多源协作通信中继节点选择算法研究

发布时间：2017-08-25 11:30

  本文关键词：多源协作通信中继节点选择算法研究

  更多相关文章： 多源多中继系统 协作通信 中继选择 功率分配 中断概率

【摘要】：协作通信是在多用户网络中,拥有单天线的各临近用户按照一定的规则共享彼此的天线构成一种虚拟的多天线收发环境,即虚拟MIMO,进行信息收发的技术。协作通信技术在不增加天线数目的情况下,可获得与实际多天线和多跳传输网络相同的性能增益。协作通信系统的中断性能主要受节点协作关系的影响,因此中继节点的选择至关重要,本文主要围绕协作通信中的中继节点选择进行研究。首先,本文介绍了协作通信的研究背景、发展状况、运用领域和潜在的问题;简要介绍了最常见的几种网络模型和分集合并技术;再介绍了几种典型的中继转发协议,并对单中继场景下各转发协议的中断性能和误码性能进行了分析和仿真。然后,本文总结了单源协作通信系统中基于不同优化目的的中继选择算法,概括出各自的优缺点;并介绍了几种主要的多源中继选择算法。最后,为了更加合理的利用系统资源,针对能量受限的放大转发多源协作通信网络,本文提出了一种基于统计信道信息的中继节点选择算法(relay selection and power allocation Algorithm),该算法在确保系统能获得满意的给定中断概率的基础上,实现系统发射总功率的最小化。根据统计信道信息,目的节点首先计算每个源节点在直传及各中继协作时的最小发射功率,并由此组建功率矩阵,然后由功率矩阵计算出每个源节点的功率分配需求因子,最后由功率分配需求因子确定每个源节点与中继节点的协作关系。在确定的协作关系中,一个中继节点可以在不同的时隙为两个源节点提供转发服务,充分发挥了高性能中继节点的优势。与直接传输和DPAa RS策略相比,本文算法能有效降低系统的传输总功率,延长网络寿命。
【关键词】：多源多中继系统 协作通信 中继选择 功率分配 中断概率
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究的背景和应用场景10-11
• 1.1.1 研究背景与意义10
• 1.1.2 应用场景10-11
• 1.2 协作通信的研究现状11-12
• 1.3 协作通信中的潜在问题12-13
• 1.4 本文主要内容及结构安排13-15
• 第2章 协作通信技术基础15-25
• 2.1 协作通信的基本网络模型15
• 2.2 分集技术15-16
• 2.3 合并技术16-18
• 2.4 协作通信的转发协议18-24
• 2.4.1 转发协议介绍18-21
• 2.4.2 不同转发协议下中断概率分析21-23
• 2.4.3 不同转发协议下中断概率仿真23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 不同源节点数时的中继节点选择25-35
• 3.1 单源时的中继节点算法算法25-34
• 3.1.1 基于中断概率的中继选择算法25-26
• 3.1.2 基于信道信息的单源中继选择算法26-28
• 3.1.2.1 基于瞬时信道信息的中继选择算法27
• 3.1.2.2 基于统计信道信息的中继选择算法27
• 3.1.2.3 基于混合信道信息的中继选择算法27-28
• 3.1.3 基于误码率的单源中继选择算法28-32
• 3.1.3.1 放大转发时的系统误码率和最优功率分配分析28-29
• 3.1.3.2 译码转发时的误码率和最优功率分配分析29-31
• 3.1.3.3 DF与AF协作系统误码性能仿真31-32
• 3.1.4 基于最大化网络寿命的单源中继选择算法32-33
• 3.1.5 各单源中继选择算法的性能对比33-34
• 3.2 多源中继选择算法34
• 3.3 小结34-35
• 第4章 一种基于统计信道信息的多源中继选择算法35-45
• 4.1 系统模型及最优功率分配35-38
• 4.2 算法描述38-41
• 4.3 性能仿真分析41-44
• 4.4 小结44-45
• 第5章 总结与展望45-47
• 5.1 回顾与总结45
• 5.2 后续研究方向展望45-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-52
• 攻读学位期间发表或录用的学术论文52

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本文编号：736676