协同通信系统中放大转发与解码转发方式的比较

放大转发（AF）与解码转发（DF）作为协同通信中最基本的方法受到广泛关注。本文从复杂度、误码率性能与功率分配方案三个方面针对没有采用循环冗余检验（CRC）的DF、有CRC的DF、AF方式进行比较。指出：AF方式的复杂度低于DF方式;在优化系统误码率（SER）性能方面,二者具有基本类似的功率分配方案;DF方式易受源-中继端信道传输特性影响,因此没有CRC的DF方式SER性能最差,有CRC的DF可以克服这一缺点,取得比AF略好的性能。     

协同通信系统中功率分配方案的分类研究

协同通信系统中的功率分配方案是指在系统总发送功率一定的前提下,如何在参与协同通信的终端之间合理分配功率,以此优化系统性能.本文针对协同通信系统中的现有功率分配方案,给出较为详细的总结与分类,设定目标函数、信道状态信息、有无中心控制节点与中继数目等四种分类原则,并指出,基于统计信道传输特性的分布式功率分配方案较为符合实际通信系统.     

协同通信系统中基于系统容量的功率分配研究

对放大转发协同中继系统进行了容量分析,综合考虑源节点与中继节点以及各中继节点之间不同功率分配对系统容量的影响．基于中继信道强度的瓶颈效应,提出了一种使系统容量最大的优化功率分配方案,并得到了源节点功率Ps、中继节点总功率Pr、各个中继节点功率Pi的闭合表达式．仿真结果表明,相比传统的等功率分配,该方案使系统容量显著提高,特别是当信道信噪比较低时,提高比例超过90％;又因其复杂度低,该算法有很强的实用性．     

解码前传协同通信的断线率最小化

提出了一种自适应无校验解码前传(decode and forward)协同通信方案,方案利用有限比特的反馈,基于最小化断线率(outage probability)这一目标,进行自适应功率分配。给出了完整信道信息反馈条件下的功率分配方案,得出其断线率性能,并以此作为有限反馈比特条件下的性能限;提出了少量比特反馈条件下的自适应发射功率分配方案,并通过仿真证明只需要少数几个反馈比特,就可以达到很大的性能提升。提出的两用户共用反馈信息的方案,与以往的针对中继信道设计的每用户采用不同的反馈信息方案相比,在总反馈比特数相同的情况下具有较大的性能增益。     

OFDMA解码转发中继系统的最优资源分配

针对正交频分多址接入-解码转发（OFDMA-DF）中继系统,提出了以最大化系统加权和速率为目标的子载波分配、功率分配、传输方式选择和中继选择联合优化问题. 基于凸优化理论,提出了一种最优资源分配算法,其复杂度仅与子载波数成线性关系. 理论分析和仿真结果表明,结合用户权重的调整,该算法既可实现资源分配的公平性,又可有效利用中继节点的能力,提高系统容量.     

网络卷积协同通信新系统及性能

提出一种新的协同通信系统——网络卷积协同通信系统。新方案借鉴网络编码的思想,对协同用户自身要传输的数据和需要转发的同伴数据进行相关卷积编码,这样整个协同通信方案可等效为一个卷积编码器,在获得分集增益的同时可获得编码增益,提高系统的误码性能。在假设协同用户间信道理想的情况下,理论推导出系统误码率性能的上界。理论分析和仿真结果表明,网络卷积协同通信系统在协同用户间信道理想时,在误比特率为10^-3时,较编码协同通信和无协同通信系统分别大约有8～9 dB和11～13 dB的增益。     

一种AF-MIMO中继系统中的混合协作方案

为了提升协作通信系统中放大转发方案的系统性能,提出了一种新的基于选择中继的混合协作方案．中继节点根据正确解码与否被分为两个集合P和Q,系统分别从两个集合中挑选在目的节点处具有最高信噪比的中继节点进行放大转发．推导出了新方案信道容量的闭式表达式．仿真结果表明,新方案的误码率性能和信道容量均优于传统的基于选择中继的放大转发方案．     

协作中继中断性能和差错概率分析

针对单峰窝下通信的三节点(源节点、中继节点和目的节点)协作传输模型,分析了中继节点分别采用放大转发模式和解码转发模式时对传输的中断概率和差错概率,并采用蒙特卡洛仿真对其性能进行评估。仿真结果表明,与放大转发模式相比解码转发模式可获得更低的中断概率,而解码转发模式的误比特率低于放大转发模式。     

多波段卫星测试转发监控系统的设计与实现

介绍了多波段卫星测试发监控系统的组成结构与设计实现。该系统由3台下位机与1台主控计算机构成分布式监控单元，通过并行扩展、同时启动多片串行A/D以及分时采集不同参量的方法，巧妙地实现了对多参量的实时监控。该系统在实际的测试中得到验证，配合相应的软件，能够实时高效地完成多波段卫星测试转发的监控任务，巳被应用到多波段卫星测试转发系统设备研制中。     

适用于广播业务的协同中继协议性能分析

提出了一种可以适用于未来广播业务的自适应协同中继协议,并利用矩母函数和拉普拉斯逆变换的方法,分析了该协议在衰落信道下的中断概率性能,得到了其中断概率的近似表达式,并与现有的解码-转发协议进行比较,获得了两种协议的各自适用场景。结合数值仿真与理论分析结果,进一步分析了工作中继数量、功率分配以及中继位置对系统性能所造成的影响,证明了本文协议具有的优势和特性。     

多用户协同通信系统资源的优化分配算法

针对多用户协同通信系统中的剩余功率分配不合理问题,提出了一种基于用户间公平性的子载波分配和优化剩余功率分配的联合资源管理算法．首先在保证用户资源分配公平性下给出基于平均功率分配下的子载波分配,其次利用调和平均值算法对剩余功率进行优化分配．仿真结果表明,所提出的算法能够在满足用户质量需求和公平性的同时,可提高系统的容量和用户容量,降低系统的误码率．     

协作通信网络中基于Lagrange算法的中继选择和功率优化方案

协作通信技术可以有效获取空间分集,并进一步改善系统的性能。为最小化多中继解码转发(decode-and-forward,DF)协作通信系统的总功率,同时满足系统要求的数据传输速率,提出了一种基于Lagrange算法的中继选择和功率分配的联合优化方案。首先根据信源与中继的瞬时信道状态信息(channel state information, CSI)使信源的发送功率最小化,然后选择出最大的可解码中继集合,再利用Lagrange算法对中继功率进行优化,根据得到的信源和中继的功率分配,选择出最佳中继集合,达到最小化系统总功率的目的。仿真结果表明,相对于直传方案和机会中继(opportunistic relay selection, ORS)方案,本研究中总功率消耗明显减少。     

协同办公系统的整体研究与开发

在协同办公系统的设计与开发过程中,往往存在着对系统核心业务认知不清晰、难于适应变化中的需求、开发效率低与开发成本高等问题。这些问题容易导致系统开发的最终结果无法实现预期目标或开发的周期无限延长,从而导致项目处于搁置状态。为了解决上述问题,在分析了协同办公的目标与核心业务需求的基础上,提出了一种从整体上对协同办公研究与开发的模式,该模式自顶向下划分功能需求与模块间组合的方式,并论述了如何在实际的协同办公系统的开发中应用此模式。     

改进的空时协作分集方案及性能分析

针对现有基于分布式空时码的放大转发协作协议(AF-DSTC)频谱效率较低的问题,提出了一种新的基于分布式空时码的高效选择性放大转发协作协议(SAF-DSTC)。该方案将协作过程从原来的4个时隙缩短至3个时隙,频谱效率提高了33.3%。理论分析及仿真结果表明:在保持相同频谱效率的情况下,SAF-DSTC在各方面都优于AF-DSTC,系统所耗功率、中断概率和误比特率都大大降低。     

基于节点选择和功率分配算法的自适应调制协作通信系统

协作通信技术可以通过利用空间分集来改善系统的性能,特别是当信源节点已经知道信道信息时,可以获得相对于非自适应系统非常大的增益。提出一种基于自适应调制的协作通信方案,此方案结合了空时编码、功率分配和中继选择技术,在满足一定的误码率要求下可以提高系统吞吐量。通过与其它自适应、非自适应方案性能的比较,表明所提出的方案可以在很好地满足误码率要求的前提下,具有非常好的吞吐量性能。     

前向放大协作中继系统中的优化功率分配

对于无线通信系统中的单天线节点来说,协作中继技术能有效地提高通信性能。研究了瑞利衰落信道下两跳放大前传协作中继系统的最优化功率分配问题。推导了高信噪比条件下的协作中继系统的中断概率的理论公式,适用于研究不同信道条件的功率优化分配;证明了高信噪比时基于符号错误率和中断概率最小化的最优化功率分配问题是等效的,为相关结论的推广应用提供了理论依据。仿真表明高信噪比条件下,基于推导的中断概率理论公式来实现最优化功率分配是可靠有效的。     

Relay incentive in cooperative communication by exploiting link imbalance

A relay incentive mechanism based on link imbalance(LIABLE) is proposed for the cooperative downlink communication system. In order to encourage nodes to participate in cooperation, the communication resource is offered as a reward to the relay node that participates in data cooperation. Unlike traditional bottleneck elimination methods in multi-hop end-to-end communication, the LIABLE attempts to make use of the bottleneck caused by link imbalance. Moreover, the location and size of the bottleneck can be controlled on demand by adjusting the relay's transmit power, so that the difference of data rates between two hops can be afforded to the relay as a reward. Simulation results show that the proposed scheme can provide appropriate compensation to the relay node on premise that the destination's transmission performance is guaranteed. In addition, enhancement of the system spectral efficiency and the relay node's energy efficiency can be realized.     

一种资源利用率高的协作无线系统

提出了一种基于正交信号的自适应协作无线通信系统．利用二维调制信号的同相和正交分量,每个协作用户同时发送自己和伙伴的数据,形成虚拟的多天线发射机,可在不增加系统带宽和发射功率的情况下,以分布式方式获得发射分集增益．利用译码转发中继信道模型,推导了系统误码率性能的理论表达式,并分析了不同功率分配算法以及协作用户间信道和上行信道传输特性对系统性能的影响．理论分析和仿真结果表明:采用等功率分配算法时,所提系统可获得分集增益,且在用户间信道高信噪比条件下能获得完全分集增益;采用最优功率分配算法可进一步提升协作系统性能．