对称信道条件下协作通信系统的中断概率

基于对称信道给出了解码中继方式下等功率分配协作通信系统的系统平均中断概率的精确表达式. 在衡量系统中断概率时,考虑了源到目的节点链路,指出考虑这一链路增益所获得的性能增益. 分析结果表明,最优功率分配系数受系统总可用功率和网络结构大小的影响.     

基于译码前传的跨层中继选择策略研究

协作中继提高了无线网络系统的可靠性。基于译码前传模式,结合跨层协作思想,提出了一种基于MAC层和物理层的跨层中继选择实现方案。方案首先解决了中继协作时机问题;以最小中断概率为目标,给出了如何选择中继节点以及分配发射功率的方法;最后给出了跨层协作中继选择实现框图及具体步骤。以跨层设计为基础,中继进行选择时可以依据最新的信道状态信息,使选择更加有效;拥有具体的发射功率分配方案,能够更有效地利用发射功率。仿真结果表明,所提方案能够获得更好的中断概率性能。     

基于机会网络编码的多用户协作通信方案设计

为了合理选择中继节点,同时提高网络系统吞吐量,提出了一种结合机会通信和网络编码的多用户协作通信方案.各用户通过中断概率判断是否作为伙伴的中继进行信息转发,中继节点借助网络编码技术,对自己的发送信息和伙伴的信息进行处理,然后发送至接收端.接收端采用相干检测,同时收到多个发送端的信息.在准静态瑞利衰落信道下,与传统的协作方案相比,该机会网络编码方案可极大地提高单用户和网络的吞吐量,降低系统中断概率,且需要较少的时间资源.     

多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配

针对多中继协作通信带来的中断性能差与高能耗问题,在N个源节点的混合译码放大转发网络中,提出了一种基于多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配方案.该方案将空闲时的N-1个源节点当作"中继节点","中继节点"根据信道统计特性值自适应地降序排列,选取M个"中继节点"组成最优中继集合.当中断概率一定时,根据信噪比门限判断被选择M个"中继节点"的协作方式,构造系统总功率Lagrange函数,通过 Karush-Kuhn-Tucker极值条件求得系统各节点的最小功率.数值分析结果表明,在传输速率为0.5~0.8 bit·s-1·Hz-1范围内,相比于放大转发方式下的多源-多中继协作通信的功率分配方案,该功率分配方案的总功率节省了9~22 dBm,极大地减小了系统资源的消耗.     

基于混合合并的协作混合自动重传方案

为了进一步提高协作通信系统的可靠性,提出了一种协作混合自动重传(hybrid automatic repeat request,HARQ)方案。在协作阶段,目的终端对来自中继链路和信源链路的重传信息分别采用Chase合并和递增冗余(incremental redundancy,IR)合并进行处理。在瑞利衰落信道下,推导了等效信道的概率分布,给出了系统的可达容量上界及中断概率下界表达式。仿真结果表明,所提方案进一步降低了中断概率,同时提高了系统的吞吐量。     

选择合并自适应协作通信系统的容量分析

该文推导在变速率变功率、变速率恒定功率和固定速率截断式信道反转3种自适应传输策略下瑞利衰落信道上采用选择合并的解码转发协作通信系统的平均信道容量的精确闭合表达式。数值计算和仿真结果均表明自适应协作通信系统的平均信道容量随着中继和目的节点接收天线数的增加而增加。     

前向放大协作中继系统中的优化功率分配

对于无线通信系统中的单天线节点来说,协作中继技术能有效地提高通信性能。研究了瑞利衰落信道下两跳放大前传协作中继系统的最优化功率分配问题。推导了高信噪比条件下的协作中继系统的中断概率的理论公式,适用于研究不同信道条件的功率优化分配;证明了高信噪比时基于符号错误率和中断概率最小化的最优化功率分配问题是等效的,为相关结论的推广应用提供了理论依据。仿真表明高信噪比条件下,基于推导的中断概率理论公式来实现最优化功率分配是可靠有效的。     

改进的空时协作分集方案及性能分析

针对现有基于分布式空时码的放大转发协作协议(AF-DSTC)频谱效率较低的问题,提出了一种新的基于分布式空时码的高效选择性放大转发协作协议(SAF-DSTC)。该方案将协作过程从原来的4个时隙缩短至3个时隙,频谱效率提高了33.3%。理论分析及仿真结果表明:在保持相同频谱效率的情况下,SAF-DSTC在各方面都优于AF-DSTC,系统所耗功率、中断概率和误比特率都大大降低。     

时变信道下车载HDAF协作通信误码性能分析

车辆快速移动带来的信道时变特性降低了智能车载协作系统的误码性能。因此,该文提出了一种基于一阶自回归模型（AR1）的车载混合译码放大转发（HDAF）协作通信方法,该方法通过AR1的多普勒频偏相关系数来刻画时变信道特性,根据信道增益自适应选取HDAF协作通信方式,提升了智能交通系统的可控性安全。同时,分析了车载移动速度和信道状态信息（CSI）估计精度对误码性能的影响。数值分析表明,车载系统能通过增加CSI的估计精度,有效地减少车辆快速移动引起的误码平顶值。该方法相对于放大转发（AF）和解码转发（DF）协作通信方式,平均误码性能分别提高了约3.6 dB和1.5 dB。     

频率选择性衰落信道下基于协作分集的车际通信

将编码协作分集技术应用到车际通信系统中并给出了频率选择性信道条件下的分析模型。结合分布式空时编码和OFDM技术,论文导出了在BPSK调制下目的车辆的最大似然检测算法并推出了与非协作策略相比采用协作方案所获得的分集增益。最后,考虑到各发送天线不在同一地点,给出了在保证平均误比特率最小的前提下对源车辆和中继车辆的功率分配方案。     

解码转发协同中继网络多用户分集

理论分析了协同中继网络中多用户分集的性能,推导得出了在解码转发方式下,基于多用户分集增益的系统中断概率和符号错误概率的闭式表达式。理论和仿真研究表明,在多用户协作中继网络中,运用多用户调度策略可获得较高的分集度增益. 多用户协作中继网络中的中继和接入用户均是有效的多用户分集增益源.     

基于携能通信的大规模无线协作网络中断性能分析

将能量采集技术与大规模无线协作通信网络相结合,分析了在信息与能量同传环境下,大规模无线协作通信网络的中断性能.提出了一种中继协作传输协议,将位于源节点的中继区域内,并且能够成功解码源节点信号的中继节点定义为潜在中继,潜在中继用于协助从源节点到目的节点的信息传输;通过随机几何的数学工具,进一步分析了接收端使用选择合并接收方式下的中断性能,并对比了协作链路、中继链路以及直接链路三者的中断概率;最后对理论分析结果进行了仿真验证.验证的结果表明,最优中继策略下的中断性能最优.     

无线Ad hoc网络中协作重传机制的改进

基于协作式停等协议,提出了无线Ad hoc网络中改进的协作重传机制. 第一,区分协作和非协作的帧,防止应答对象的混淆和协作扩散;第二,在节点内部设定业务流优先级,确保协作重传的帧能被优先发送;第三,采用基于优先级的退避机制,选择瞬时最优节点重传数据. 理论分析和仿真结果表明,改进的协作重传机制可以有效降低重传碰撞概率,提高重传成功率,并改善系统吞吐量.     

多协作中继多接收天线下的解码中继传输的功率分配

提出协作通信中多协作中继和多接收天线的分析模型．采用一种理论近似的方法来分析源节点和中继节点之间的功率分配,并将对数运算转换成线性运算,从而简化了问题的复杂度．通过理论分析与仿真可知,当系统模型确定以后,功率分配系数存在最优值,由此得出最优功率分配系数和协作增益与信噪比的关系．理论分析和仿真验证表明,所提的近似算法可以有效地运用于基于多协作中继传输的协作通信．     

下一代移动通信系统中的无线协同定位技术

为了解决传统无线定位技术中定位精度不高的问题,针对下一代移动通信系统,提出利用移动台(MS)之间的协同通信对目标MS进行协同定位,并利用非线性最优化理论解决MS协同定位问题,将该问题转化为线性最小二乘问题,最终利用Gauss-Newton算法估计目标MS的位置.仿真结果表明,Gauss-Newton算法在解决协同定位问题时,几乎都能收敛,收敛速度快,平均迭代数为2～3次.当2个或2个以上的参考终端(RT)参与定位,且RT的测距标准差小于50 m时,协同定位均方根误差可控制在100 m内.     

多协作中继系统的最优功率分配

提出了协作通信中多协作中继和多接收天线的功率分配的分析模型,采用了矩阵的奇异值分解的方法来分析系统的信道矩阵,得到了一种在功率一定的条件下使信道容量达到最大的最优功率分配方案(OPA),并得出了最优功率分配系数的封闭表达式,并与平均功率分配(EPA)做了比较,得出在相同条件下OPA(optimal power allocation)比EPA(equal power allocation) 的性能好。     

异构无线通信系统的协同中继节点选择

提出了一种基于协同机理的异构无线网络融合机制,并就协同中继节点选择给出了一种基于效用函数的理论优化模型. 该模型在保证第1跳和第2跳链路传输速率匹配的前提下,能从全局优化的角度选择最佳的中继节点. 为了降低计算复杂度,给出了一种次优的异构协同中继节点选择算法. 仿真结果表明, 所提出的协同中继节点选择算法能显著提高异构网络的性能.     

协作超宽带中的转发时延分配方法

在研究现有线性转发时延分配方法的基础上,提出了非线性的转发时延分配方法,并通过理论分析证明了根据等概率的分配方式所得到的转发信号冲突概率是最小的.数值计算结果表明,相比于传统的线性转发时延分配方法,本文方法可以有效地降低转发信号的冲突概率,从而保证协作超宽带系统的性能增益.