基于跨层机制的最佳协作中继选择及其系统实现

为了获得最佳的协作中继用户,通过推导协作中继传输系统的误符号率,提出了基于放大重传和解码重传下最佳协作中继的选择准则,并结合跨层协作的思想给出了基于MAC层来实现最佳协作中继选择的分布式协议.与此同时,提出了协作分集系统的物理层传输方案,分析了瑞利衰落信道环境下所提方案的系统性能,得到了系统误比特率的闭式解.此外,针对协作中继选择准则和协作分集传输方案的误码性能进行了系统仿真和性能比较,结果表明,所提出的协作中继选择准则明显优于传统中继选择准则,且协作传输方案可以获得明显的分集增益,系统平均误比特率显著下降.     

一种交互式中继选择策略

提出了一种协作中继网络的交互式中继节点选择(IRS)策略。用户首先分布式构造基于信道状况及中继节点负载情况的中继选择函数,选择最优的中继节点;中继节点再根据资源分配情况、业务优先级以及加权信道调度算法进行反向用户选择。仿真结果表明,相比于已研究的算法,所提出的IRS算法结合了信道状况、MAC层资源与用户业务状况等因素,利用用户和中继之间的两步式交互中继选择来调节小区内的用户负载分布,获得了小区吞吐量与用户公平性之间的折衷。     

一种简单的适合无线Mesh网络的机会协作MAC机制

针对IEEE802．11MAC（medium access control）协议中通信模式的缺陷,提出了一种新的协作MAC机制。该机制重点研究了分布式中继节点的选择算法,并定义了一种新的控制帧（retran）。目的节点通过发送retran帧启动协作机制,收到该帧的节点根据中继选择算法设置自身定时器,从而竞争产生“机会中继”,使其在源节点与目的节点之间搭建通信桥梁,该方法简单可行。仿真表明,随着网络中节点数的增加,新的机制对网络吞吐量和误比特性能的改善效果明显,从而提高了通信质量。     

认知无线电网络基于D-OFDM的中继选择算法

认知无线电技术能有效提高频谱利用率,而协作中继是解决信号在无线媒介中消失问题的关键技术。文章基于认知无线电网络,通过创建协作表,提出了一种利用协作中继提高频谱利用率和数据传输速率的中继选择算法。其中的协作表包括信道增益、信道可用率和认知节点的不同频谱。该算法通过选择合适的中继节点以最大化源节点的传输速率。仿真结果表明了该中继选择算法的有效性。     

利用智能天线实现多点中继功能的Ad Hoc网络MAC协议

在Ad Hoc网络中,采用多跳传输来提高数据传输的质量以及速率。传统的单中继节点已经不能适应迅速增大的数据量以及节点的移动造成的信道衰落情况,所以本文提出了基于智能天线实现多点中继的MAC协议,该协议采用了智能天线实现了菱形握手机制,使数据实现同步传输。其次采用空时编码的协作机制,通过估计源信号来防止中继节点与目的节点信道衰落的情况。最后利用Busy Tones解决了隐藏终端和暴露终端的问题。通过仿真与比较证明MRDMAC协议在数据延时和通过率等各个方面都有很大的优越性。     

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。     

面向物联网准静态信道的中继协作密钥生成方法

针对物联网准静态信道下密钥生成速率低的问题,该文提出一种基于中继节点协作的密钥生成方法。首先,通信双方通过信道估计获得直达信道和部分中继信道信息;然后,中继节点采用网络编码技术参与协作,使得通信双方获取全部中继信道信息;最后,通信双方在直达信道上进行密钥协商,利用直达信道信息、中继信道信息与协商信息共同生成相同的密钥。安全性分析表明该方法能够提高可达密钥速率,并且随着信噪比的提高,可达密钥速率呈线性增长,趋于最优值。蒙特卡洛仿真验证了理论分析的结果,并得出了增加中继节点数量、选取信道变化幅度大的中继节点,可以进一步提高可达密钥速率。     

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.     

基于Turbo码的非理想中继协作性能研究

基于Turbo码的非理想中继信道协作方式是在加性高斯白噪声(AWGN)的环境下提出的一种协作通信方式。源节点将编码并调制后的信息分别传送给中继节点和目的节点,中继节点对接收到的码字进行译码、传送,目的节点接收2路不同的信号(一路是来自源节点未经过交织的信息比特和校验比特,另一路是来自中继信道经过交织后来的校验比特)并采用联合迭代的译码方式对其进行译码。仿真结果表明,同等条件下,基于Turbo码的非理想中继信道协作方式在纠错方面的性能远胜于点对点的Turbo码非协作方式。     

一种基于Ad Hoc网络的协作MAC方案

在 IEEE 802.11b MAC层协议的研究基础上,提出了一种基于无线Ad Hoc网络的最佳中继选择策略,该策略综合考虑瞬时信道信息和节点剩余能量,能够有效防止信道条件好的节点的过度使用,并能保证系统高吞吐量。文中以饱和吞吐量和网络生存时间为性能指标,对新算法和以往协作MAC算法进行仿真和比较,结果表明新算法在网络吞吐量下降不明显的情况下,能大大增加网络生存时间。     

无线局域网中接入中继业务的协作通信机制

在现有的文献中,协作通信机制都是通过建立协作链路,将源节点的业务通过中继节点转发到目的节点,而在目的节点将受到的源节点信号和目的节点信号进行合并处理。显然,协作通信机制可以提高数据传输的可靠性,但是,该机制并未考虑中继节点本身的业务。文章提出了一种新的MAC机制,称为接入中继业务的协作通信机制（RTACC）。该机制中,中继节点利用已经建立好的协作链路,待转发完成源节点的业务后,在SIFS时间间隔以后发送本身的业务到目的节点,从而提高网络的吞吐量。通过性能分析和仿真验证了本文中提出的机制有效提高了网络的吞吐量。     

基于信道瞬时状态信息的中继协议性能分析

在无线互联网络中,信道的状态是瞬时变化,而信道的这种特性使得协作节点的单一中继协议存在缺陷,严重影响协作通信的效果。针对该问题,文章将讨论一种基于信道瞬时状态信息的中继协议（RelayprotocolBasedonChannelinstantaneousstateInformation,RBCI）,充分考虑了源节点到协作节点的信道瞬时状态信息,并联合考虑协作所产生的MAc层的开销,在确定协作节点之前,协作节点考虑不同的转发方式并进行动态调整,从而使得所选择的协作节点能够有效的改善系统的性能（如丢包率,吞吐量等）。经过仿真分析,并与现有的DAF协议和AAF协议比较,RBCI能有效地降低系统中的丢包率,以及提高系统中的平均吞吐量。     

协作通信系统的中继选择算法研究

协作通信作为一种新颖的无线通信技术,它的主要思想是通过中继节点参与协作传输,在目的端获得两个或者多个在空间上独立的信号样本,实现空间分集,获得分集增益.因此如何合理选择中继节点成为协作通信的关键问题之一.本文在协作通信模型及原理的基础上,对基于信道状态信息的中继选择算法进行了介绍,并对具体的选择算法的性能进行了仿真.     

一种新的编码协作中继选择策略性能仿真

针对多用户的编码协作通信网络,给出了增量中继和机会中继结合起来的增量最佳编码协作中继选择策略并对其进行了计算机仿真。结果表明,与其它编码协作节点选择方法相比,该策略在取得机会中继中断概率性能的基础上,进一步节省了信道资源,提高了系统有效信息速率。     

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。     

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。     

一种基于预编码的AF多中继协作通信系统信道估计方法

针对瑞利平坦衰落信道下AF多中继协作通信系统,提出了一种基于预编码的分段式信道估计方法.该方法分两个阶段对S-R和R-D两个链路的信道状态信息进行估计,利用在中继端进行预编码,使中继节点可同时向目的节点发送训练序列.仿真结果表明,提出的方法可有效地估计出两段链路的信道状态信息,减小了训练时隙的开支,缩短了信道估计时间.     

基于矩生成函数的协同中继传输误符号率性能分析

多中继协同分集技术在慢衰落无线环境下可以提供巨大的性能增益。该文从接收端平均误符号率的角度,分析了独立的瑞利衰落信道下,采用放大转发的多中继协同最大比合并检测方案和多节点侦听,单中继转发的机会中继方案的性能;并基于矩生成函数推导出两种方案下M-PSK和M-QAM调制信号平均误符号率的闭合表达式。经蒙特卡罗仿真验证,该表达式在中高信噪比下与仿真的实际结果非常吻合。同时也可以看出机会中继的分集增益与协同侦听的节点数成正比,误符号率性能优于使用最大比合并检测的多中继协同方案。     

基于遍历容量的低轨卫星协作通信中继选择算法

在低轨卫星通信系统下行链路中引入协作技术,可获得协作分集增益,从而减小信道衰落的影响。目前在目标通信区域内多星的覆盖率非常高,合适的中继卫星选择策略对于提升卫星通信网络的整体性能至关重要。针对这一问题,本文提出一种基于遍历容量的中继选择算法。该算法借助卫星轨道信息以及统计信道信息,综合考虑卫星本身载荷受限和高动态的特点,通过公平性因子进行遍历容量和能耗之间的折中,选择具有最佳权重遍历容量的节点作为协作卫星。并在此过程中,得到了卫星间协作链路信噪比概率密度闭式表达式,该表达式用来求解协作链路遍历容量。仿真分析表明,该方法可以动态的调整协作卫星的优先级,在误比特率性能和公平性之间可以达到很好的平衡,并且可以在低EIRP情况下提高卫星的服务时间。      

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的用户到中继的信道是可靠的这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。