基于信道狀態(tài)信息預(yù)測的中繼選擇方法研究.pdf

1、協(xié)作中繼技術(shù)是一種重要的無線通信技術(shù)，它可以帶來空間分集，提升頻譜效率、鏈路可靠性，以及網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性等，具有很大的應(yīng)用潛力。在其中的各關(guān)鍵技術(shù)中，中繼選擇方法直接關(guān)系到協(xié)作通信系統(tǒng)性能的好壞，因此受到廣泛關(guān)注。一般的協(xié)作中繼選擇方法往往利用過時(shí)的信道狀態(tài)信息作為中繼選擇的主要依據(jù)，這種過時(shí)是由于中繼選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)之間存在時(shí)延造成的，基于過時(shí)CSI的中繼選擇未必具有理想的系統(tǒng)性能。本文希望通過信道預(yù)測為中繼選擇提供更精確的信道狀態(tài)信息

2、，因此開展基于信道預(yù)測的中繼選擇方法研究，具體貢獻(xiàn)如下:
　　(1)提出了一種基于斜率預(yù)測的信道狀態(tài)信息預(yù)測算法及中繼選擇方法。該預(yù)測算法將預(yù)測范圍切割成若干個(gè)足夠小的時(shí)間片段，在這些小的時(shí)間片段內(nèi)使用FIR維納預(yù)測器連續(xù)預(yù)測信道一階線性函數(shù)的斜率。同時(shí)，分析了基于該預(yù)測算法的中繼選擇性能。數(shù)值結(jié)果表明，與基于過時(shí)信道狀態(tài)信息的中繼選擇方法相比，所提方法能有效降低協(xié)作通信系統(tǒng)的誤碼率。
　　(2)為了在信道預(yù)測復(fù)雜度和精度之

3、間取得平衡，提出了在測量信噪比基礎(chǔ)上增加服從特定分布的隨機(jī)數(shù)以獲得預(yù)測信噪比，并利用預(yù)測信噪比進(jìn)行中繼選擇的低復(fù)雜度中繼選擇方法，并對(duì)方法性能進(jìn)行了分析，得到了系統(tǒng)中斷概率和平均誤碼率的表達(dá)式。數(shù)值結(jié)果表明，所提方法在中斷和誤碼率性能上優(yōu)于基于最小均方誤差預(yù)測的中繼選擇方法，且復(fù)雜度遠(yuǎn)低于后者。尤其在高信道相關(guān)性時(shí)，所提方法降低系統(tǒng)平均誤碼率和中斷概率的效果更明顯。
　　(3)從單用戶場景擴(kuò)展到多用戶場景，考慮多用戶通信中的干擾問