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、多天線輸入輸出(MIMO)等空間分集技術能大幅提升無線移動通信系統(tǒng)容量，但實現(xiàn)MIMO的智能天線等技術復雜度高，價格昂貴，目前難以實用。協(xié)作通信則是提升無線移動通信系統(tǒng)容量的另一種有效途徑，它在多用戶通信環(huán)境中，通過共享鄰近移動通信用戶的天線來產生一種與MIMO等效的虛擬多天線輸入輸出通信系統(tǒng)環(huán)境，從而獲得相應的空間分集，大幅提高無線移動通信系統(tǒng)傳輸性能和容量。本文重點研究中繼選擇算法及協(xié)作中各節(jié)點的功率分配方案。
　　 具體的

2、研究內容如下:
　　 (1)論文簡要闡述了協(xié)作通信的理論基礎知識，主要包括無線信道的特點及幾種常用的信道衰落模型，時間分集、頻率分集和空間分集及三種合并技術，及放大轉發(fā)、解碼轉發(fā)和編碼轉發(fā)等三種協(xié)作傳輸協(xié)議的詳細過程。
　　 (2)本文詳細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上，考慮了源節(jié)點和目的節(jié)點之間的直接傳輸鏈路。只有當直接傳輸失敗時，才采取協(xié)作通信模式，即探討了何時需要協(xié)

3、作的問題。此外，還分析了改進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函數(shù)。在選擇單個中繼參與協(xié)作時，此算法對源節(jié)點和中繼節(jié)點的發(fā)送功率進行合理地分配。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式。
　　 仿真實驗表明，本文改進的中繼選擇算法，能獲得4dB左右的