考慮中繼節(jié)點(diǎn)特性的中繼選擇方法研究.pdf

1、協(xié)作中繼技術(shù)是一種重要的無線通信技術(shù)，它可以帶來空間分集，提升頻譜效率、鏈路可靠性，以及網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性等，具有很大的應(yīng)用潛力。在其中的各關(guān)鍵技術(shù)中，中繼選擇方法直接關(guān)系到協(xié)作通信系統(tǒng)性能的好壞，因此受到廣泛關(guān)注。一般的協(xié)作中繼選擇方法往往關(guān)注鏈路的信噪比而忽略了其它因素，如中繼節(jié)點(diǎn)具備緩存特性、供電方式為電池供電等因素。作者希望在中繼選擇算法設(shè)計中增加對中繼節(jié)點(diǎn)特性的考慮，進(jìn)一步完善中繼選擇方法的性能。通過研究，分別提出了降低中繼業(yè)務(wù)

2、時延和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的中繼選擇算法，具體貢獻(xiàn)如下:
　　(1)針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可能在中繼節(jié)點(diǎn)處排隊(duì)等待發(fā)送，不能有效滿足業(yè)務(wù)對時延要求的問題，在雙跳DF協(xié)作通信系統(tǒng)中建立了考慮中繼時延的中繼選擇模型，提出了一種兼顧中繼時延和信道狀態(tài)的中繼選擇方法，并進(jìn)行了性能分析。首先推導(dǎo)了中繼時延的概率密度函數(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)獲得了基于所提中繼選擇方法的系統(tǒng)平均容量和中斷概率。仿真結(jié)果與解析結(jié)果高度一致，并同時表明:所提中繼選擇方法在保證傳

3、輸速率前提下，可以有效地降低業(yè)務(wù)在中繼節(jié)點(diǎn)處的平均時延，提高了系統(tǒng)整體性能。
　　(2)針對協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中信道條件好的電池供電的中繼節(jié)點(diǎn)可能被頻繁選擇用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)致電量快速消耗，嚴(yán)重時甚至降低網(wǎng)絡(luò)生命周期的問題，面向電池供電的中繼節(jié)點(diǎn)如移動終端等，提出了一種兼顧電池能耗、電池余量和信道狀態(tài)信息的中繼選擇方法，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的電池能耗與電池余量的比值情況對鏈路的信噪比加權(quán)，選擇加權(quán)后的中繼鏈路信噪比最大的中繼鏈路的源節(jié)點(diǎn)或中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)