物理层网络编码机会中继及中断性能分析

该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。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解析式,同时推导了理想物理层网络编码和传统直接传输系统的中断概率解析式。通过理论分析,发现在某些节点发射功率条件下,系统中断概率将完全取决于单向链路。在此基础上完成了数值仿真实验,结果表明所提策略的中断性能与理想物理层网络编码和传统直接传输相比有了显著的提高。     

网络编码机会协同中继中断概率分析

采用机会,给出了在译码转发方式下基于网络编码的双向多中继系统平均中断概率表达式,通过Monte Carlo仿真,验证了理论分析的正确性。随后分析了功率分配因子与信噪比和中继节点个数在不同情形下的系统中断性能,指出了功率分配因子与系统总功率和中继节点的内在关系。仿真结果表明,在双向多中继系统中采用网络编码和机会中继时,功率分配因子取值在0.6或0.6附近时能够获得最优的系统中断性能。     

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。     

机会全双工/双向中继策略

传统双向中继（Two-way relaying,TWR）策略在信道和数据速率非对称性条件下性能较差。本文提出一种机会全双工/双向中继策略,提高无线中继系统在信道和数据速率非对称条件下的中断概率性能。以最优中断概率为准则,将机会全双工/双向中继策略建模为传输时间分配问题,给出了机会全双工/双向中继策略最优时间资源和中继功率分配方案。仿真结果表明,与传统的全双工中继（Full-duplex relaying,FDR）和双向中继（TWR）比较,所提策略能够获得更好的中断概率性能。      

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。     

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。     

基于机会中继和最大比合并下的协作通信系统

分析了机会中继和最大比合并下的协作通信系统性能.首次给出了Nakagami衰落信道下的符号错误率和中断概率的精确闭式结果.通过对中断概率的近似结果分析发现对于任意一条源节点-中继-目的节点链路,分集增益均由源节点-中继链路和中继-目的节点链路中的深衰落链路决定.     

机会协同通信系统的中继公平性研究

为提高机会协同通信系统的中继选择公平性,提出了以不影响系统中断性能为目标的协同方案。在建立了协同通信系统模型的基础上,提出机会协同方案,并引入比例公平算法对机会协同方案进行改进;分别对2种方案下的中继选择概率与系统中断概率进行了分析,根据定义的公平因子表征中继公平性与理想公平上限。仿真结果表明,提出的基于比例公平的机会协同方案,显著改善了中继选择的公平性,在大信噪比条件下趋近理想公平上限,同时保持了系统中断性能。     

协同DF-OFDM系统中基于MRC的机会中继研究

针对机会中继译码转发协同系统中未考虑直传链路的问题,提出一种由目的节点根据系统中断概率进行中继选择的方案,研究了将机会中继信号与直传信号在目的节点进行最大比合并时的系统性能,推导了采用最大比合并时的系统中断概率。研究结果表明,当直传链路存在时,通过目的节点的中继选择,可使系统性能得到进一步提高,其性能优于不考虑直传链路时的机会中继系统。     

新型机会中继编码协作:源自适应传输校验信息

在多中继协作网络中,机会中继编码协作已然成为一种高效且被广泛研究的协作策略,然而现有工作存在着资源浪费或者系统复杂度高的问题。为此,针对如何在资源利用率与系统复杂度之间获得良好折中的问题,该文提出一种新型的机会中继编码协作策略,在不增加额外开销的情况下,使源节点能够自适应地向目的节点发送校验信息。并在Nakagami信道模型下,给出了系统中断概率的解析表达和误比特率上界的闭式表达。仿真结果表明,与已有机会中继编码协作策略相比,在获得性能提升的同时,所提策略对系统复杂度和资源利用率均有所改善。     

物理层网络编码分组的机会中继

为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通过中继节点的分布式选择,也能够使系统获得多用户分集增益,提高了系统的抗衰落性能。针对双向无线中继信道中端到端信息交换的情形,推导了准静态衰落环境下PNC-OR中多个目的节点接收信息的和容量。数值结果显示：和机会中继、传统网络编码两种方案相比,PNC-OR具有更高的频谱效率,并且随着中继节点的增多,频谱效率也越高。     

基于网络编码的协作中继策略分析与对比

简要介绍了中继协作通信技术发展里程;在传统的2用户网络编码协作中继模型基础上,对2种不同的传输策略的系统性能进行了对比,并研究了功率优化分配问题。仿真表明,在系统总发射功率相同的情况下,策略二的系统性能明显优于策略一。     

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。     

无线传感器网络中机会协作传输及其性能研究

该文基于Nakagami信道且考虑节点电路处理能耗,研究无线传感器网络中机会协作传输及其性能,解决怎么协作何时协作协作的性能3个问题,并从理论上分析机会协作的可能性。仿真结果表明：机会协作传输能有效地提高系统性能;节点的电路处理能耗会影响系统性能,当节点电路处理能耗大到一定程度,机会协作传输不能带来任何性能增益。     

拥有多天线源节点的放大转发双向中继信道机会中继策略研究

We consider a two-way relay network where the Amplify-and-Forward (AF) protocol is adopted by all relays in this paper. The network consists of two multi-antenna source nodes and multiple distributed single-antenna relays. Two opportunistic relaying schemes are proposed to efficiently utilize the antennas of the source nodes and the relay nodes. In the first scheme, the best relay is selected out by a max-min-max criterion before transmitting. After that, at each source, only the antenna with the largest channel gain between itself and the best relay is activated to transmit and receive signals with full power. In the second scheme, assisted by the best relay which is selected by the typical max-min criterion, both source nodes use all their antennas to exchange data, and match filter beamforming techniques are employed at both source nodes. Further analyses show that all schemes can achieve the full diversity order, and the conclusions are not only mathematically demonstrated but numerically illustrated. System performance comparisons are carried out by numerical methods in terms of rate sum and outage probability, respectively. The beamforming assisted scheme can be found to be superior to the antenna selection scheme when accurate Channel State Information (CSI) is available at the transmitters. Otherwise, the latter is very suitable.     

节点状态感知的机会网络分布式协作缓存机制

合理利用节点间的协作关系及相邻节点的缓存资源可有效提高机会网络中节点缓存的利用率与消息的投递率。该文提出一种节点状态感知的分布式协作缓存机制,通过感知消息扩散程度动态估计消息的重要程度,确定消息在缓存操作中的优先级。进而根据节点的活跃度及相对粘度获知给定消息与其目标节点的相遇概率,并针对消息源节点的差异设计分区协作缓存方法,同时在本地缓存处于存满状态时动态选取协作节点,实现本地消息到相邻节点的转移,以达到高效利用缓存资源的目的。结果表明,所提出的协作缓存机制能够有效地利用节点有限的缓存资源,并大幅度地改善消息投递率及节点缓存利用率。     

Outage Probability of Opportunistic Amplify‐and‐Forward Relaying in Nakagami‐m Fading Channels

We address the outage performance for the opportunistic amplify‐and‐forward relaying strategies under Nakagami‐m fading channels. A closed‐form expression for the outage probability is derived. Simulation results verify our theoretical solutions.     

基于EDA的机会监听中继选择的改进机制

机会监听中继选择机制结合了中继间监听与机会选择,可以充分利用重传机制进一步降低误包率.然而其忽视监听信道和低适应性的不足,使得该机制在某些场景中不能发挥长处.因此,提出了基于分布估计算法的改进方案,使得改进后的机制不仅考虑了监听信道对于中继选择的影响,还具备了不断自我优化的学习性能.通过仿真验证后表明,提出的方案可以进一步提升系统的性能,还具有很强的自适应能力.