無線協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇問題研究.pdf

1、隨著無線通信的發(fā)展，協(xié)作成為未來無線通信的一個(gè)重要手段。無線協(xié)作通信系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作能夠提高中斷概率性能，而無線頻譜感知系統(tǒng)中感知節(jié)點(diǎn)的協(xié)作頻譜感知能夠提高感知性能。在協(xié)作系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)選擇得到了廣泛的關(guān)注。
　　 本文首先介紹了無線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的基本模型和其中的基本方法，然后介紹了無線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇問題的研究現(xiàn)狀，指出節(jié)點(diǎn)選擇對(duì)系統(tǒng)性能的提升。然后介紹了無線協(xié)作頻譜感知網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知的基本方法和節(jié)點(diǎn)選擇的研究現(xiàn)狀

2、。
　　 目前放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇算法大部分是基于瞬時(shí)信道信息的節(jié)點(diǎn)選擇，這種算法需要準(zhǔn)確的信道估計(jì)和大量的信道反饋，這在實(shí)際系統(tǒng)中較難實(shí)現(xiàn)?；诖?，首先研究了基于部分信道信息的節(jié)點(diǎn)選擇?？紤]了在協(xié)作通信中，已知協(xié)作通信過程中一個(gè)階段的瞬時(shí)信道信息和另一個(gè)階段的統(tǒng)計(jì)信道信息的條件下，提出了兩種節(jié)點(diǎn)選擇算法，并且分析了這兩種算法的中斷概率性能。隨后，為了進(jìn)一步降低節(jié)點(diǎn)選擇對(duì)信道估計(jì)和反饋的依賴，研究了放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作通信網(wǎng)

3、絡(luò)中，已知兩個(gè)階段的統(tǒng)計(jì)信道信息的條件下，如何進(jìn)行選擇最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)集合進(jìn)行協(xié)作的問題。通過對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)定義了等效信道增益參數(shù)的排序，并根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)等效信道增益參數(shù)計(jì)算的等效信噪比門限，指出在不同的信噪比條件下應(yīng)選擇不同的中繼節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作。
　　 網(wǎng)絡(luò)編碼在協(xié)作通信中的應(yīng)用得到人們的廣泛關(guān)注。把網(wǎng)絡(luò)編碼引入了編碼協(xié)作系統(tǒng)，提出了一種新的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼協(xié)作傳輸方式。分析了在該傳輸方式下的系統(tǒng)的中斷概率。分析指出，當(dāng)兩個(gè)協(xié)作節(jié)

4、點(diǎn)之間的信道條件較差時(shí)，網(wǎng)絡(luò)編碼能夠提升系統(tǒng)性能；反之，網(wǎng)絡(luò)編碼會(huì)降低系統(tǒng)性能?；诖?，提出了一種自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼協(xié)作通信傳輸方式。仿真結(jié)果表明，這種自適應(yīng)的傳輸方式的性能在任何信道條件下，其性能由于傳統(tǒng)的編碼協(xié)作傳輸方式和提出的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼協(xié)作傳輸方式。進(jìn)一步考慮在由多個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中，在已知信道統(tǒng)計(jì)信息的條件下，提出了兩種節(jié)點(diǎn)選擇的算法，以獲得系統(tǒng)的最優(yōu)性能。仿真結(jié)果表明，提出的算法在顯著降低復(fù)雜

5、度的情況下，取得了和窮舉算法相似的中斷性能。
　　 認(rèn)知無線電是解決無線頻譜資源稀缺的一個(gè)重要手段，而其中最重要的是頻譜感知。首先提出了一種在各個(gè)感知節(jié)點(diǎn)信噪比不相等情況下的權(quán)重融合準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則充分利用了各個(gè)感知節(jié)點(diǎn)的信噪比信息。然后推導(dǎo)了這種準(zhǔn)則下的感知性能。仿真結(jié)果表明，這種準(zhǔn)則能夠取得比傳統(tǒng)的感知準(zhǔn)則更好的感知性能。依據(jù)權(quán)重因子的大小，首先提出了一種節(jié)點(diǎn)選擇策略，當(dāng)某個(gè)感知節(jié)點(diǎn)的權(quán)重因子小于某一門限，則該節(jié)點(diǎn)不參與協(xié)作。這