無線通信網(wǎng)絡(luò)中有效分集協(xié)作策略.pdf

1、隨著調(diào)制技術(shù)和天線技術(shù)的不斷進(jìn)步,無線通信技術(shù)取得了卓越的進(jìn)展?，F(xiàn)有的無線通信技術(shù)不僅滿足了當(dāng)前和將來對(duì)無線通信系統(tǒng)的要求,還完美解決了通信領(lǐng)域中時(shí)變衰落信道上存在的巨大挑戰(zhàn)。下一代無線網(wǎng)絡(luò)將超出傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)或者單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳統(tǒng)無線場(chǎng)景。它們將基于復(fù)雜的交互:相關(guān)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)協(xié)作從而提高它們自身以及網(wǎng)絡(luò)整體性能。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)作為一種無線通信領(lǐng)域的革命性技術(shù)吸引了人們極大的關(guān)注,它能帶來高可靠性、低功耗以及高

2、數(shù)據(jù)率。但是,MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本代價(jià)很高且 MIMO技術(shù)需要收發(fā)端同時(shí)配置多跟天線因此不適合諸如掌上電話之類的小型設(shè)備。
　　基于中繼節(jié)點(diǎn)的協(xié)作分集技術(shù)的出現(xiàn)為有效提高頻譜利用率和功率效率,改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和可持續(xù)性并降低網(wǎng)絡(luò)中斷概率提供了一種替代方法。與多天線系統(tǒng)類似,中繼通過復(fù)制多個(gè)信號(hào)來提供多樣性選擇。協(xié)作分集技術(shù)通過充分協(xié)調(diào)無線通信系統(tǒng)中分布的不同節(jié)點(diǎn),合成一個(gè)虛擬天線陣來模擬MIMO系統(tǒng)中多天線收發(fā)器的操作。
　　

3、在放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify-and-Forward,AF)技術(shù)中,中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)。在解碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward,DF)技術(shù)中,中繼節(jié)點(diǎn)則對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行正確解碼后再轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)。然而,AF受到噪聲放大問題(在前傳過程中中繼會(huì)很大程度放大噪聲)的困擾,這個(gè)會(huì)大大降低端對(duì)端接收信號(hào)的質(zhì)量。而DF由于源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)間衰減信道的存在導(dǎo)致可能的傳播錯(cuò)誤(中繼節(jié)點(diǎn)并不能做到零錯(cuò)誤解碼)導(dǎo)致錯(cuò)誤遷

4、延。在本課題中,研究了一種新穎的自適應(yīng)中繼策略,并得出協(xié)作分集通信網(wǎng)絡(luò)的中斷性能,并探究了AF和DF模式下協(xié)作分集的基本限制。在適應(yīng)策略中,根據(jù)接收到的信噪比,中繼不用從目的地獲取任何反饋信息便能自動(dòng)在 AF與DF模式間轉(zhuǎn)換。特別的得到新的近似中斷概率表達(dá)式。為了降低AF和DF的副作用以及促進(jìn)當(dāng)前無線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查了最佳功率分配技術(shù),通過適應(yīng)的中繼協(xié)議提出分析模型來評(píng)估有效協(xié)作多樣化策略的性能。有趣的是,發(fā)現(xiàn)采用自適應(yīng)中繼協(xié)