協(xié)作分集中基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的多中繼協(xié)作節(jié)點選擇和功率分配策略.pdf

1、隨著無線通信的發(fā)展，人們不斷追求更高品質(zhì)的無線數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)質(zhì)量(QoS)，無線通信正朝著高速率、寬覆蓋的方向發(fā)展。但無線通信中的多徑衰落效應(yīng)始終是困擾數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的最大問題。由此，人們從中繼信道得到啟發(fā)，提出了協(xié)作分集的概念。目前的研究結(jié)果表明：協(xié)作分集作為一種新的空域分集，可以像MIMO一樣有效對抗信道衰落、提高信號的覆蓋面積、增加系統(tǒng)容量、提升數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量。 本文首先從分集技術(shù)的基本概念入手，對分集技術(shù)的分類和接

2、收合并方式進行了綜述。分析了協(xié)作分集中的幾種協(xié)議并對各個協(xié)議進行了比較。文中基于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward)協(xié)作分集協(xié)議，重點研究分析了在多中繼節(jié)點的情況下，采用重復(fù)編碼(repetition)和空時編碼(space-time-code)方式的信道互信息量和系統(tǒng)中斷概率。并在此分析基礎(chǔ)上，提出了一種在多個中繼節(jié)點、單個源節(jié)點和目的節(jié)點的場景下，通過部分信道狀態(tài)信息(CSI)，基于信道容量增益判決的多中繼選擇方法。該中

3、繼選擇方法能夠選用較少的中繼節(jié)點數(shù)獲得和最優(yōu)中繼選擇方法非常相近的系統(tǒng)性能，在相同中繼節(jié)點數(shù)參與協(xié)作通信的情況下，這種方法比原有的基于距離的中繼選擇方法和隨機選擇中繼的方法在中斷概率上有明顯地提高。 接下來本文討論了在Nakagami-m衰落信道模型下，針對系統(tǒng)總功率和各中繼節(jié)點功率都受限的實際情況，提出了一種以最大化系統(tǒng)互信息量為目標的各節(jié)點最優(yōu)功率分配方案。通過采用凸優(yōu)化算法，功率在源節(jié)點和中繼節(jié)點間得到了合理的分配。并從信