無線協(xié)作通信用戶節(jié)點(diǎn)功率分配技術(shù)研究.pdf

1、協(xié)作中繼技術(shù)可以有效的抵抗無線信道的多徑衰落，提高覆蓋范圍和實(shí)現(xiàn)盲區(qū)覆蓋，在未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)中將得到廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的單跳網(wǎng)絡(luò)不同，在協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)中需要信源和中繼的共同作用來完成信息的傳輸，因此根據(jù)信源、中繼和目的各節(jié)點(diǎn)間的信道狀態(tài)來合理的分配系統(tǒng)的資源，對提升中繼系統(tǒng)的性能具有重要作用。本論文主要討論了優(yōu)化功率分配和中繼節(jié)點(diǎn)的選擇問題。
　　 首先，給出了One-way中繼系統(tǒng)和Two-way中繼系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，并分析了其

2、工作原理；接著詳細(xì)闡述了固定型中繼、選擇型中繼和增強(qiáng)型中繼三種協(xié)作協(xié)議的傳輸機(jī)制和應(yīng)用環(huán)境；然后對Two-way中繼系統(tǒng)和One-way中繼系統(tǒng)的信道容量進(jìn)行了仿真對比，結(jié)果表明Two-way中繼系統(tǒng)可以獲得更大的信道容量。
　　 然后，討論了三節(jié)點(diǎn)Two-way中繼系統(tǒng)的優(yōu)化功率分配問題。在Rayleigh衰落信道下，分別以最小化中斷概率和最大化系統(tǒng)總?cè)萘繛閮?yōu)化準(zhǔn)則，推導(dǎo)了各節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化功率分配系數(shù)；進(jìn)一步研究了Nakagami

3、-m衰落信道下系統(tǒng)的中斷性能，經(jīng)過理論推導(dǎo)得到了中斷概率的下界表達(dá)式。并在系統(tǒng)總功率受限的條件下，以最小化系統(tǒng)的中斷概率為準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化功率分配。通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果的正確性。
　　 最后，在多節(jié)點(diǎn)Two-way中繼系統(tǒng)中，研究了兩種聯(lián)合的中繼選擇和優(yōu)化功率分配方法。一種是以最小化中斷概率為準(zhǔn)則進(jìn)行中繼節(jié)點(diǎn)的選擇，推導(dǎo)得到了中斷概率的閉式解，在最優(yōu)中繼的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化功率分配；另一種是以最大化系統(tǒng)容量為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)總