基于一类虚拟全双工通信体制的无线网络性能研究

发布时间：2023-10-06 10:52

　　通过自干扰消除等技术,在同一频带内同时发送和接收信号能够有效地提升频谱效率,因而被认为是应对频谱资源日渐匮乏问题的潜在途径之一,近年来受到了广大研究人员的关注。然而,尽管自干扰消除技术发展快速,但目前仍然处于实验室阶段并且过于复杂,难以用于实际应用。主要原因是发送机的自身信号功率通常要比期望接收功率强几个数量级,对软硬件的要求过高。因此,有必要研究易部署且低成本、高可靠性的自干扰消除技术的替代方案来实现带内全双工。快速开关切换全双工(RODD)将全双工概念从物理层拓展到访问层,支持终端在一个时帧上同时发送和接收,利用自干扰避免简化设计,并且可以为网络带来新的吞吐量,是实现带内全双工的重要途径之一。RODD根据一个随机生成的开关掩模来在一个时帧内发送信号,并通过掩模中的“off”时隙来接收期望信号,因此用户可以在一个时帧上同时接收和发送,从而实现了帧级带内全双工。但由于用户物理层仍受限于半双工约束,因此被称作虚拟的带内全双工技术。基于此,本文从多个层面分析了 RODD及其相关技术在无线通信中的性能表现,其具体内容表现为:·介绍RODD相关概念并建立数学模型,考察RODD在自组织网络(ad...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究工作的背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 相关工作及研究现状
        1.2.1 RODD与传统全双工通信以及跳时无线电的区别
        1.2.2 RODD的实现基础
        1.2.3 开关掩模在无线通信领域的利用
    1.3 本文结构和主要贡献
第2章 基于快速开关切换的虚拟全双工通信
    2.1 引言
    2.2 基于RODD的通信模型
    2.3 RODD可达速率分析
    2.4 数值仿真
    2.5 信道编码及开关序列
    2.6 本章总结
第3章 基于RODD虚拟全双工通信的无线网络时延性能分析
    3.1 引言
    3.2 RODD网络时延与稳定性分析
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 基于RODD网络稳定性理论分析
        3.2.3 基于RODD的网络时延理论分析
        3.2.4 数值仿真
    3.3 本章总结
第4章 不连续传输的能量效率分析
    4.1 引言
    4.2 单用户不连续传输的能效分析
        4.2.1 单用户场景下的系统模型
        4.2.2 单用户不连续传输下的能效分析与优化
        4.2.3 数值仿真
    4.3 多用户上行链路的不连续传输能效分析
        4.3.1 多用户上行链路系统模型
        4.3.2 多用户下两种接入方案的能效选择:TDMA与NOMA
        4.3.3 数值分析
    4.4 多用户下行链路的不连续传输能效分析
        4.4.1 多用户下行链路系统模型
        4.4.2 下行链路能效分析
    4.5 系统设计的度量标准选择:能量效率与频谱效率
    4.6 本章总结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来研究计划与展望
        5.2.1 未来研究计划
        5.2.2 展望未来
参考文献
附录A 补充材料
    A.1 引理4.1的证明
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3851714