概述11-13
• 1.2.1 无线协同中继技术11-12
• 1.2.2 无线协同资源分配12-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.3.1 中继选择研究现状13
• 1.3.2 资源分配研究现状13-14
• 1.4 论文主要内容和结构安排14-16
• 2 单中继协同传输系统16-28
• 2.1 单中继协同传输系统模型16-17
• 2.2 分集技术17-18
• 2.2.1 时间分集17-18
• 2.2.2 频率分集18
• 2.2.3 空间分集18
• 2.3 分集合并技术18-20
• 2.3.1 最大比合并18-19
• 2.3.2 等增益合并19
• 2.3.3 选择合并19-20
• 2.4 中继协同转发机制20-24
• 2.4.1 放大转发机制20-22
• 2.4.2 译码转发机制22-23
• 2.4.3 解调转发机制23
• 2.4.4 编码协同机制23-24
• 2.5 仿真与结果分析24-27
• 2.5.1 有直接链路的中继协同系统误码率分析24-26
• 2.5.2 无直接链路的中继协同系统误码率分析26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 3 单用户混合中继协同系统28-45
• 3.1 单用户混合中继协同系统模型28-29
• 3.2 混合中继系统吞吐量分析29-37
• 3.2.1 系统数学模型29-30
• 3.2.2 等信道增益下功率分配方案30-32
• 3.2.3 非等信道增益下最优功率分配方案32-33
• 3.2.4 非等信道增益下次优功率分配方案33-34
• 3.2.5 仿真与结果分析34-37
• 3.3 混合中继系统能效分析37-43
• 3.3.1 系统数学模型37-39
• 3.3.2 等信道增益下功率分配方案39-40
• 3.3.3 非等信道增益下功率分配方案40-41
• 3.3.4 仿真与结果分析41-43
• 3.5 本章小结43-45
• 4 多播多组认知协同通信系统45-60
• 4.1 协同认知通信技术45-50
• 4.1.1 认知无线电基本技术46-47
• 4.1.2 协同频谱感知技术47-49
• 4.1.3 协同多址接入技术49-50
• 4.2 基于认知协同技术的多播多组通信系统50-58
• 4.2.1 多播多组系统模型分析51-52
• 4.2.2 系统数学模型分析52-54
• 4.2.3 系统吞吐量分析54-57
• 4.2.4 仿真与结果分析57-58
• 4.3 本章小结58-60
• 5 总结与展望60-63
• 5.1 本文工作总结60-61
• 5.2 未来工作展望61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 个人简介及硕士期间发表论文67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 邬贺铨;对我国通信高技术研究的世纪开局的述评[J];电子学报;2004年S1期

  本文关键词：无线协同通信中继策略和资源分配方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：355305