未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作通信算法研究.pdf

1、無(wú)線通信在世界范圍內(nèi)的高速發(fā)展促使人們對(duì)無(wú)線系統(tǒng)提出了更高的業(yè)務(wù)需求。為了滿足多速率多媒體通信的要求，下一代無(wú)線系統(tǒng)必須采用更先進(jìn)的算法和技術(shù)，不僅要提高數(shù)據(jù)速率，還要使系統(tǒng)能確保不同媒體所要求的服務(wù)質(zhì)量。協(xié)作通信是近幾年發(fā)展起來(lái)的能夠有效對(duì)抗衰落，提高頻譜效率和通信可靠性的容量增強(qiáng)技術(shù)，如今正受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。本論文針對(duì)協(xié)作通信領(lǐng)域的四個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題：協(xié)作時(shí)機(jī)、伙伴選擇、協(xié)作ARQ和協(xié)作頻譜感知做了相關(guān)研究，進(jìn)行了詳盡的理論分析和仿真

2、驗(yàn)證，并提出了對(duì)應(yīng)的解決方案。論文的主要工作包括三個(gè)方面，概括總結(jié)如下： 1．提出無(wú)線局域網(wǎng)中一種支持QoS的協(xié)作分集算法。 a)根據(jù)用戶的QoS指標(biāo)判斷是否協(xié)作，即按需協(xié)作。如果直接發(fā)送無(wú)法達(dá)到業(yè)務(wù)所需的最低數(shù)據(jù)速率，源節(jié)點(diǎn)將利用伙伴協(xié)作發(fā)送；反之，由源節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送，若傳輸失敗了，再尋求伙伴協(xié)作重傳。 b)選擇能夠滿足用戶QoS需求的伙伴執(zhí)行協(xié)作。無(wú)線局域網(wǎng)小區(qū)中每個(gè)移動(dòng)站都維護(hù)一張數(shù)據(jù)速率統(tǒng)計(jì)表，需要伙伴協(xié)作

3、時(shí)，搜索該表，選擇能夠滿足相應(yīng)業(yè)務(wù)QoS需求的移動(dòng)站作為自己的伙伴。 支持QoS的協(xié)作分集算法能夠顯著改善系統(tǒng)吞吐量和能量效率。 2．提出無(wú)線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作ARQ機(jī)制的改進(jìn)方案。 a)區(qū)分協(xié)作與非協(xié)作數(shù)據(jù)幀，解決了協(xié)作重傳過(guò)程中出現(xiàn)的ACK/NAK指向不明問(wèn)題，防止了應(yīng)答對(duì)象的混淆和協(xié)作擴(kuò)散，簡(jiǎn)化了協(xié)作進(jìn)程的復(fù)雜度。 b)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部設(shè)定業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)，使協(xié)作重傳的幀總有機(jī)會(huì)先被發(fā)送出去，避免了協(xié)作過(guò)

4、程中，在同一個(gè)協(xié)作組內(nèi)，舊的協(xié)作重傳尚未結(jié)束，新的協(xié)作重傳就已開(kāi)始的協(xié)作混亂問(wèn)題。 c)采用基于優(yōu)先級(jí)的退避機(jī)制，對(duì)節(jié)點(diǎn)之間相同優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流進(jìn)一步區(qū)分優(yōu)先級(jí)，選擇瞬時(shí)信道條件最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)重傳，使協(xié)作重傳的過(guò)程處于一種“有序”的狀態(tài)，降低了碰撞概率。 改進(jìn)的協(xié)作ARQ機(jī)制提高了重傳成功率，改善了吞吐量性能。 3．提出異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于多用戶分集的協(xié)作頻譜感知策略。 a)在整合了TD-SCDMA和WiMAX的