Two-way中繼系統(tǒng)中的資源分配算法及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、相對于One-way中繼，Two-way在系統(tǒng)總速率、中斷概率等恒量系統(tǒng)性能的指標上有著較高的提升，故其受到了廣泛的關(guān)注。在資源日益稀缺的今天，對資源進行優(yōu)化分配也是研究領(lǐng)域的重中之重。在Two-way中繼網(wǎng)絡(luò)中，如何以不同系統(tǒng)性能作為優(yōu)化目標對資源進行優(yōu)化分配具有重要的意義。
　　 本文以Two-way AF中繼網(wǎng)絡(luò)為研究對象，以系統(tǒng)總速率、中斷概率為性能指標，以提升系統(tǒng)性能為目的，以資源優(yōu)化分配作為手段，對Two-way A

2、F中繼網(wǎng)絡(luò)中最大化系統(tǒng)總速率、最小化系統(tǒng)中斷概率以及保證系統(tǒng)中斷概率前提下最小化系統(tǒng)總功率消耗的資源優(yōu)化分配方案進行了研究。
　　 本論文首先針對Two-way多中繼協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中的中繼選擇方法進行了一定的探討，并聯(lián)合考慮中繼節(jié)點處的接收信噪比和中繼節(jié)點到目的節(jié)點間的信道增益，提出了最優(yōu)中繼選擇方案。之后，建立了Two-way AF中繼網(wǎng)絡(luò)中基于公平性的優(yōu)化功率分配模型，并獲得最優(yōu)功率分配解決方案，最終通過仿真驗證此功率分配方案在提

3、升系統(tǒng)總速率上的優(yōu)越性。
　　 其次，在獲得上述優(yōu)化模型優(yōu)化解的基礎(chǔ)上，進一步對 Two-way AF中繼網(wǎng)絡(luò)中的功率分配方案進行深入研究。由于基于公平性的功率分配方案在顧及公平性的同時，會犧牲一定的系統(tǒng)總速率，為將系統(tǒng)總速率提升至最高，在之后的研究中建立了基于信道增益差異的優(yōu)化功率分配模型，鑒于模型求解的復雜性，通過提出一種迭代算法求出了此模型的近似最優(yōu)解，達到最大化總速率的目的。
　　 隨后，在Two-way AF中

4、繼系統(tǒng)中，本論文對Two-way AF中繼網(wǎng)絡(luò)的中斷概率閉合表達式進行詳細推導。在此基礎(chǔ)上，建立以最小化中斷概率為目的，系統(tǒng)總功率受限條件下的優(yōu)化模型，通過論證優(yōu)化模型為凸優(yōu)化問題，使用凸優(yōu)化模型的經(jīng)典解法--拉格朗日乘子法，對優(yōu)化模型進行數(shù)學求解，并獲得最佳功率分配解決方案。
　　 最后的研究中，同樣以 Two-way AF中繼網(wǎng)絡(luò)為研究場景，在保證系統(tǒng)中斷概率取值滿足用戶需求的條件下，以最小化總功率消耗為目的，建立優(yōu)化功率分