無線通信網(wǎng)絡中有效分集協(xié)作策略.pdf

1、隨著調(diào)制技術和天線技術的不斷進步,無線通信技術取得了卓越的進展?，F(xiàn)有的無線通信技術不僅滿足了當前和將來對無線通信系統(tǒng)的要求,還完美解決了通信領域中時變衰落信道上存在的巨大挑戰(zhàn)。下一代無線網(wǎng)絡將超出傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡中單點對單點或者單點對多點的傳統(tǒng)無線場景。它們將基于復雜的交互:相關節(jié)點與其他節(jié)點協(xié)作從而提高它們自身以及網(wǎng)絡整體性能。多輸入多輸出(MIMO)技術作為一種無線通信領域的革命性技術吸引了人們極大的關注,它能帶來高可靠性、低功耗以及高

2、數(shù)據(jù)率。但是,MIMO技術實現(xiàn)成本代價很高且 MIMO技術需要收發(fā)端同時配置多跟天線因此不適合諸如掌上電話之類的小型設備。
　　基于中繼節(jié)點的協(xié)作分集技術的出現(xiàn)為有效提高頻譜利用率和功率效率,改善網(wǎng)絡覆蓋率和可持續(xù)性并降低網(wǎng)絡中斷概率提供了一種替代方法。與多天線系統(tǒng)類似,中繼通過復制多個信號來提供多樣性選擇。協(xié)作分集技術通過充分協(xié)調(diào)無線通信系統(tǒng)中分布的不同節(jié)點,合成一個虛擬天線陣來模擬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)技術中,中繼節(jié)點對收到的信號進行放大并轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點。在解碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward,DF)技術中,中繼節(jié)點則對收到的信號進行正確解碼后再轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點。然而,AF受到噪聲放大問題(在前傳過程中中繼會很大程度放大噪聲)的困擾,這個會大大降低端對端接收信號的質(zhì)量。而DF由于源節(jié)點與中繼節(jié)點間衰減信道的存在導致可能的傳播錯誤(中繼節(jié)點并不能做到零錯誤解碼)導致錯誤遷

4、延。在本課題中,研究了一種新穎的自適應中繼策略,并得出協(xié)作分集通信網(wǎng)絡的中斷性能,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式。為了降低AF和DF的副作用以及促進當前無線協(xié)作通信網(wǎng)絡的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查了最佳功率分配技術,通過適應的中繼協(xié)議提出分析模型來評估有效協(xié)作多樣化策略的性能。有趣的是,發(fā)現(xiàn)采用自適應中繼協(xié)