两级中继选择的协作CR-NOMA网络性能分析

本文研究了中继选择方案对协作下认知非正交多址（CR-NOMA）网络中断性能的影响,提出了一种两级中继选择方案。第一时隙在保证主用户服务质量的基础上,次级网络源节点向认知中继集群广播叠加信号。第二时隙认知中继提供解码转发服务,协助源节点传输信息。基于上述假设,推导了次级用户中断概率的闭合表达式并给出了分析结果。证明相比于部分中继选择策略,两级中继选择策略可以达到更好的中断性能和更大的分集增益。同时本文的分析结果验证了备选中继节点数目和功率分配因子对系统中断性能的影响,蒙特卡罗仿真验证了理论结果。      

认知中继协同无线通信系统功率分配和混合频谱接入方案

文章首先对Underlay 认知-中继协作（cognitive radio relay cooperation, CR-RC）系统信源和中继的功率分配问题进行了研究,获得了Underlay CR-RC系统信源、中继独立功率分配(independent power allocation, IPA）和联合功率分配（joint power allocation, JPA）方案,并给出了基于IPA和JPA的CR-RC系统的中断概率和各态历经容量的封闭解析解;其次通过对Underlay CR-RC系统中断性能的比较分析,提出了高频谱效率、高能量效率的混合Interweave-Underlay CR-RC方案。在该方案中,定义了主、从用户中断概率约束,充分考虑了主、从系统的服务质量(quality of service, QoS),当即使从用户的发射功率为零,主系统的QoS仍不能满足时,从用户以最大功率发送信号,无需考虑其对主用户的影响;当由于很强的主用户干扰,使得从用户的QoS不能得到满足时,从用户不再发射信号,发信功率为零;当主、从系统的QoS能够同时满足时,以Underlay模式工作。      

协作认知无线电网络频谱检测性能分析

阴影热点区域环境复杂,信号传输损耗更大,协作中继转播功能能够提高通信性能.文章对阴影衰落信道上多中继认知无线电系统的联合频谱检测概率进行了分析,计算基于解码转发机制的中继器的成功解码概率;分析中继器对于一级和二级用户的中断概率的影响.误警率为0.1和0.05条件下的检测概率、一级系统和二级系统的中断概率等性能的仿真结果表明:中继器协作检测可以提高检测性能;协作中继转播可以在保证授权用户所需中断概率条件下降低认知用户的中断概率;结合联合频谱检测和协作中继转播,能提高系统通信性能,提高频谱使用效率.     

D2D辅助的协作中继NOMA系统中TSRS策略及其中断性能分析

该文研究了D2D辅助的协作中继NOMA（DC-NOMA）网络,在中继用户（RU）转发信息的第二时隙,利用RU到蜂窝中心用户（CCU）的D2D通信链路传输新的信号。为了提高传输可靠性,设计了新的信号检测策略,通过完全利用边缘信息消除了用户间的干扰。基于新的信号检测策略,提出了一种两阶段中继选择策略（TSRS）。在满足蜂窝边缘用户（CEU）可靠接收的中继集合中,选择使CCU成功解码概率最大的中继。为了评估所提出的DC-NOMA方案,推导了每个用户的确切中断概率且通过仿真得到验证。仿真结果表明,在高信噪比区域,该文所提出的基于新的信号检测策略的DC-NOMA在TSRS方案下的中断性能优于部分中继选择方案（PRSS）和传统的DC-NOMA。特别地,增大中继数量可有效提高DC-NOMA系统的中断性能。      

非正交多址接入系统中的联合中继选择和用户配对算法

针对多用户NOMA中继系统,文中提出了一种联合中继选择和用户配对算法。该算法首先利用最小距离准则选择最优次级用户与主用户配对,然后进行最优中继选择来改善系统中断性能。根据系统模型的分析,推导了系统中断概率的准确表达式,并分析了高信噪比条件下的渐近中断性能。系统分集阶数的研究说明了所提NOMA中继系统相比于传统单中继NOMA系统的优越性。最后,蒙特卡洛仿真结果验证了理论分析的正确性。     

全双工协作多播业务在NOMA系统中的应用和性能

研究了多播业务在协作非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）系统中的应用及其性能。在一个单播和多播混合业务的场景中,多播用户组中选择某个信道状态最好的用户作为中继进行解码转发单播用户的信号,并在中继用户支持全双工的模式下,分析和推导了单播用户的中断概率和平均可达速率的闭式表达式。蒙特卡洛仿真结果和理论推导高度一致,表明提出的协作多播应用可以极大改善单播用户的中断性能,且多播用户的容量性能在中继发射功率不是很高的情况下不会受到影响。     

协作通信中的解码转发中继策略优化

在单中继协作通信系统模型下,研究了直接传输、固定解码转发（ DF）中继、选择DF中继和增量中继协议。为了提高协作通信系统的频谱效率和中断性能,通过比较源-目的端和中继-目的端的瞬时信道增益来判定是否需要采用协同通信模式,提出一种改进的解码转发方式（ IDF）。通过将选择DF中继和增量中继的优点结合,提出了一种增量选择中继（ ISR）策略,并给出了2种改进协议任意信噪比的中断概率表达式。仿真结果表明,与传统的单中继解码转发协议相比, IDF和ISR均具有更低的中断概率, ISR具有最低的中断概率。     

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。     

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。     

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。