基于二分图最大赋权匹配的网络编码中继选择

针对多用户多中继场景,为了进一步提升系统的吞吐量,需要为用户选择合适的中继协助其传输. 考虑到多址网络编码中继的中继选择问题是一个复杂的优化问题,为了降低其求解复杂度,将中继网络建模为带权二分图,中继选择最优解即转化为图论中求二分图最大赋权匹配问题. 分别将Kuhn和Munkres（KM）算法和贪婪算法应用于多址接入中继网络的中继选择,蒙特卡洛仿真结果表明,KM算法求解的遍历容量略高于贪婪算法.     

联合功率分配的全双工MIMO中继最小速率优化

针对全双工多天线中继系统的端到端速率受到信道估计误差和发射机/接收机有限动态范围影响的问题,将中继端到端速率问题转换为加权总速率最优问题,提出一种联合功率分配算法．该算法通过联合优化源节点和中继节点的预编码矩阵,使系统能够根据信道状态信息联合分配源节点和中继节点的功率．仿真结果表明,联合功率分配算法相较于传统的单节点功率约束算法能够提升系统最小速率,抑制自干扰的影响．     

AF-MIMO系统机会中继选择算法

在没有直传链路的AF-MIMO协作通信系统中,针对节点发送功率和转发功率未知情况下的最佳中继选择问题,提出了一种机会中继选择算法。该算法通过理论分析和数学推导,分别研究了协作中继数目和系统各部分的功率分配对信道容量的影响,并依据瞬时信道信息推导出简易判别式,利用最大-最小化准则选择出最佳中继,在没有增大算法复杂度的同时提升了系统信道容量。仿真结果表明,该算法选择出的最佳中继在信道容量性能方面较已有算法有一定提高,验证了所提选择算法的有效性。     

一种结合威望的D2D通信中继选择算法

为了使终端直通通信能够公平有效地选择中继节点,提出了一种基于威望的中继选择算法．利用威望从社会域的角度描述了设备作为中继的意愿和能力; 同时在物理域分析了设备之间在不同传输模式下的数据传输情况; 采用博弈论的方法在候选中继设备中选出适合的中继,避免了社会关系弱、剩余能量低的设备被选作中继．结果表明,与随机选择算法和最大吞吐量算法相比,该算法提高了系统的吞吐量、终端直通链路的覆盖率以及中继选择的合理性．     

多载波系统多用户信号检测的一种新方法

为了解决多载波直扩码分多址（MC—DS—CDMA）系统中的多址干扰问题,将克隆选择算法应用于该系统的多用户信号检测,充分利用免疫理论中的克隆选择算法组合优化的能力,来同时确定每一个用户传输的符号位．研究结果表明,该检测方法不仅克服了该系统的多址干扰,而且通过调整算法的参数,可以在检测时间和系统平均误码性能间进行均衡．与最佳多用户检测器相比明显降低了计算复杂度,在相同带宽相同检测算法的条件下,获得了比DS—CDMA系统更好的特性．     

中继增强型正交频分复用系统的多播资源分配方法

针对现有正交频分复用系统使用中继进行多播资源分配算法时效率较低的问题,提出了一种使用中继多输入输出系统的多播资源分配算法.算法将系统的功率划分为等长的基本分配单元,首先计算并存储每个子载波在给定功率的条件下使用中继传输方式时所能提供的最大速率,再通过动态规划算法同基站直接传输的速率进行比较,从而计算出每个子载波的用户分配、功率分配和传输方式.该算法可以从全局角度进行子载波的分配及用户分配,从而最大化系统总吞吐率.由于动态规划算法不需重复计算相同子问题,避免了重复问题的计算,因此可以在很短时间内完成资源的分配计算.仿真实验表明,所提包含用户分配的动态规划算法可以有效地利用系统资源,系统总吞吐率与最优算法计算结果之差小于0.10%.     

Resource Allocation in Multi-User MIMO-OFDM Relay-Enhanced System by Dynamic Programming

针对现有正交频分复用系统使用中继进行多播资源分配算法时效率较低的问题,提出了一种使用中继多输入输出系统的多播资源分配算法.算法将系统的功率划分为等长的基本分配单元,首先计算并存储每个子载波在给定功率的条件下使用中继传输方式时所能提供的最大速率,再通过动态规划算法同基站直接传输的速率进行比较,从而计算出每个子载波的用户分配、功率分配和传输方式.该算法可以从全局角度进行子载波的分配及用户分配,从而最大化系统总吞吐率.由于动态规划算法不需重复计算相同子问题,避免了重复问题的计算,因此可以在很短时间内完成资源的分配计算.仿真实验表明,所提包含用户分配的动态规划算法可以有效地利用系统资源,系统总吞吐率与最优算法计算结果之差小于0.10％.     

一种新的无线中继网络随机接入协议

针对无线中继网络多址接入的碰撞问题,提出了一种由固定中继节点支持的多址随机接入协议.中继网络中的节点采用非坚持监听方式随机接入,保证一定比率的通过量,中继节点存储剩余碰撞的分组数据包.在若干个连续时隙内,根据信道衰落系数的非相关性,中继节点将建立恢复原始数据的线性方程组,求解并恢复原始数据包.仿真结果表明,与同类算法相比,采用了非坚持监听方式,系统的吞吐量有较明显的提高;该方法不需要增加重传机制,节省了系统频谱资源;由于有中继存在,采用了不同路径传输,使信道参数不相关;接收端不需要增加天线等硬件设备,以便获得较高的分集增益.     

多目标联合优化的移动中继选择策略

为了在提升用户吞吐量的同时降低中继节点切换概率,分析了动态场景下用户与中继节点的移动状态,提出了多目标联合优化的移动中继选择策略.算法通过分析动态场景中影响系统吞吐量与中继切换概率的因素进行中继节点选择,充分考虑了多跳蜂窝网络的移动特性和用户呼叫到达状态.仿真结果表明,所提算法在有效提升用户吞吐量的同时降低了中继切换概率.     

无线数据通信网预订式多址算法的分析

分析了一种适应于无线数据通信系统的预订式多址算法，并进行了仿真计算，结果表明这种多址算法与ＴＤＭＡ和Ｓｏｌｔｔｅｄ－ＡＬＯＨＡ方法相比具有更好的吞吐率－延时特性，特别是可以解决报文信息连续传输问题。     

基于节点选择和功率分配算法的自适应调制协作通信系统

协作通信技术可以通过利用空间分集来改善系统的性能,特别是当信源节点已经知道信道信息时,可以获得相对于非自适应系统非常大的增益。提出一种基于自适应调制的协作通信方案,此方案结合了空时编码、功率分配和中继选择技术,在满足一定的误码率要求下可以提高系统吞吐量。通过与其它自适应、非自适应方案性能的比较,表明所提出的方案可以在很好地满足误码率要求的前提下,具有非常好的吞吐量性能。     

协作中继网络中节点传输时间和位置优化算法

在协作中继网络中提出一种基于(Quality-of-Service,QoS)驱动的协作节点传输时间和协作节点位置优化算法。基于当前用户的QoS时延需求,从理论上可推导出解码转发中继模式下系统容量表达式。以最大化系统容量为目标,可获得最优的协作节点传输时间和最优的协作节点位置。仿真结果表明,该优化算法能够自适应地确定最优节点的位置和传输时间,从而获得最大化系统容量,进一步有效提升整个系统的性能。     

两跳中继网络的资源分配算法

对于具有中继节点的蜂窝系统,用户的实际速率受限于基站与中继之间链路(第一跳链路)以及中继与用户之间链路(第二跳链路)的吞吐量.单独考虑其中某一跳链路的资源分配,会降低系统的整体性能.因此,针对中继网络,设计了基于两跳链路吞吐量平衡的正向和逆向功率分配算法.其中正向分配算法在进行第二跳链路资源分配时,考虑了第一跳链路的影响.而逆向分配算法则是将第二跳链路的吞吐量作为第一跳链路资源分配的依据.仿真结果表明,设计的算法有利于克服两跳中继网络的瓶颈问题.尤其是逆向分配算法由于充分考虑了用户的最优速率情况,在提高系统吞吐量的同时还减少了能量消耗.     

基于直传和全双工中继的CR-NOMA系统中断性能分析及功率分配研究

非正交多址接入(NOMA)是5G网络的关键候选技术之一,与认知无线电(CR)技术相结合形成的CR-NOMA系统,能够实现更高的频谱效率、更大的吞吐量和更低的传输延迟。本文将协调直传和中继传输(CDRT)技术引入CR-NOMA系统,其中CDRT表示次级源(SS)直接与近端用户通信,而仅通过中继与远端用户通信。在非理想串行干扰消除(SIC)和全双工(FD)中继情况下,推导了NOMA用户中断概率(OP)的精确闭式表达,并获得了在干扰温度限制(ITC)或者SS发射功率趋近于无穷时,用户OP的渐近表达式。此外,基于用户公平性和OP性能,提出用户功率分配因子优化算法。蒙特卡洛仿真验证了理论分析与实验结果的一致性。经过所提算法优化后,用户之间的公平性增加,系统总速率明显增大。     

能量协作下中继系统性能推导及仿真分析

由于无线传感器网络频繁使用中继节点带来了能量空洞问题,所以提出了一种单中继通信下基于能量协作的降低中断概率和减少能量消耗的方案。该方案假设中继节点分布为泊松点过程,并且源节点和中继节点能够从环境中收集能量。首先,在发送数据的初始阶段,源节点依据自身电池储能状态有概率地选择直通链路或者中继链路,再结合中继节点位置与电池稳态分布,利用信噪比推导出系统的中断概率表达式;而后,建立以消耗能量值最小化为目标函数的最优化模型,通过粒子群算法求出使系统消耗能量最少时的参数分配。由仿真结果可知,与原有方案相比,所提出的模型能获得更低的中断概率,且证明了能量协作可明显地减少通信过程中的能量消耗。     

基于复数域网络编码的下行传输方案设计

为进一步提高无线中继网络的信息传输速率,提出了一种基于复数域网络编码的有效下行传输方案。不同于传统的信息传输方案,该方案采用时间维复数域网络编码,中继节点对接收到的多个时隙的信源符号进行复数域网络编码并将编码符号同时发送给用户节点;用户节点接收到所有中继节点的编码符号,采用联合最大似然多用户检测恢复信源符号。性能分析和仿真结果表明,该方案的符号错误概率明显低于传统中继传输方案,且能获得更高的信息传输速率和网络吞吐量。     

LTE-Advanced中继系统切换优化算法

为了提高LTE-Advanced中继系统的切换性能,提出一种能够提高系统性能的切换优化算法。在切换测量阶段加入测量平均窗口,减小多径效应对接收信号的影响,并考虑用户移动速度对切换测量和切换执行时间的影响;在切换实施阶段,结合LTE-Advanced中继系统中引入的载波聚合技术,采用改进的边缘共享中继方案。经仿真表明,该算法可减少乒乓效应及平均掉话率,简化切换信令流程,降低切换中断时间,提高边缘用户吞吐量。