基于NOMA用户中继的卫星网络性能分析

为了满足大规模数据接入以及高通信质量的需求,文章研究了基于非正交多址接入(NOMA)用户中继协作的卫星网络,并分析了中继用户1和受助用户2的中断性能和系统吞吐量,同时也考虑了非理想信道状态信息(CSI)对系统中断性能和吞吐量的影响.最后,通过数值仿真验证了分析结果的正确性.与正交接入(OMA)策略相比,借助NOMA策略...     

基于解码重传的最佳协作中继选择策略

近年来提出的协作分集技术通过使网络中各单天线用户共享彼此天线以形成虚拟多天线阵列,从而可以显著提高网络容量,也使得其备受科研工作者的关注。提出了基于解码重传（DaF）下的被动式最佳协作中继选择准则,该准则是通过推导协作中继传输系统的误符号率而得出的。在总功率限制下,可以证明基于解码重传下的机会中继在中断性能上考虑是最佳的,更确切地说,它的中断性能和利用全部候选中继传输的最佳解码重传策略是一样的。     

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。     

免调度非正交多址接入技术及其系统性能

主要探讨免调度非正交多址接入(NOMA)技术及其系统性能。NOMA技术在实际应用中需要仔细研究并解决用户识别以及信道估计问题,尤其是在有碰撞的情况下。针对该问题,给出了相应的解决方案,以及系统级评估中的建模方法,并对基于预配置方式和随机选择方式的免调度多用户共享接入(MUSA)方案在实际系统中的性能表现进行了系统级仿真评估。仿真结果显示免调度MUSA方案具有明显的性能增益。     

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...     

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。     

两跳单节点选择增量中继系统及其中断概率研究

提出了一种新颖的选择增量中继协议,研究了其在Nakagami-m衰落信道下单中继节点模型的系统中断概率,并利用矩母函数的方法推导了其中断概率的表达式。仿真验证表明,理论值和仿真值非常吻合,提出的中继协议相对现已存在的中继协议大大提高了系统的性能。     

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。     

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。     

协作通信中一种改进的最佳中继选择算法

已有研究结果表明,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,随着可选中继节点数的增多,发生冲突从而导致选择失败的概率也明显变大。本文提出了一种改进的最佳中继选择算法,源站收到最佳中继发出的标志分组后发送选择确认消息,中继节点在冲突发生后进行退避。分析结果证明,采用新算法可以大大降低选择失败的概率,而增加的开销却很小。     

智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。     

不可信无线中继网络中基于用户选择的安全通信研究

该文研究在不可信解码转发无线中继网络中,基于用户选择的安全通信策略与性能分析.根据直接链路与中继链路的信道增益,本文提出三种不同的选择准则以提升系统的安全性;文章推导了三种选择准则下安全截断概率的闭式解析表达式及渐近表达式.根据渐近表达式和数值仿真结果可知,次优准则可以达到与最优准则几乎相同的系统安全性能.同时部分选择准则也能达到全分集增益性能.     

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。      

基于非正交多址接入的移动边缘计算安全节能联合资源分配

为提高基于非正交多址接入(NOMA)的移动边缘计算(MEC)系统中计算任务部分卸载时的安全性,该文在存在窃听者情况下研究MEC网络的物理层安全,采用保密中断概率来衡量计算卸载的保密性能,考虑发射功率约束、本地任务计算约束和保密中断概率约束,同时引入能耗权重因子以平衡传输能耗和计算能耗,最终实现系统能耗加权和最小。在满足两个用户优先级情况下,为降低系统开销,提出一种联合任务卸载和资源分配机制,通过基于二分搜索的迭代优化算法寻求问题变换后的最优解,并获得最优的任务卸载和功率分配。仿真结果表明,所提算法可有效降低系统能耗。     

无线传感网两种中继选择策略的中断概率分析

无线传感网发射功率受限,采用中继通信的方式可以扩展通信覆盖区域,中继选择是其关键技术之一。不同的中继选择策略会对中断概率产生不同的影响,其一是选择候选集合中的所有节点作为中继节点,其二是选择候选节点中的信噪比最大的节点作为中继节点。为了比较这两种中继选择策略的性能,推算了两种策略下的中断概率闭合表达式,并进行数值分析。结果表明,在不考虑功耗平衡的前提下,策略二的性能优于策略一。     

面向5G的非正交多址接入技术

为了满足未来5G在频谱效率和连接数等方面的需求,非正交多址接入技术日益受到产业界的重视.从多用户信息论的角度,首先,探讨非正交多址接入与正交多址的理论性能比较及其逼近多用户信道容量界的有效途径;其次,对功率域、星座域、码域3种非正交多址方案的设计原理、信号处理和性能增益进行了深入分析;最后,从网络运营的角度剖析了非正交多址接入技术的应用场景、对系统设计带来的影响和网络后向兼容性等问题.     

认知中继网络的多中继选择方法

将中继协作技术用于认知无线电网络可有效对抗信道衰落,提高频谱利用率,然而如何选择中继协助源节点传输信息是一个亟待解决的问题。该文根据多中继协作时目的节点信噪比的一阶偏导数特征,定义了中继协作效率,设计了基于协作效率的迭代中继选择方案。考虑到认知中继网络的非集中式结构,该文将虚拟计时器引入中继节点,提出了基于迭代中继选择方案的分布式算法,通过各中继基于协作效率的虚拟倒计时及信息交互实现了分布式迭代中继选择。复杂度分析和数值仿真结果表明,该算法复杂度较低,且性能接近最优解。     

基于任一随机选择转接节点的协作分集方法及其中断概率分析

 转接节点的选择是协作通信中的一个比较重要的问题.在许多实际情况中并不是所有节点都参与转接,本文研究了在所有潜在的转接节点中任选一个节点作为转接节点的协作分集方法,推导了这种协作分集方法中断概率的上界和下界.理论计算和仿真结果表明该协作分集的 中断概率的上界基本不随潜在的转接节点的数目的增加而变化,而下界却随潜在的转接节点的数目的增加而显著降低.