協(xié)作通信網(wǎng)協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)選擇技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著因特網(wǎng)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展,未來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將會(huì)承載更多的高速率、實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù),提高頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率成為未來(lái)無(wú)線通信亟待解決的問(wèn)題。而協(xié)作中繼技術(shù)借鑒虛擬MIMO的思想,具備無(wú)需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、少量修改上層通信協(xié)議即可付諸實(shí)踐的優(yōu)勢(shì),解決了在顯著提升系統(tǒng)容量的同時(shí)克服終端小型化、低功率、低成本的問(wèn)題,成為解決未來(lái)無(wú)線通信發(fā)展瓶頸的技術(shù)。在協(xié)作中繼技術(shù)中,最為關(guān)鍵的是協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)的選擇技術(shù),現(xiàn)有研究表明只有根據(jù)系統(tǒng)需求合理地

2、選擇中繼節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作才能最大限度提升通信性能。因此,研究協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)中的中繼節(jié)點(diǎn)選擇技術(shù)具有重大的實(shí)際意義。本論文以國(guó)家自然科學(xué)基金“基于效用的自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)同通信研究(60802009)”和國(guó)家863項(xiàng)目“區(qū)域網(wǎng)虛擬多天線傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究(2008AA01Z204)”為研究背景,研究新型的協(xié)作中繼選擇算法,分析了協(xié)作通信性能與協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)目的關(guān)系。
   本文以無(wú)線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)作為研究場(chǎng)景。首先,針對(duì)以前研究中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法都

3、是過(guò)多關(guān)注于某一個(gè)特定的性能指標(biāo)的現(xiàn)象,本文提出了通過(guò)線性加權(quán)的方法,將中斷概率、誤碼率、節(jié)點(diǎn)選擇公平性有效結(jié)合起來(lái)考慮,提出了一種聯(lián)合中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法,該算法從整體考慮協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)的選擇問(wèn)題,使得協(xié)作通信的各個(gè)性能指標(biāo)得到了很好的折中處理。然后,針對(duì)協(xié)作通信性能與參與協(xié)作的中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)目的關(guān)系這一問(wèn)題,本文以中斷容量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),分析了單中繼協(xié)作和多中繼協(xié)作兩種情況下的性能差異,給出了表明兩者性能優(yōu)劣拐點(diǎn)的一個(gè)信噪比門限值,該門限值可以確

4、定既定條件下是采用何種中繼協(xié)作方式。此外,還進(jìn)一步推導(dǎo)出在既定的通信場(chǎng)景下,為保證協(xié)作通信性能不下降,可以利用的參與協(xié)作通信的中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)目的最大值,這一分析可以避免過(guò)多不必要的中繼節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作通信,從而保證網(wǎng)絡(luò)能量的有效利用。
   本文提出的聯(lián)合協(xié)作中繼選擇算法和協(xié)作通信性能與協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)目間關(guān)系的研究,從一個(gè)全新的角度審視協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇問(wèn)題,所選擇出的協(xié)作節(jié)點(diǎn)對(duì)于協(xié)作性能的提升相比以前的選擇算法更優(yōu),減少了節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作通信的盲目

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