双中继协作通信的功率分配改进方案

为克服信息处于深度衰落情况下单中继协作困难,减少多中继协作目的端信号处理的复杂度,给出了双中继节点参与协作通信的功率分配方案。两个中继节点分别采用放大转发(AF)、译码转发(DF)以及混合译码放大转发(HDAF)3种协作方式进行通信。在满足一定的中断概率和节点功率限制情况下,利用MATLAB软件中的Fmincon优化函数,得到了各节点的最小发射功率。数值分析表明,在相同条件下,两个中继节点采用HDAF协作方式比采用AF协作方式、DF协作方式消耗的系统总功率分别少4~9 dBm、0.5~1 dBm,最大限度地节约了系统功率的消耗。     

基于中断概率的协作通信中继选择与功率分配算法

研究了功率受限情况下多中继协作通信网络的中继选择和功率优化问题。在AF网络中,提出了一种低复杂度中继选择与功率分配算法,其目标是在总功率一定的条件下使系统的中断概率最小。本算法对源节点和所有潜在中继节点进行功率分配,结合当前信噪比选择最优的中继集合,通过最速下降法求出使系统中断概率最低的功率分配因子。该算法不需要知道大量瞬时信道信息、不需要系统在等功率条件下进行中继选择,只需求得中继节点排列矩阵便可根据当前信噪比自适应获得最优中继节点集合。仿真结果表明,在相同条件下,该算法明显优于不同中继节点集合下几种算法的中断性能,并且与传统的SAF及AAF算法相比,有效降低了中断概率,提升了系统性能和功率效率。     

改进蛙跳算法的多中继协作系统最优功率分配

协作通信与直接通信相比能够显著地提高系统性能,功率分配是协作通信中的一个关键问题。为了获得合理的协作中继通信系统功率分配方案,提出一种基于改进蛙跳算法的多中继节点功率分配方法。首先对功率分配问题进行分析,将其转换为一个非线性优化问题,然后将青蛙表示为源节点,中继节点的功率,以平均信噪比作为青蛙的食物,并通过青蛙的信息交流和协作找到最优的功率分配方案,最后采用仿真对比实验对本文算法性能进行测试。仿真结果表明,相对于其它功率分配方法,改进蛙跳算法有效地提高了系统的信道容量,降低了中断概率,以较低的复杂度提高了系统的性能。     

协作通信系统的功率分配策略研究

在无线通信中,为了对抗信道衰落,人们提出了分集技术。协作分集通过共享资源达到改善通信质量、提高通信性能的目的。研究了放大转发协作通信系统中的功率分配策略。对于协作通信系统的功率分配研究了3种方法:迭代法,直接计算法,理想的穷搜索法。研究表明,迭代法是最佳方案,因为这种方法的迭代次数可以人为控制,而且性能与理想的穷搜索法相差不大。     

基于认知的协作系统中继分配算法

随着无线移动通信系统的飞速发展,无线通信网络能耗急剧增加,基于中继协作技术的绿色无线通信研究受到众多研究者的关注.针对基于认知的中继协作系统,提出了一种以最大主系统能效为目标的中继分配算法.该算法在不影响主系统性能基础上,对主系统请求次系统用户作为中继转发数据,且共享主用户频谱进行了简要介绍.算法中次系统通过最大权重匹配方法为主系统分配中继（次用户）,在满足主系统能效最大化的同时,实现了次系统与主系统的频谱共享.对算法进行仿真验证,提出的算法能获得较高的主系统能效,同时提高了整个系统的频谱利用率.     

协作通信技术的无线再生中继网功率的最优分配探讨

协作通信技术的关键在于能够为数据的传输提供可靠的分集增益以及能量效益。以此优势,协作通信技术被广泛应用于无线再生中继网网络当中。文章同样建立在协作通信技术的基础之上,就无线再生中继网网络当中,功率最优分配方案的确定方式做详细分析与说明。     

基于萤火虫算法的多中继功率分配

为了充分实现中继协作,降低多中继协作通信系统功率分配优化问题的计算复杂度,提出了基于萤火虫算法的多中继功率分配方案。在一定的总功率和节点功率约束下,以最大化平均信噪比为优化目标函数,建立了多中继协作系统的功率分配最优化模型。选取该目标函数作为萤火虫的适应度函数,用向量表示萤火虫的状态,该向量的维数为待分配源节点和中继节点的个数,通过萤火虫聚集得到种群中最好的萤火虫,即可获得渐进最优功率分配。仿真结果表明,与平均功率分配相比,基于萤火虫算法的功率分配方案能降低2.44%~6.17%的比特差错率,提高了系统性能。     

协作通信中的中继技术研究

随着无线信道环境的复杂多样,本文引入了协作通信,并探讨了协作通信中的中继节点选择和功率分配两个重要的技术,最后提出了基于中继节点选择和功率分配的联合优化算法。     

双向协作系统的中继选择和功率分配策略

针对瑞利衰落信道下双向多中继协作通信系统,为了降低中断概率,提出了一种基于最小化中断概率的中继选择策略和功率分配方案。首先联合考虑两条链路的中继节点处信噪比和信道增益实现双链路中继选择,然后推导出一种新的最优中继下双向放大转发协作中断概率的近似表达式上界,并利用凸优化求解得到使中断概率最小的最优功率分配解。仿真结果表明,与现有策略相比,提出的策略能够明显降低系统中断概率和误码率,显著提高系统性能。     

AF协作分集中的功率优化分配方案

在慢衰落信道中,协作分集是一种新的空间分集方式.为提高协作通信系统的性能,提出以最小化系统中断概率为目标的功率分配方案.综合考虑所有路径的信道噪声功率,运用注水原理,提出在接收端最大比合并下的最佳功率分配方案.该方案计算简单,且仅需已知各个中继节点的平均信道状态信息,无需在传输中实时更新,因而不增加系统的额外开销.仿真结果表明,该方案与等功率分配方案相比,能显著降低系统的中断概率.     

Joint Relaying Selection and Power Allocation Algorithms for Cooperative Cellular System

1IntroductionWireless communications have rapidly evolved in therecent decades[1]. An architecture based on introducingcooperative relayingtechnologiesintothe cellular infras-tructure[2 ~5],seems a solution which addresses futuretoughened requirements with respect to particular datarate and range by alleviating some of the shortcomingsof today s cellular concept .Repeateris asi mple coopera-tive relaying scheme with low complexity[6 ~7], whichcan be the Non-Regenerative Relaying Station (NR…     

MIMO-OFDM接力通信系统的最优功率分配

针对两跳多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)接力通信系统进行研究,每一跳传输采用奇异值分解将多载波上的MIMO信道转化为多个独立子通道,并提出最大化系统容量的最优功率分配问题,其中源节点和中继节点能够在多个子通道上进行联合功率分配;继而采用拉格朗日算法提出最优功率分配算法.由于最优算法涉及一元四次方程组,目前的数学方法不能提供其通解的闭合表达式,因此提出采用迭代过程实现最优功率分配的方法,为MIMO-OFDM接力系统提供了系统容量的上限.数值仿真结果显示,最优功率分配算法能大大提升系统容量,增强系统的传输能力.     

MIMO-OFDM中继通信系统最优功率分配

针对两跳多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM,Multiple-Input Multiple-Output-orthogonal frequency division multiplex）中继通信系统的最优功率分配问题,提出了基于改进粒子群算法（PSO,Partical Swarm Optimization）的分配方案。在约束总发射功率的情况下,利用粒子群算法设置参数少、收敛速度快、全局寻优能力强等特点,将其改进后引入到两跳MIMO-OFDM中继通信系统的最优功率分配中。仿真结果表明,与现有的分配方法相比,改进粒子群算法在同等条件下能更有效地分配功率,提升系统容量,增强系统的传输能力。     

一种多中继协作系统中的功率分配算法

提出了多中继无线通信系统的模型,研究其源节点和各中继节点间功率分配对系统容量的影响,在总功率一定的情况下,探讨了以容量最大化为准则的功率分配算法。对采用非再生协作中继方式的多中继协作通信系统进行了容量分析,并提出了一种低复杂度的最优功率分配算法(Optimum Power Allocation,OPA)。仿真结果表明,该算法相对于平均功率分配算法(Average Power Allocation,APA),系统容量得到了显著提高,在信道条件差的情况下,性能提高更明显。     

预编码技术在协同中继系统中的应用

协同中继系统中的多个通信实体问通过协作协议共享有限资源,使得系统具有较高的容量.本文提出了将预编码技术应用到协同中继系统来有效地提高频谱效率.首先,简要介绍了协同中继通信的发展,并指出半双工协同中继系统蕴含着较大的容量潜力;然后分析和总结了各类现有的预编码技术;最后,给出了预编码技术在协同中继系统中的几种应用方式.     

基于空时码的协作节点功率分配策略

为了优化协作通信系统的性能,文中提出了一种基于空时编码、以最大化系统互信息量为目标的各节点最优功率分配算法。通过采用凸优化的算法,功率在源节点和中继节点间得到了合理的分配。采用了更接近实际衰落环境的Nakagami模型。理论分析和仿真表明,所提算法能显著提高系统性能和功率效率,因而可以有效地用于协作通信中。     

无线协同中继系统中的自适应调制策略

协同中继技术由于其较易实现及在提高系统性能方面的有效性,成为未来移动通信系统中一项很有竞争力的技术。目前的自适应调制研究局限在放大转发系统的自适应,或者只针对部分链路进行自适应。本研究针对译码转发系统进行了自适应调制策略的设计,并且综合考虑各条链路的信道状况进行发送端与中继端调制方式的自适应选择。通过互信息的方式对目的端不同调制方式的合并信号进行性能预测,以用于调制方式的选择。仿真结果表明本文提出的自适应调制策略能够有效的提高系统吞吐量。     

多用户预编码技术在中继系统中的应用

在协同中继系统中,多个用户采用相同时频资源传输信息时,采用预编码技术可以有效消除用户间干扰。本文对多用户预编码技术在中继系统中的应用进行了总结,从下行与上行链路两个方面分析了不同网络拓扑结构下预编码技术的应用。     

有限反馈机会中继通信系统的中断概率性能

该文针对放大转发机会中继通信系统,研究了有限反馈条件下系统的中断概率及分集性能。在有限反馈条件下,量化误差将影响最优中继的选择进而恶化机会中继通信系统的性能。该文首先推导了有限反馈条件下机会中继系统的中断概率近似表达式,并在此基础上分析获得两个结论：在有限反馈条件下,无论备选中继数目为何,系统的分集阶数可达且只可达到2;当备选中继个数一定时,随着反馈比特数的增加,系统中断概率将趋近于选择最佳中继节点所能获得的性能。仿真结果验证了中断概率的理论表达式及其分析结论,可为有限反馈条件下的中继传输协议设计提供理论支持。     

不对称双向中继信道中的再生双向中继选择及功率分配

该文研究不对称双向中继信道下的被动式再生中继选择问题。首先,通过理论分析给出了传统3节点网络的可达速率域。然后,在瑞利衰落信道环境下,理论推导了系统中断概率的闭合表达式。接着,利用系统业务知识和信道状态信息,提出一种改进型的最大最小中继选择准则。进一步,研究中继端叠加信号的功率分配,提出了两种功率分配因子选择算法,并对所提算法进行了理论分析。仿真结果表明：通过被动式再生中继选择和功率分配可以显著提高系统的中断性能,在信道不对称情况下性能优势明显。