考虑中继时延的协作中继选择方法

针对数据业务可能在中继节点处排队等待发送,不能有效满足业务对时延要求的问题,在译码转发协作通信系统中建立了考虑中继时延的中继选择模型,提出了一种能有效降低数据业务在中继节点处的中继时延的中继选择方法,并进行了性能分析。首先推导了中继时延的概率密度函数,在此基础上通过进一步推导获得了基于所提方法的系统平均容量和中断概率。仿真结果与解析结果高度一致,并且表明：所提中继选择方法在保证传输速率前提下,可有效降低业务在中继节点处的平均时延,提高系统整体性能。     

异构无线网络选择策略与协作中继技术研究

在物联网不断发展的过程中,无线网络应用新老技术交替出现,网络兼容性问题成为技术突破的重点核心。 由此本文进行异构无线网络的研究,通过协作中继技术实现对网络的优化选择。探讨在异构无线网络选择算法,提出一种基 于模糊推理系统的效用函数参数设置方法,解决不同移动终端对有效函数参数的规范化指标问题,分别从单向和双向中继传 输系统进行中继定位与功率分配。     

异构无线传感器网络中基于选择分集的节点协作策略*

为提高无线传感器网络在大量节点参与协作情形下的能量效率,提出一种带有反馈信道的虚拟协作簇间传输方案。此方案利用选择分集算法,在一定的服务质量要求下,能获得较大的选择分集增益,从而进一步降低了单位比特能耗。仿真结果表明,此方案能在很大程度上节省单位比特能耗,延长网络生命周期摘要内容。     

协作通信的中继选择策略性能研究

在解码转发协议的基础上,研究了全选中继策略和机会中继选择策略的中断概率性能,推导了瑞利衰落下的两种策略的中断概率精确闭式结果,给出了高信噪比时的中断概率近似表达式.通过理论分析和数值仿真结果得出:在信噪比足够高或在中继-目的信道性能优于源-中继的信道性能的情况下,这两种策略具有相同的中断概率性能;源-中继的信道性能比中继-目的节点的信道性能越好,全选中继策略的性能越优于机会中继选择策略的中断概率性能.     

协作分集技术在无线通信中的中继选择问题研究

目前,无线通信网络的应用领域越来越广泛,以及成为了国家各大高科技产业的技术支柱。随着网络技术和通信技术的日益发展,人们对于无线通信系统的网络性能要求越来越高。该文基于无线通信网络中继信道源节点选择问题,对基于遗传算法的多中继选择算法进行了构建与仿真研究。     

基于最佳中继选择的认知AF系统性能分析

针对中继通信中的放大转发协议,提出了一个基于最佳中继选择方案的双跳认知协作通信系统。该系统的频谱共享环境由一个主接收用户,一个次级信源,[K]个次级中继和一个次级信宿组成。并在独立非同一分布的瑞利衰落环境下对该认知协作通信系统的中断性能进行了分析,推导出了中断概率的准确闭合表达式。利用蒙特卡罗仿真实验证实了分析结果的正确性。理论分析和仿真结果都表明,分析所运用的方法降低了系统的中断概率,提高了遍历容量,从而有效地改善了系统的性能。     

双跳中继协作异构网络中断概率分析

基于最大-最大用户对级联(MM-UPA)准则,研究双跳中继协作异构网络的中断性能。借助随机几何和概率统计数学工具,将网络节点空间位置建模为齐次泊松点过程,以推导双跳中继协作异构网络中断概率的解析表达式。在此基础上,针对中断门限和偏置因子对系统中断概率的影响进行仿真与分析,结果表明,当系统部署MM-UPA方案时,增大第k(k≥2)层网络的偏置因子,能够有效降低第1层网络的中断概率,提高系统稳定性。此外,相比双跳网络,单跳网络的中断概率更小,系统稳定性更高。     

基于H∞滤波能量预测中继选择协作传输技术*

研究了一种适用于分布式移动无线传感器网络数据传输基于能量预测的协作通信技术。针对无线传感器网络,协作数据传输技术难以有效解决无线网络动态拓扑结构、带宽和能量受限等问题,建立了一种基于H∞滤波器相邻节点剩余能量预测的分布式中继选择机制,并在此基础上建立数据协作传输技术。该技术充分利用无线信道的广播特性,首先根据H∞滤波器预测节点剩余能量,然后根据剩余能量值选择最大者作为协作节点,最后根据无线信道质量在放大重传和解码重传机制之间进行自适应调整。数学分析表明,H∞滤波器可以准确地预测节点的剩余能量,同时该协作传输技术能够显著提高无线传感器网络的资源利用率和系统吞吐率,有效延长网络寿命。     

基于节点剩余功率的多中继选择算法

提出一种基于节点剩余功率的多中继放大转发协同节点选择算法,根据节点信道状态信息(CSI)和剩余能量信息对网络生存时间进行优化,使用加权函数和信道容量增益门限进行多协同节点选择。仿真结果表明,对于动态和固定功率分配,该算法选择三四个中继可使协同通信系统性能达到最优;相对基于CSI的单中继选择算法,当中继数为4时,其在动态功率分配时的网络生存时间最高可延长82%。     

基于误码率的快速中继选择算法

针对协作网络中的中继选择算法的最优性与运算效率的矛盾问题,在放大转发(AF)协作网络中,提出一种基于误码率的快速中继选择算法。该算法先在等功率条件下,根据信道统计特性及系统误码率,引入一个等效信道增益参数,该参数反映了在协作通信过程中,源节点到中继节点以及中继节点到目的节点两个阶段的信道特性。然后将该参数降序排列,以当前信噪比(SNR)为门限,在等功率条件下选择中继节点集合,使系统的误码率最小。并结合次优功率分配,进一步降低系统的误码率。仿真结果表明,该算法能够取得和穷举算法相似的性能,但计算复杂度至少降低到穷举算法的1/20,且随着中继节点数的增加计算复杂度更进一步降低。同时,仿真结果还表明该中继选择算法的误码率性能优于所有中继节点参与转发（AP-AF）及预先选择一个最优中继节点转发数据（S-AF）算法。     

中继选择协议下的认知无线电系统性能研究

在保证授权用户服务质量(QoS)和认知用户峰值功率限制的前提下,推导出高信噪比时放大转发中继选择(SAF)协议、解码转发中继选择(SDF)协议和混合中继选择协议(HPRS)下认知中继系统中断概率的近似表达式。Monte Carlo仿真验证了三种协议下中断概率近似表达式的合理性,理论和仿真结果表明,三种协议的中断概率与干扰限制条件和认知用户峰值功率密切相关,且HPRS中断性能要优于SAF和SDF。     

Fair relay selection in decode-and-forward cooperation based on outage priority

The opportunistic cooperation schemes,where only the "best" relay is selected to forward the message,have been widely investigated recently for their good performance in terms of outage probability.However,the unfair selections of relays may cause unbalance power consumptions among relays,which reduces the lifetime of energy constrained networks.In this paper,we introduce a novel concept of outage priority based fairness(OPF),aiming at improving the selection fairness among relays appropriately without outage performance deterioration.Then,a cooperation scheme is proposed to meet this concept,and corresponding theoretical analysis is also provided.Afterward,based on OPF,the achievable upper bound of the fairness is derived,and an optimal cross-layer designed scheme is also provided to achieve the bound.Numerical simulations are carried out finally,which not only validate the theoretical analysis,but also show that taking advantages of the proposed schemes,the fairness among all relays,as well as the network lifetime,can be greatly improved without any loss of outage performance,especially in high SNR regime.     

一种改进的协同中继节点选择算法*

机会主义中继选择算法（ORS）基于瞬时信道质量选择一个最优中继节点帮助源节点进行协同通信,可以取得与其他复杂协议相同的分集阶次;但该算法存在碰撞问题,其采取的退避机制会增加网络延时。为此,提出一种碰撞时的改进处理方法,可以避免延时,提高网络容量。仿真结果表明,与原方法相比,该方法在保证BER性能时可有效地提高吞吐量。     

机会中继协同通信系统在Nakagami-m衰落信道中的折中性能分析及系统优化

针对外部窃听者对多中继协同通信系统中信息传输带来的安全威胁,提出一种由中继节点在转发信息的同时发送人工干扰信号的协同安全传输方案,并对该方案在Nakagami-m衰落信道中的安全性能进行了分析,推导出了用于评估机会中继系统可靠性的中断概率和安全性截获概率的闭式表达式,并在此基础上从可靠性和安全性两方面对系统的折中性能进行了讨论。通过仿真,验证了推导的正确性,明确了中继个数对系统折中性能的影响。最后,为进一步提高系统折中性能,讨论了系统中人工干扰信号与通信信号间的功率分配问题,并通过仿真得到了能使系统折中性能达到最优的功率分配因子。     

SR门限中继选择算法研究

中继选择是协作通信领域的关键问题,尤其对于电池供电能量有限的无线移动设备。与基于两跳瞬时信道信息的中继选择算法不同,介绍了一种基于源到中继信道信息的SR门限比较算法。该算法在中继节点设置合适的信噪比门限,将源和多个中继节点的信噪比与门限值比较,选择出最优中继进行传输。在该算法的基础上,理论分析了最优中继及目的节点处的输出信噪比,仿真结果表明该算法可以获得与基于两跳瞬时信道信息算法相近的性能。但由于中继只需考虑自身和源节点之间的瞬时信道状态,所以中继的功耗大大减小,算法的复杂性降低。     

通信网络中基于协作中继重传策略

针对信息包在通信网络中多播传输进行了研究,提出通信网络中基于协作中继重传策略。当信息包直传失败时,源节点协作多个中继节点对多个丢失的信息包进行编码重传。在重传阶段根据反馈机制结果采取随机接入方式优先对有机会编码的丢失信息包进行组合,然后通过牺牲之前重传过程中传输失败的节点为信息提供空间分集增益,从而减低重传次数。最后在不同信道环境下,该策略与未协作NCARQ和传统ARQ进行Monte Carlo仿真。仿真结果表明,在多中继信道条件优于源-目的信道的情况下,利用协作网络编码进行重传有效地提高网络吞吐量,且该策略利用协作空间分集降低了由于相干性而导致性能不佳的状况。     

Performance evaluation of half-duplex relay-based opportunistic cooperation diversity

Cooperative diversity is proposed as a means to improve the wireless transmission performance, which can effectively combat the wireless fading through sharing the antennas between source and relay nodes. In this paper, considering the practicability, we investigate the use of half-duplex relay, rather than full-duplex relay, for the opportunistic cooperation diversity. Two combining methods, namely selection diversity combining (SDC) and maximum ratio combining (MRC), are utilized for the implementation of...     

慢衰落信道环境下中继节点的优化选择方案

在协同通信技术中,中继节点的选择是一个重要的研究方向。在以往的文献中,只考虑了单径信道下的中继节点选择,而在实际情况下,通信信道是多径衰落的。为此,提出了一种多径慢衰落信道环境下的最优中继的选择方案。实验结果显示,利用此方案选出的最优中继节点往往不是传统的只考虑单径情况下所选出的最优中继节点。因此,所提出的方案更符合协同通信中的实际情况,并可在较大程度上提高系统的性能。