非对称双向中继协作网络中继选择与功率分配的研究

发布时间：2017-04-12 00:15

  本文关键词：非对称双向中继协作网络中继选择与功率分配的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线多媒体用户的增多、业务需求的不断增长,无线频谱资源紧缺的问题日益突显。协作式中继传输被视为解决该问题的有效方法之一。各国研究机构、学者相继提出基于协作式中继的优化方案。协作式中继不仅能抵抗无线通信中的多径衰落、扩大基站的通信范围,还能够减小边缘盲区效应,提升系统吞吐量。相对于单向中继,双向中继能够进一步提高协作通信系统的频谱利用率,减少系统资源开销。本文以提升系统容量和能量利用率为目标,针对用户节点业务需求的不同,研究非对称双向中继协作网络,利用中继选择和功率分配对其性能进行优化,主要研究工作如下:首先,集中于对双向中继选择策略的研究。结合现有的中继节点选择策略,分析非对称双向中继协作网络中影响中继选择的因素。基于放大转发模式建立非对称双向中继协作网络的传输模型,针对其传输链路的质量以及节点的能量损耗问题,分析系统的接收信噪比,得到系统中断概率和平均误码率的数学表达式,并提出了一种基于最小化最大传输速率的中继选择策略,比较了该策略与其他中继选择策略对系统性能的影响,分析了该策略下系统的可达速率和以及在不同信道状态下的仿真结果。此外,针对双向中继协作网络的资源配置问题,结合现有的功率分配方案,集中于非对称双向中继协作网络功率分配的研究。在双向中继协作网络总功率受限的情况下,通过确定系统最小传输速率阈值,推导出节点瞬时接收信噪比较紧的下界值,提出以接收信噪比的下界值为约束条件,以最小化总功率损耗为目标对功率分配进行优化。仿真分析得出:该策略可以降低总功率的开销。同时,针对该策略中剩余功率的有效分配问题,提出一种以最大化系统容量为目标的功率优化分配方案,并仿真验证了该方案的可行性。
【关键词】：协作网络 非对称 双向中继 中继选择 功率分配
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.0
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究内容和结构安排13-15
• 第二章 协作通信技术15-25
• 2.1 协作分集技术16-17
• 2.1.1 时间分集16
• 2.1.2 空间分集16-17
• 2.1.3 频率分集17
• 2.1.4 极化分集17
• 2.2 终端合并技术17-20
• 2.2.1 最大比合并18
• 2.2.2 等增益合并18-19
• 2.2.3 选择合并19
• 2.2.4 不同合并方式的仿真比较19-20
• 2.3 中继协作转发策略20-24
• 2.3.1 放大转发策略21-22
• 2.3.2 译码转发策略22
• 2.3.3 编码转发策略22-23
• 2.3.4 转发策略性能23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 双向中继协作网络分析25-34
• 3.1 单向中继和双向中继协作网络25-29
• 3.1.1 单向中继（One-way Relay）协作网络25-27
• 3.1.2 双向中继（Two-way Relay）协作网络27-29
• 3.2 网络编码29-30
• 3.2.1 基本原理概述29
• 3.2.2 无线协作通信中的网络编码29-30
• 3.3 双向中继协作网络的优化30-32
• 3.3.1 中继选择策略31-32
• 3.3.2 功率分配策略32
• 3.4 本章小结32-34
• 第四章 非对称双向中继协作网络的中继选择34-47
• 4.1 影响非对称双向中继协作网络性能的因素34-35
• 4.2 非对称双向协作网络性能分析35-40
• 4.2.1 系统模型35-36
• 4.2.2 系统参数36-37
• 4.2.3 系统的鲁棒性分析37-40
• 4.3 最小化最大速率的中继选择40-42
• 4.3.1 基于最小化最大传输速率中继选择40-41
• 4.3.2 最小化最大准则下可达速率和分析41-42
• 4.4 仿真分析42-45
• 4.5 本章小结45-47
• 第五章 非对称双向中继协作网络功率分配47-58
• 5.1 非对称双向中继协作网络的功率分配47-48
• 5.2 非对称双向中继协作传输模型48-49
• 5.3 基于最小传输速率的功率分配策略49-53
• 5.3.1 最小传输速率下瞬时接收信噪比49-50
• 5.3.2 功率分配算法实现50-52
• 5.3.3 仿真分析52-53
• 5.4 基于最大化系统容量的功率分配53-57
• 5.4.1 系统容量分析54
• 5.4.2 功率分配算法实现54-56
• 5.4.3 仿真分析56-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间主要的论文情况和科研情况68

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本文编号：300305