混合中继转发机制下的资源分配

在基于放大转发( AF)和译码转发( DF)的混合中继转发机制模型下,为了使系统获得最大和速率,提出了相应的资源分配方案,在子载波对混合中继协议的判断选择和最优功率分配算法的基础上讨论了等效信道增益模型和非等效信道增益模型。在非等效信道增益模型中,为了降低计算复杂度提出了一种次优算法。在该机制模型下,系统自适应地选择AF或者DF转发,既克服了两种单一转发模式存在的弊端,又能获得更大的和速率,从而提高了资源利用率。仿真结果表明,当系统功率等因素变化时,该分配方案下的混合中继转发模型与传统的AF和DF模型相比系统和速率分别提高了60%和8%以上,充分说明了该系统的优越性。     

Two-way中继系统协作节点选择及功率分配策略

为了提高Two-way中继系统总速率,该文提出了一种Two-way AF中继系统的双向中继选择(BRS)策略,该策略通过联合考虑中继节点处的接收信噪比和中继节点到目的节点间的信道增益,实现了最优中继选择。进一步,在最优中继基础上提出了Two-way中继系统两种优化功率分配策略:(1)基于凸优化的功率分配策略(OPA-CO);(2)基于信道增益差异的优化功率分配策略(OPA-DCG)。方案(1)提出了总功率受限的条件下最大化Two-way中继系统总速率的优化模型;方案(2)通过考虑链路之间信道增益的不同,提出了一种速率增量最大化的数学优化模型,为降低求解凸优化模型的复杂度,采用一种迭代功率分配算法求解上述优化模型。仿真结果证明两种策略均能提高系统总速率。     

一种联合链路持续时间与平均速率的中继选择方法

针对中继系统中节点快速移动时采用传统中继选择方法造成系统可传输数据量较低的问题,提出一种联合链路持续时间与平均速率的中继选择方法.该方法首先分析了系统采用两跳传输及协作传输两种模式下的链路持续时间,分别给出了节点速度及相互之间距离满足不同条件时的链路持续时间表达式,然后计算两种模式下的链路平均可达速率,最后基于所提出的准则完成中继选择.仿真结果表明,与传统的中继选择方法相比,该方法可以使系统获得更多的数据传输,同时具有较低的中断概率.     

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。     

中继网络中减少反馈的多用户调度算法

针对多用户中继网络中上行反馈负荷过大的问题,本文提出了一种减少信道状态信息反馈的半分布式调度算法（RRFD）。基于反馈中断概率及总用户数,基站与中继分别设置信道状态反馈门限。每一调度周期内,通过与门限的比较,用户决定是否反馈相应链路信息,基站根据用户反馈情况决定系统采用何种传输模式。文中还对AF协议下采用该算法时的反馈用户数及平均可达速率等性能指标进行了理论推导。仿真结果表明,系统性能与数学推导相一致,与此同时,本文提出的算法可极大程度（90%以上）的减少系统反馈量,并显著降低了系统反馈中断概率,减小了容量损失。      

TD LTE-A系统下的中继规划技术

LTE-A通过使用中继技术达到提升小区边缘用户吞吐量、拓展小区覆盖和提升小区频谱效率等效果。文中针对中继在小区中配置和使用的问题,在TD LTE-A系统下提出了一种中继规划方案。结合中继位置选择和中继服务基站选择两种方法得到中继规划方法;考虑两跳中继场景下的链路信干燥比,并得到最优频率效率的中继选择算法;结合两者得到中继规划方案并进行仿真。仿真结果显示,采用了中继规划方案的回溯链路的信干燥比得到平均约2 dB的提升,且使小区吞吐量提升了约13%。     

基于信道状态和剩余能量的动态多中继选择

为了优化译码转发(DF)协同通信系统的网络生存时间,提出一种基于信道状态信息(CSI)和剩余能量信息(REI)的动态多中继选择算法,该算法根据信道-能量函数和信道容量增益门限选择协同中继节点。仿真结果表明,对中继功率进行动态分配时,该算法选择四个中继可使系统性能达到最优。当中继节点数为4时,与仅基于CSI的中继选择算法相比,该算法能延长网络生存时间最高达75%。     

MIMO多中继辅助通信中基于最优功率分配的路由选择算法

考虑多个多天线中继站辅助的通信网,各中继站工作于放大转发(AF)模式,本文针对两跳半双工中继信道,提出一种基于最优功率分配的多天线路由选择算法。在总功率约束条件下,首先实现基站与中继间的最优功率分配,然后基于多天线中继模式,选出接收信噪比最大的一个中继进行传输。当功率完全分配给基站时,由于未使用中继传输,等价于选择一跳路由。与不进行中继选择的全工作模式相比,该算法不仅能达到满分集度,而且具有更好的中断概率性能和更大的系统容量。仿真结果表明,本文方法以较小的计算复杂度,使系统获得了较大的性能增益,并对于存在路径损耗的实用场景,该算法的性能优势仍然存在。      

Two-way中继系统的中继选择算法分析

为了提升双向AF中继系统总速率和降低系统中断概率,提出了一种最小中断概率的中继算法MOP,介绍了现有的两种中继选择算法,利用通信系统的性能指标(信噪比、中断概率、信道容量)展开分析。仿真结果表明,所提出最小中断概率中继选择算法可明显降低系统中断概率,在提升系统总速率的性能与最大化容量中继算法接近,有效地改善了系统性能。     

基于非合作博弈的OFDMA无线多跳中继网络上行链路资源分配算法

研究了基于OFDMA多址技术的无线多跳中继网络上行链路资源分配问题。首先,在最大发射功率等约束条件下,建立了多小区OFDMA无线多跳中继网络上行链路的资源分配优化模型。将非合作博弈论和定价机制引入后,该优化问题可转化为在每个子信道上独立地进行功率分配。基于非合作博弈的功率分配模型中的纳什均衡点的存在性和唯一性得到了证明,并给出了具体的分布式求解算法。仿真结果表明,所提算法能在大幅减少系统总发射功率的情况下,有效地提升系统吞吐量,达到较高的能效比。     

Coordinated User Scheduling Based on Hybrid CSI in Multi-User MIMO Relay System with Limited Feedback

This paper considers coordinated user scheduling in a multi-user two-hop multi-input multi-output relay system with limited feedback. The proposed scheme utilizes a quantized transmit correlation and channel quality information, enabling to achieve both interference mitigation and multi-user diversity (MUD) gain. To this end, we first investigate the effect of quantization error on the statistical characteristics of co-channel interference (CCI) cased by the relay. Then, the coordinated user-scheduling strategy is designed with the use of eigen-beamforming to maximize the desired signal power in an instantaneous manner while minimizing the CCI in an average sense. Analytic and numerical results show that the proposed scheme can maximize the achievable sum-rate by handling a tradeoff between interference mitigation and MUD gain according to the number of quantization bits, providing a large sum-rate performance in the presence of quantization error.     

两跳蜂窝移动系统中继信道分配策略

在频率复用因子为1的两跳固定中继节点的蜂窝移动通信系统中,基于现实移动业务分布的时变性和非均匀性,提出了新的中继信道分配策略。与传统的中继信道分配策略相比,该策略不需要BS之间的协作,也能严格控制相邻小区之间同频RS的干扰距离,降低同信道干扰,在较低的系统复杂度下,实现了无线资源的有效利用。     

基于AHMT放大转发协作网络中继选择算法*1*

对于单源多中继放大转发(Amplify and forward, AF)协作网络,传统中继选择方法存在难以在性能和复杂度之间取得折中的问题。本文结合最佳调和平均和SR门限算法,提出了一种基于AHMT(_SApproximate Harmonic Mean with Threshold, AHMT)中继选择算法。该算法首先在中继节点处设置信噪比门限值,然后将源S到中继R链路的瞬时信噪比大于门限值的中继作为待选中继。最后在待选中继集合中通过最佳部分信道AHMT算法选出最佳中继。仿真结果表明：与传统算法相比,所提算法不仅降低了系统的复杂度,而且性能更优,在高信噪比和中继个数较多时均可逼近传统最佳调和平均算法。     

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。     

基于协作通信系统的中继选择方案的研究

本文研究基于两跳的协作通信系统中的中继选择问题.为了降低中断概率,传统中继选择方案往往需要引入更多的中继节点参与协作传输,导致系统平均吞吐量下降.为解决上述问题,本文提出了一种新的自适应中继选择方案(ARSS),此方案可以结合两跳的链路信道状况,自适应地选择中继节点及其转发协议.仿真结果表明,与其他中继选择方案相比,本...     

OFDM中继系统中减少反馈的节能方法研究

针对正交频分复用（OFDM）中继系统中上行反馈负荷过多和两跳链路能量消耗过大的问题,提出了一种减少系统上行反馈的节能方案（RFSE）。首先,根据用户的反馈中断概率,分别为中继和基站设置反馈门限;然后,通过信道的状态变化动态调整反馈门限,以达到减少系统反馈量的同时保证系统反馈量的稳定。最后,根据中继系统两跳链路中速率不匹配的规律,调整基站和中继处的发射功率,以达到减少系统能耗的目的。仿真结果表明,与减少信道反馈信息的分布式调度（RRFD）方案相比较,RFSE方案在减少系统反馈的同时,不仅保证了系统反馈量的稳定性,而且能够极大程度地减少系统能耗。      

基于信道统计特性的中继选择算法

该文提出了一种在非再生协作网络中,基于信道统计特性的最优中继选择方法。首先在等功率条件下,根据信道统计特性,定义一个等效信道增益的参数,该参数反映了中继节点在协作过程中两个阶段的信道特性。然后提出一种基于该参数的降序排列的中继选择方法。该方法在不同的信噪比范围内,选择不同的节点集合,使得系统的吞吐率中断概率最小。分析表明该选择方法的分集增益阶数能达到N+1,N为中继节点数目。仿真结果表明这种中继选择算法的中断概率性能优于其他算法。该方法进一步与功率分配相结合,构成了一种低复杂度的次优的中继选择方法。仿真结果表明这种次优算法能够取得和穷举算法相似的性能。