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1、近幾十年來(lái),協(xié)作通信技術(shù)在無(wú)線通信領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從本質(zhì)上來(lái)講,協(xié)作通信可以被看作一種廣義的MIMO概念,它是通過(guò)構(gòu)成虛擬的天線陣列從而使終端用戶獲得空間分集的協(xié)作技術(shù)。自協(xié)作通信的概念提出以來(lái),中繼協(xié)作方案就一直是研究的熱點(diǎn),它包括中繼節(jié)點(diǎn)的選取、協(xié)作的時(shí)機(jī)和協(xié)作協(xié)議的選取等問(wèn)題。本文所作的工作如下:
首先考慮了協(xié)作傳輸網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)中繼和多個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)間的帶寬分配問(wèn)題。我們把這個(gè)問(wèn)題作為一個(gè)賣方的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題來(lái)闡述,并使
2、用非協(xié)作博弈論來(lái)聯(lián)合考慮中繼和用戶的收益。同時(shí)提出一種分布式的算法和全局優(yōu)化算法來(lái)尋求納什均衡,即博弈的解決方法,而且對(duì)所提算法的收斂性進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果證明提出的博弈能夠激勵(lì)自私的用戶節(jié)點(diǎn)間的合作分集并有效地協(xié)調(diào)用戶節(jié)點(diǎn)間的資源分配。本文基于放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)兩種協(xié)議研究了幾種不同的中繼選擇方案。分析認(rèn)為放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)兩種協(xié)議相對(duì)來(lái)說(shuō)既簡(jiǎn)單又易于實(shí)現(xiàn),且譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)相比于放大轉(zhuǎn)發(fā)(AF)有降低
3、中繼處加性噪聲的優(yōu)勢(shì)。為了驗(yàn)證譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)能夠更好地改善系統(tǒng)的性能,對(duì)兩種方式分別進(jìn)行了理論誤碼率和實(shí)際誤碼率的仿真。仿真結(jié)果表明,DF協(xié)作模式比AF協(xié)作模式具有較低的誤碼率,且用戶在DF協(xié)議下可以獲得更高的收益。
其次,加入信道誤差的中繼系統(tǒng)的帶寬分配問(wèn)題。由于實(shí)際系統(tǒng)得到的信道信息不可能非常精確,加上節(jié)點(diǎn)都具有自私性,這就給帶寬分配帶來(lái)了困難。因此,本文對(duì)信道估計(jì)誤差展開(kāi)建模,進(jìn)而推導(dǎo)出存在信道估計(jì)誤差情況下的非協(xié)作系
4、統(tǒng)與放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作系統(tǒng)的信噪比表達(dá)式。接著為有效解決節(jié)點(diǎn)自私的問(wèn)題,將博奕論引進(jìn)帶寬分配中,建立以用戶收益之和最大化作為目標(biāo)的系統(tǒng)收益函數(shù)。最后使用分布式算法找出最佳帶寬分配方案,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)收益最大化目標(biāo)。
仿真給出不同信道估計(jì)誤差下用戶一的最佳帶寬購(gòu)買量、帶寬的價(jià)格和用戶總收益。結(jié)果顯示,信道估計(jì)誤差對(duì)用戶的最佳帶寬購(gòu)買量、帶寬的價(jià)格和用戶總收益的影響都比較顯著;所提出的帶寬分配算法具有有效性,和非協(xié)作系統(tǒng)比較,放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作系統(tǒng)
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