協(xié)作中繼資源分配策略研究.pdf

1、隨著人們對進(jìn)行自由通信的渴求，使得無線網(wǎng)絡(luò)得到迅速發(fā)展，基于中繼的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)令傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中一直存在的健壯性差跟可伸縮性低等問題得到迎刃而解，因此使得協(xié)作中繼系統(tǒng)的研究因此也得到蓬勃發(fā)展。中繼是無線通信系統(tǒng)中非常有前景的技術(shù)，是未來提高覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)闹匾椒?。隨著協(xié)作中繼的研究不斷的深入，如何在源節(jié)點(diǎn)跟協(xié)作節(jié)點(diǎn)之間優(yōu)化地分配資源，進(jìn)一步提高傳輸速率的問題開始受到關(guān)注。
　　 本文以基于協(xié)作中繼無線通信系統(tǒng)為研究背景，探討

2、了多中繼協(xié)作分集中各節(jié)點(diǎn)資源分配問題。第一、研究在放大轉(zhuǎn)發(fā)模式下，基于分布式空時(shí)碼的協(xié)作中繼功率分配問題。首先分析了AF-DSTC中繼系統(tǒng)模型和該模型下的衰落量，在第一跳中選擇合適的中繼參與協(xié)作，第二跳中滿足信道傳輸閥值時(shí)才發(fā)送信息?？紤]源節(jié)點(diǎn)只能獲取中繼至目的節(jié)點(diǎn)鏈路的信道統(tǒng)計(jì)信息，也就是完全信道狀態(tài)信息(CSI)不能獲取。接著以最小衰落量為限制條件建立功率分配策略問題的數(shù)學(xué)模型，其能夠在滿足目標(biāo)中斷概率前提下，使得源節(jié)點(diǎn)跟協(xié)作中繼節(jié)

3、點(diǎn)的總平均發(fā)射功率最小化。通過解決模型得出一種多中繼功率分配策略。最后通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了所提出的功率分配策略。第二、針對未來通信系統(tǒng)高效節(jié)能問題，為了提高系統(tǒng)傳輸能量效率，考慮在協(xié)作中繼節(jié)點(diǎn)總分配功率約束條件，建立多中繼多用戶系統(tǒng)最小化單位數(shù)據(jù)能量消耗問題的數(shù)學(xué)模型。通過拉格朗日對偶分解方法對此模型進(jìn)行了求解，并基于對偶分解方法，針對集中式功率分配方案的缺陷設(shè)計(jì)了一種分布式功率分配算法，通過梯度法最終迭代收斂出功率分配最優(yōu)解，并對算法的