移動(dòng)環(huán)境下中繼選擇性能研究及最優(yōu)中繼選擇方案的優(yōu)化.pdf

1、現(xiàn)階段，通信領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，中繼協(xié)作技術(shù)是其中發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一。該技術(shù)主要利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相互協(xié)作特性，共享傳輸路徑，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，使得數(shù)據(jù)通信能夠可靠傳輸。它的優(yōu)點(diǎn)是不用在終端上安裝多根天線，這明顯縮小了終端的體積，在當(dāng)前終端設(shè)備小型化、低功率化的背景下優(yōu)勢(shì)更為突出。協(xié)作通信最優(yōu)中繼的選擇及其性能的研究在眾多協(xié)作技術(shù)中是一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為了提高協(xié)作系統(tǒng)性能，本文主要針對(duì)最優(yōu)中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，主要的內(nèi)容

2、和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　首先，研究了協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的基本協(xié)作模型和轉(zhuǎn)發(fā)策略，對(duì)各轉(zhuǎn)發(fā)策略的性能進(jìn)行了理論分析和仿真，并簡(jiǎn)單介紹了幾種中繼選擇方案。轉(zhuǎn)發(fā)策略的性能仿真表明，增量放大中繼策略具有最好性能，而解碼轉(zhuǎn)發(fā)策略性能最差。
　　然后，基于選擇性放大轉(zhuǎn)發(fā)策略，研究了4種聯(lián)合中繼選擇和功率分配策略來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的方法。仿真表明，最大化能量效率指數(shù)（MEI）策略和最小化中斷概率（MOP）策略能夠在具有較低復(fù)雜度下接近最好性能。

3、　　其次，目前協(xié)作通信最優(yōu)中繼選擇性能的研究主要針對(duì)節(jié)點(diǎn)位置相對(duì)固定、候選中繼節(jié)點(diǎn)不變的場(chǎng)景。然而，在小區(qū)環(huán)境中，由于終端用戶的移動(dòng)性，源節(jié)點(diǎn)的候選中繼集是時(shí)刻變化的，研究移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)變化特性對(duì)協(xié)作通信系統(tǒng)性能的影響意義重大。因此，以固定中繼節(jié)點(diǎn)的模型分析小區(qū)協(xié)作場(chǎng)景會(huì)帶來(lái)較大的偏差，而現(xiàn)階段關(guān)于移動(dòng)性對(duì)協(xié)作通信帶來(lái)的影響并未過(guò)多關(guān)注。本文針對(duì)固定場(chǎng)景和移動(dòng)場(chǎng)景兩種情況下分別研究了協(xié)作通信系統(tǒng)的模型，并推導(dǎo)了兩種場(chǎng)景下最優(yōu)中繼選擇的平

4、均誤碼率表達(dá)式。在假設(shè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目滿足泊松分布特性下，分析了中繼數(shù)目的泊松分布參數(shù)對(duì)協(xié)作通信系統(tǒng)的平均誤碼率性能的影響。
　　最后，當(dāng)候選中繼節(jié)點(diǎn)增多時(shí)，如何從眾多節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)最優(yōu)中繼，使其既能提高系統(tǒng)性能、又能延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命變得十分重要。為解決這一問(wèn)題，本文提出一個(gè)新的最優(yōu)中繼選擇方案——基于接收信噪比和網(wǎng)絡(luò)壽命的最優(yōu)中繼選擇。由于網(wǎng)絡(luò)壽命的問(wèn)題無(wú)法直接求解，將其抽象為中繼節(jié)點(diǎn)剩余能量與目的節(jié)點(diǎn)達(dá)到接收信噪比門(mén)限時(shí)發(fā)射功率的比值