非完善CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇與功率分配研究.pdf

1、采用中繼節(jié)點進(jìn)行協(xié)作中繼傳輸，可有效擴大系統(tǒng)的覆蓋范圍，提高系統(tǒng)容量。然而傳統(tǒng)的協(xié)作中繼通常采用單向中繼，通信的帶寬利用率不高。為此引入雙向中繼技術(shù)，在節(jié)點之間進(jìn)行雙向傳輸，減少節(jié)點之間數(shù)據(jù)交互的時隙，提高信道利用率。雙向中繼的引入對協(xié)作通信，尤其是非完美信道狀態(tài)信息(CSI)下的協(xié)作中繼帶來新的挑戰(zhàn)。本文以提高非完美CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的頻譜和能量利用率為目標(biāo)，對中繼選擇和功率分配這兩個關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，為了提高非完

2、美CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和頻譜效率，通過分析信道估計誤差對系統(tǒng)性能的影響，提出一種基于最大最小準(zhǔn)則的中繼選擇機制。針對基于模擬網(wǎng)絡(luò)編碼的放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，建立雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型并確定模型的參數(shù)，分析非完美信道下的系統(tǒng)性能指標(biāo):信噪比、中斷概率和平均誤碼率，將中繼選擇機制中的中斷概率和誤碼率等效表示為源節(jié)點接收到的瞬時信噪比的表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上提出非完美CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的最大最小中繼選擇機制，并進(jìn)一步從理論上分析雙向協(xié)作網(wǎng)

3、絡(luò)的通信性能。
　　其次，為提高非完美CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點能量利用率，提出一種源節(jié)點與中繼節(jié)點功率分配的聯(lián)合優(yōu)化算法。在基于模擬網(wǎng)絡(luò)編碼放大轉(zhuǎn)發(fā)的非完美CSI雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的模型下，考慮雙向中繼傳輸中源節(jié)點的自干擾，采用最小均方差的信道估計方法獲得信道增益，計算雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)的最大速率期望值，利用功率比相近原則簡化速率優(yōu)化指標(biāo)，分析中繼節(jié)點的位置對功率分配的影響，求解包括中繼節(jié)點和源節(jié)點的功率分配。
　　最后，利用M