用于机会中继的一种最佳中继选择算法

通过使用具有最佳瞬时信道质量的单个中继进行协作分集,机会中继可以获得与更为复杂的空时编码协作通信相同的分集增益。但是,随着可选择中继节点数的增加,最佳中继选择的失败概率会明显上升。文章提出了一种新的实用最佳中继选择算法,要求源站向最佳中继发送选择确认消息,竞争中继则在冲突发生后进行退避。仿真结果表明,采用新算法可以将选择失败的概率降低2～3个数量级,而增加的开销尚不到2％。     

基于协作通信的最佳中继选择方案

协作通信中的机会中继是一种基于即时信道状态选择的中继选择算法,可以获得与传统协作分集技术相同的分集增益,而不需要使用复杂的空时编码技术。但是多个节点同时竞争最佳中继时,可能出现冲突而导致选择失败。提出一种新的方案,通过引入候选节点限制策略以及控制信道对算法进行改进,仿真表明,该算法特别适用于候选中继较多的情况,可以在实现快速选择节点的同时降低选择失败概率。     

协同认知无线网络中自适应中继节点选择算法

最优停止规则算法的优点是避免主用户考察所有次用户,使主用户能在较短观测时间内挑选出满足通信服务质量的中继节点。但存在些许不足之处,如仅考虑了单次协同通信情况,没有充分利用历史中继节点选择信息。为了克服上述缺点,需要优化该算法的性能,通过引入反馈机制,提出了自适应中继节点选择算法,在每次中继节点选择结束后更新信息库中次用户中继概率,主用户从中继概率高的次用户开始观测。研究结果表明:自适应中继节点选择算法的效率要比最优停止规则算法高;该算法可进一步减少观测次数,降低系统的传输时延和观测能耗,提高主用户的平均吞吐率。     

多用户对多中继双向通信系统中继选择与功率分配策略

针对多用户对多中继双向通信系统,提出了一种中继选择与功率分配联合算法,目的是改进系统的误码率性能和降低系统的运算复杂度。所提出的新型联合算法为每对用户节点选择出最佳中继,最佳中继将接收到的信息进行网络编码后向所有节点广播,联合算法也对每个节点的发送功率进行分配。建立了新型联合算法下系统的误码率闭合表达式,并验证了解析分析的正确性。结果表明,与传统的等功率发送算法相比,本文的联合算法可以获得更好的误码率性能。     

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。     

不对称放大转发双向中继功率分配及中继位置选择

该文研究基于放大转发中继的不对称双向中继系统容量问题。首先,在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率精确表达式和渐进表达式。理论分析发现节点发射功率和源节点目标速率共同决定系统中断概率,并且在大多数业务下系统中断性能仅取决于单向链路,而与另一链路无关。基于此,以优化系统中断性能为目标,提出一种基于业务知识的节点功率分配算法和中继位置选择算法。数值仿真实验结果表明,通过功率分配和中继位置选择可以显著提高不对称放大转发双向中继系统的中断性能。     

DF协同通信网络两种机会中继选择策略研究

本文针对DF协同通信网络,对两种机会中继选择策略的系统中继概率和复杂度进行了分析,其一是分布式机会中继,通过引入定时器,由各个中继节点根据本地信道状态信息竞争选出最佳中继,其二是集中式机会中继,由目的节点选择候选中继集合中瞬时信噪比最大的节点作为最佳中继。仿真结果表明,集中式机会中继的中断概率性能在高sNR时略优于分布式机会中继策略,但其复杂度和系统开销较高。     

面向数量最少化的双层WSN中继节点部署算法

提出2种算法,目标是在监测区域部署中继节点,以便所有的传感节点都能和至少一个中继节点进行通信,同时保证中继节点数目最小化。整数线性规划最优解算法是对已选择出的CRegions通过数学上的整数线性规划的方法找到部署中继节点的最佳区域;传感网络规模较大时,提出启发式算法,将每一次排序后含传感节点个数最多的集合作为部署区域,经过多次循环排序后近似的找到部署中继节点的最佳位置。最后通过与2个同类算法在相同参数环境下进行仿真实验,比较仿真结果证明整数线性规划最优解算法及启发式算法在覆盖所有传感节点的前提下,部署中继节点最小化的性能较好,并且其部署时间也在可以接受的范围之内。     

OFDM固定中继系统中单中继多源用户资源分配方案

通过基站的反馈信息,一个固定中继节点可以用一个OFDM符号同时帮助多个源用户转发信息,这样可以有效地利用带宽。因此,为了进一步提高系统容量,降低中断概率,先在中继节点间进行子载波调整,然后以获取信道容量最大为原则,提出了源用户和中继节点间子载波配对和功率分配的联合优化算法。仿真结果表明,相对于随机中继子载波选择算法以及平均功率分配算法,所提算法的中继系统容量有较大提升,同时中断概率有较为明显的下降。     

协作网络中基于中继选择的协作波束赋形算法

针对多中继网络中所有中继节点都参与协作的协作波束赋形方法,提出了一种基于选择的协作波束赋形算法。该方法将最小化系统中断概率作为目标,得到一个次优的中继节点选择门限,小于门限的中继节点被逐一剔除,从而保证了网络中的资源只分配给有用的中继节点,获得了分集增益。该选择方法需搜索次数和中继节点的个数相等,因此大幅降低了选择过程的复杂度。蒙特卡洛仿真表明,选择波束赋形算法可有效提高系统中断概率性能和网络能量效率。