多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的中繼部署和頻率復(fù)用研究.pdf

1、具有靈活部署特點(diǎn)的中繼站（簡(jiǎn)稱中繼）能提高系統(tǒng)容量、拓展網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這使得多跳中繼網(wǎng)絡(luò)越來越受到研究者們的關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)，多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中需要考慮有更多的因素來發(fā)揮中繼的優(yōu)勢(shì)，這些因素包括中繼的跳數(shù)、中繼的個(gè)數(shù)和位置、資源分配等。目前，多數(shù)研究工作主要關(guān)注多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的兩種情況，即用戶為均勻分布或非均勻分布。本文針對(duì)多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路，在用戶均勻分布時(shí)研究了中繼的位置，并在用戶非均勻分布時(shí)研究了中繼的個(gè)數(shù)、位置和頻率復(fù)用方式

2、。
　　在用戶均勻分布的多跳中繼網(wǎng)絡(luò)的研究中，到目前為止，雖然有部分文章通過仿真方法研究了中繼部署問題，但關(guān)于可變中繼位置的系統(tǒng)性能理論分析還沒有被研究。本文在譯碼前傳的兩跳中繼網(wǎng)絡(luò)下，對(duì)中繼位置問題進(jìn)行了理論研究。首先，本文研究了基于路徑的中繼選擇算法，把小區(qū)中繼位置優(yōu)化位置問題簡(jiǎn)化為了扇區(qū)下的中繼位置優(yōu)化問題。對(duì)該問題的理論求解，本文提出了四個(gè)定理來闡明中繼位置引起的覆蓋范圍變化，并推導(dǎo)了中繼位置變化下的中斷用戶數(shù)閉式解和系統(tǒng)

3、容量表達(dá)式。最后，利用蒙特卡洛仿真證明了理論解的正確性并在不同的目標(biāo)函數(shù)下得到了最佳中繼位置。
　　在用戶非均勻分布的多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中，目前僅有少量的文章研究了關(guān)于中繼部署的聯(lián)合優(yōu)化問題，但尚無文章聯(lián)合中繼部署和頻率復(fù)用進(jìn)行優(yōu)化。本文針對(duì)用戶非均勻分布的一種普遍情況，即在覆蓋熱點(diǎn)的兩跳中繼網(wǎng)絡(luò)中，聯(lián)合優(yōu)化中繼的位置和頻率復(fù)用方式，最大化系統(tǒng)容量以使得能夠部署最少的中繼滿足系統(tǒng)需求。本文把聯(lián)合中繼部署和頻率復(fù)用方式的優(yōu)化問題歸納為數(shù)學(xué)