雙向中繼通信中基于統(tǒng)計QoS保障的跨層優(yōu)化與設(shè)計.pdf

1、雙向中繼極大地提高了無線通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率。大部分現(xiàn)有工作集中于分析雙向中繼所帶來物理層的容量增益,然而傳統(tǒng)的物理層設(shè)計并不能保證來自上層的諸如時延等服務(wù)的需求,因此,必須通過不同層間的跨層優(yōu)化來實現(xiàn)。而目前對雙向中繼跨層優(yōu)化的研究十分稀少,同時雙向中繼傳輸對上層帶來的影響也尚未被充分挖掘。
　　為了解決上述問題,本文考慮了基于時延QoS保證的雙向中繼系統(tǒng)的跨層設(shè)計與優(yōu)化問題,旨在找出最優(yōu)的跨層傳輸策略,在保障數(shù)據(jù)鏈路層統(tǒng)計時延需

2、求的條件下最大化雙向中繼通信用戶的物理層吞吐量。我們利用QoS指數(shù)來表征統(tǒng)計時延需求,簡化層間交互信息,通過運用有效容量理論,使這個跨層優(yōu)化問題等效于有效容量加權(quán)和最大化問題。本文首先基于等時隙分配,分別提出了三時隙與兩時隙中繼傳輸協(xié)議的最優(yōu)自適應(yīng)功率和速率分配策略。然后,基于峰值功率限制,分別提出了三時隙與兩時隙協(xié)議的最優(yōu)時隙分配策略。數(shù)值仿真表明,所提出的策略可以有效地支持不同的QoS需求,并且與無自適應(yīng)的傳輸策略相比能夠顯著提高雙