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(diǎn)進(jìn)行協(xié)作中繼傳輸，可有效擴(kuò)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(diǎn)之間進(jìn)行雙向傳輸，減少節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交互的時(shí)隙，提高信道利用率。雙向中繼的引入對(duì)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(duì)中繼選擇和功率分配這兩個(gè)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(jì)誤差對(duì)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(jī)制。針對(duì)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(jī)制中的中斷概率和誤碼率等效表示為源節(jié)點(diǎn)接收到的瞬時(shí)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(jī)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(diǎn)能量利用率，提出一種源節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的自干擾，采用最小均方差的信道估計(jì)方法獲得信道增益，計(jì)算雙向協(xié)作網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)的最大速率期望值，利用功率比相近原則簡(jiǎn)化速率優(yōu)化指標(biāo)，分析中繼節(jié)點(diǎn)的位置對(duì)功率分配的影響，求解包括中繼節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的功率分配。
　　最后，利用M