伺机频谱接入协同分集的中断概率

固定频谱分配政策导致频谱使用率低,为克服这一缺点,人们提出使用认知无线电技术实现伺机频谱接入,从而有效利用频谱空穴.分析了一个解码转发协作网络真实的中断概率,并且推导了独立等同、独立非等同两种瑞利信道下的中断概率,最后进行了仿真和分析.     

基于中断概率的协作伙伴选择策略

协作伙伴的选取是影响协作通信网络性能的重要因素。以大信噪比时的中断概率为依据,提出了一种基于中断概率的最佳中继选择算法：在已知信道状态信息的情况下,逐个比较候选协作伙伴的中断概率,从而获得中断概率最小的协作伙伴。     

基于中断概率的协作通信中继选择与功率分配算法

研究了功率受限情况下多中继协作通信网络的中继选择和功率优化问题。在AF网络中,提出了一种低复杂度中继选择与功率分配算法,其目标是在总功率一定的条件下使系统的中断概率最小。本算法对源节点和所有潜在中继节点进行功率分配,结合当前信噪比选择最优的中继集合,通过最速下降法求出使系统中断概率最低的功率分配因子。该算法不需要知道大量瞬时信道信息、不需要系统在等功率条件下进行中继选择,只需求得中继节点排列矩阵便可根据当前信噪比自适应获得最优中继节点集合。仿真结果表明,在相同条件下,该算法明显优于不同中继节点集合下几种算法的中断性能,并且与传统的SAF及AAF算法相比,有效降低了中断概率,提升了系统性能和功率效率。     

基于传输中断概率的认知无线电系统性能分析

如何设计最优的频谱感知与传输框架是认知无线电技术的重要环节。考虑频谱接入过程中数据传输中断对认知网络性能影响的问题,提出了一种新的基于传输中断概率的频谱感知与传输模型,联合优化频谱感知和数据传输两个阶段,将问题建模为对主用户的干扰量约束条件下的非凸优问题,以最大化认知网络吞吐量为目标联合优化感知时间、传输速率,并通过数值计算方法对其进行求解与仿真。数值分析表明,引入传输中断概率后,在满足上述约束条件的同时,在保护主用户和认知网络吞吐量、传输时延之间有了更好的权衡。     

多用户认知MIMO系统的中断概率分析

建立多用户认知MIMO系统模型,研究了多天线技术对多用户认知无线电系统的影响,重点推导了多用户认知MIMO系统在平坦瑞利衰落信道环境下的中断概率,给出它的闭合数学表达式,并详细分析了发送和接收天线数对主用户和认知用户性能的影响.通过仿真验证了理论分析的正确性,结果表明多天线技术提高了系统性能.     

时间空间联合频谱检测认知协作分集系统的中断概率分析

无线网络中利用协作分集技术可显著提高传输性能。认知无线网络中采用时间空间联合频谱检测能更充分地利用主用户的空闲频谱空洞。本文对采用时间空间联合频谱检测的认知协作分集系统的中断概率性能进行分析,给出采用选择解码转发中继协议时在瑞利衰落信道下的准确中断概率闭合式。分析和仿真结果表明:采用时间空间联合频谱检测的系统的中断概率性能优于单独时间频谱检测和单独空间频谱检测的系统,而协作分集技术的引入也明显改善了认知用户的传输性能。中断概率的理论结果对于衡量和评估认知网络的频谱检测方案、协作传输方案的性能有重要的理论和实用价值。      

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。     

编码协作分集的合作伙伴选择算法研究

协作分集的思想来源于中继信道。与中继信道所不同,在协作分集网络中,每个用户不仅要传输自己的信息,还要帮助其协作伙伴中继传输信息。也就是说,每个用户既要充当信源的角色,又要扮演中继器的角色。文章通过协作通信中编码协作机制下的多节点协作伙伴的选择,分析四种情况下的中断概率,并讨论今后研究的发展方向。     

非对称信道下协作通信系统中断概率的研究

首先建立了非对称信道下协作系统的数学模型,考虑了源节点到目的节点的直通链路,利用特征函数法推导出协作系统的平均中断概率公式,通过仿真验证了该中断概率公式的精确性,理论和仿真都表明协作系统的中断概率和中继节点的个数、位置分布以及协作系统的功率分配因子有着密切关系,并且考虑源到目的节点的直通链路相对于不考虑直通链路的情况具有更高的性能增益;然后又在此公式基础卜就协作系统中继节点的位置分布对最优功率分配因子的影响进行了仿真分析,并指出协作系统的最优功率分配因子受制于中继节点的位置分布情况.     

认知中继网络中认知用户基于频谱感知机会中继的中断性能分析

认知无线电中继网络中,认知用户需要成功感知到其所在簇内的主用户频谱空穴后才能成为认知中继节点,且各认知中继节点发射功率受到各自主用户干扰温度限制(ITC)。该文对认知中继节点采用分布式空时编码和解码转发协议时认知用户的中断性能进行了分析;给出了认知用户在干扰温度限制下中断概率的上下界,得出中断概率的上下界在不同干扰温度限下与认知用户归一化数据速率、中继数量和其对主用户检测概率的关系。给出了源节点和频谱感知中继节点在相同干扰温度限下的数值仿真,并对仿真结果进行了分析。     

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...     

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。      

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。     

基于过时信道状态信息的机会协作性能研究

机会中继是协作通信系统中提高频谱效率和节省功率消耗的常用方法.在通信过程中,信道估计时刻和实际中继传输信息时刻存在一定的延时,其产生的过时信道状态信息（Outdated CSI）会严重地影响协作通信系统的性能.分别从考虑直传链路和不考虑直传链路两方面,分析了过时信道状态信息对机会协作分集系统中断概率的影响.仿真结果表明,系统性能随着相关系数ρ的减小而变差,并且随着中继节点数目的增加而提高.     

多中继协作通信系统的中断概率分析

协作分集不仅能提升数据传输速率,还可以提高数据传输的稳定性。协作通信方法使用带有一根天线的移动台,在多用户环境中可以共享其他移动用户的天线,这样可产生多根虚拟发射天线,进而得到相应的分集增益,改善移动通信系统的性能。现在通过研究发现,在多中继协作通信中,非对称信道采用放大转发方式下的中继传输,在AF重复转发和机会转发2种方式下表现出了较小的链路中断概率,系统性能得到明显的提升。     

Joint power allocation and multi-relay selection scheme based on system outage probability

An amplify-and-forward （AF） based multi-relay network is studied. In order to minimize the system outage probability with a required transmission rate, a joint power allocation （PA） and multi-relay selection scheme is proposed under both total and individual power constraints （TIPC）. In the proposed scheme, the idea of ordering is adopted to avoid exhaustive search without losing much system performance. Besides the channel quantity, the ordering algorithm proposed in this article also takes relays＇ maximal output ability into consideration, which is usually ignored in traditional relay ordering algorithms. In addition, simple power reallocation method is provided to avoid repetitive PA operation during the process of searching all possible relay subsets. By Adopting the idea of ordering and using the proposed power reallocation method lead to remarkable decrease of the computation complexity, making the scheme easier and more feasible to implement in practical communication scenarios. Simulations show that the proposed multi-relay selection scheme provides similar performance compared to the optimal scheme with optimal PA and exhaustive search （OPAES） but with much lower complexity.     

基于定向天线的多中继DF协作通信系统性能分析

为提高多中继协作通信系统可靠性,将定向天线和多中继协作通信系统相结合,提出基于定向天线的解码转发最佳中继选择协作策略.首先理论推导出定向发送一定向接收模式下通信系统中断概率闭合表达式,并推导出定向发送一全向接收、全向发送一全向接收模式下的系统中断概率计算式.然后对3种模式下,协作通信系统中断概率和信噪比、中继节点数、天线增益、信道衰落系数以及信道容量之间的关系进行了数值仿真分析.理论分析和仿真结果表明,采用定向天线的协作通信系统可以有效降低协作通信系统中断概率,提高频谱利用率,并且存在最佳中继节点和最优功率分配系数使得中断概率进一步下降.