一种新的编码协作中继选择策略性能仿真

针对多用户的编码协作通信网络,给出了增量中继和机会中继结合起来的增量最佳编码协作中继选择策略并对其进行了计算机仿真。结果表明,与其它编码协作节点选择方法相比,该策略在取得机会中继中断概率性能的基础上,进一步节省了信道资源,提高了系统有效信息速率。     

一种改进的中继节点选择方案

3GPP标准组织在2004年底启动了其长期演进(LTE)技术的标准化工作.上行传输方案采用带循环前缀的单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术.对LTE上行链路进行仿真,实现无中继节点的直接传输.引入中继节点,通过传统最大路径损耗最小(LMP,least maximum pathloss)方案选取最优中继参与协作传输.重点分析并指出了传统LMP算法的缺点和不足,在此基础上提出了一种改进的中继节点选择算法,并结合考虑了源节点和中继节点的功率分配.从系统误码率和用户消耗功率两个方面对各传输方案进行了仿真分析.仿真结果表明LTE上行链路引入中继节点实现协作传输可明显提高系统的误码率性能.协作传输还节约了功率的使用,提高了用户的待机时间和功率效率.相比传统中继选择方案,改进后的LMP算法无论是从误码率还是功率消耗都得到明显改善.     

协作通信中一种改进的最佳中继选择算法

已有研究结果表明,机会中继可以获得与更为复杂的空时编码协作通信相同的分集增益。但是,随着可选中继节点数的增多,发生冲突从而导致选择失败的概率也明显变大。本文提出了一种改进的最佳中继选择算法,源站收到最佳中继发出的标志分组后发送选择确认消息,中继节点在冲突发生后进行退避。分析结果证明,采用新算法可以大大降低选择失败的概率,而增加的开销却很小。     

AF双向中继网络中一种新的中继选择算法

通过高信噪比条件下AF双向中继网络总速率的近似表达,给出了链路增益乘积和系统总速率之间的关系式。基于此关系式提出一种最大化链路增益乘积中继选择算法(Maximum Relay Selection,MRS),在中继处引入门限,将链路质量超过门限的中继选出建立可靠候选集。在建立的可靠候选集中以两跳链路增益乘积最大化为标准,实现最佳中继选择。通过仿真将该中继选择算法与现有AF双向中继网络3种不同中继选择算法进行性能比较。仿真结果表明,该中继选择算法能在同时保证AF双向中继网络两跳链路质量的前提下,提高系统的总速率。     

协作通信中的中继技术研究

随着无线信道环境的复杂多样,本文引入了协作通信,并探讨了协作通信中的中继节点选择和功率分配两个重要的技术,最后提出了基于中继节点选择和功率分配的联合优化算法。     

放大转发中继网络中的一种中继选择方案

提出了一种放大转发网络中的中继选择方案,假设目的节点配置多个天线,源节点和所有中继节点都配置单个天线,方案选择一组中继同时在相同的频带上放大转发接收到的源节点信息以最大化接收信噪比。与只择一个最优中继的方案相比,方案在保持满分集阶数的情况下获得了更高的中断容量和更优的误符号率性能。与只选择一个最优中继的方案相比,在0.000 01的误符号率水平上,少需要发射功率1.6 dB。     

一种基于混合智能算法的协作中继选择新方法

针对多用户多中继场景下协作通信系统的中继选择问题,提出了一种基于混合智能算法的协作中继选择新方法。不同于现有的为每个源节点分配一个中继节点的中继选择方法,新方法建立了为每个源节点分配一个或多个中继节点的优化模型,以最大化多用户多中继协作系统的最小接收信噪比为优化目标,采用结合了模拟退火与遗传算法的混合智能算法来搜寻中继选择问题的最优解。仿真结果表明,所提方法可显著提高目的端的接收信噪比,且算法具有较强的全局搜索和快速寻优能力。     

空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案

提出了一种空时编码协作中的中继选择与功率分配联合方案,称为DD(Destination Decision)方案.该方案由目的终端根据协作终端的信道状态信息进行中继选择与功率分配,并决定各中继发送STBC编码矩阵的哪一列,从而避免了通过中继之间的信息交互进行中继选择的冲突.理论分析和仿真结果表明,此方案在保证分集阶数和误码率性能的同时,提高了系统容量.     

一种交互式中继选择策略

提出了一种协作中继网络的交互式中继节点选择(IRS)策略。用户首先分布式构造基于信道状况及中继节点负载情况的中继选择函数,选择最优的中继节点;中继节点再根据资源分配情况、业务优先级以及加权信道调度算法进行反向用户选择。仿真结果表明,相比于已研究的算法,所提出的IRS算法结合了信道状况、MAC层资源与用户业务状况等因素,利用用户和中继之间的两步式交互中继选择来调节小区内的用户负载分布,获得了小区吞吐量与用户公平性之间的折衷。     

一种多源协作网络的分布式功率分配与中继选择算法

该文针对多源-多中继放大转发协作通信网络,以最小化系统总功率为目标,在保证系统满足一定中断概率的前提下,提出了一种分布式功率分配与中继选择算法.算法由源节点自主选择为其转发信息的中继节点,并引入定时器,通过竞争方式避免了分布式所导致的中继选择冲突.中继收到来自源节点的信号后,只需根据转发门限自主判断是否进行转发,从而完成传输.仿真结果表明该分布式算法能够有效降低传输所需要的总发射功率.并且与集中式控制所获得的最优中继选择与功率分配算法相比性能相近,但所提分布式算法显著降低了系统的控制开销.     

基于博弈的协作路由算法

协作虚拟多输入多输出（VMIMO）传输是一种有效的无线传输性能优化技术。将物理层协作VMIMO技术和网络层路由选择技术相结合,设计跨层VMIMO路由选择方案可以利用VMIMO的分集增益,显著地降低网络传输能耗。如何设计VMIMO协作路由协议抵抗无线网络的自私节点和欺骗行为,保证高数据转发率和低传输能耗成为路由设计中的重大挑战。为了提高自私网络的VMIMO路由性能,提出了一种基于重复路由博弈的VMIMO协作路由算法。该算法将网络划分成多个Group、Group间使用VMIMO传输数据。将Group间路由选择过程建模为重复路由博弈过程。为了提高数据转发的成功率,提出适用度函数评估节点参与数据分组转发的信誉。以此为基础,提出基于适用度的路由选择子算法和路由转发子算法。理论证明所提重复路由博弈可达到帕累托最优。仿真实验结果表明本算法可以促进自私节点相互合作,可获得较高的数据转发率,较好地减少数据传输时延以及能量消耗。     

协同通信系统中一种新的分析吞吐量的方法

为了提高系统性能并最大限度降低算法复杂度,该文提出了一种新的协同通信系统中吞吐量的更优近似分析方法等效卡方分布法。通过与传统的等效高斯分布法相比,该方法得出了更为精确的吞吐量的理论表达式,并进一步研究信息速率和信噪比对吞吐量的影响,给出了使吞吐量达到最大的最优R。理论分析和仿真结果表明,等效卡方分布法可以更有效地运用到基于多协作中继的协同通信系统的分析研究中。     

OFDM系统中一种新的信道估计方法

在OFDM系统中,传统的基于导频的信道估计算法(如梳妆滤波器)都有一个共同的缺点,就是需要大量的导频符号,降低了系统的频谱效率。本文主要致力于研究新的信道估计算法,明确提出了将多径信道的时延估计和幅度估计分开的信道估计方案。对于时延估计,采用周期性插入块状导频估计时延。对于幅度估计,提出了一种全新的动态导频方式来估计多径的幅度,并在数学上证明了这种方法可以节省大量导频。仿真结果表明,本文提出的新算法和传统信道估计算法相比,可以节约至少百分之七十的导频,并且具有性能好,复杂度低的优点。     

DFT-SOFDM系统中一种新的跳频方法

该文提出一种传输时间间隔(TTI,Transform Time Interval)内与传输时间间隔间联合跳频新方法,以解决EUTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)上行链路多颗粒度用户及混合重传情况下跳频的问题。该方法根据用户的带宽需求与拉丁方计算得出跳频序列,控制子载波映射时各用户的子载波分配。这个方法适合任意传输带宽需求,既能保持系统单载波传输特性,又能避免数据包之间发生碰撞。仿真结果证明了其有效性。该方法在EUTRA上行链路中具有很好的应用前景。     

一种改善OFDM信号峰平比的新方法

提出了一种基于星座映射选择改善正交频分复用(OFDM)信号峰值平均功率比(PAPR)的方案,并针对这种映射方案提出了一种基于格栅搜索的简化算法。仿真表明,该方法不仅能够有效降低OFDM系统的峰均功率比,并具有较低的复杂度和较好的实用价值。     

A New Cooperative Distributed MPC Method Based on Reduction and Classification

To decrease the overlarge calculation in-duced by the centralized processing, a new cooperative dis-tributed Model predictive control (MPC) method is pro-posed for large-scale systems with coupled dynamics. Re-duction and classification are investigated by defining the influence degree to reduce the whole system and then to classify the reduced system into several subsystem groups. These groups are mutually decoupled, while there is rel-ativity between these subsystems comprised in the same group. Centralized/cooperative and distributed MPC algo-rithms for each group are implemented to ensure the feasi-bility and the stability of the whole system. Meanwhile, for practical applications, the finite times interactive control strategy between different groups is adopted to compen-sate information loss brought by the reduced subsystem and realize the global cooperative distributed MPC. This algorithm significantly decreases the computational load, has better control performance. Simulations are given to illustrate the effectiveness of these developed algorithms.     

一种新的OFDM系统优化脉冲成形方法

通过分析双弥散信道下脉冲成形正交频分复用(OFDM)系统的信干比(SIR)性能,提出了一种新的OFDM系统优化脉冲成形方法.该方法通过对高斯脉冲时宽、带宽与信道时延、多普勒频移进行匹配,使系统的SIR达到最优值.仿真结果表明,该优化高斯脉冲成形OFDM系统的SIR性能优于CP-OFDM系统,在减少符号间干扰(ISI)的同时更好地抑制了频率弥散信道带来的子载波间干扰(ICI),且频率弥散越大,ICI抑制的效果越好.     

一种新的InSAR相位解缠算法

干涉相位解缠直接影响到干涉合成孔径雷达(InSAR)高程测量精度,是InSAR处理及其重要的一步。文中在研究了最小二乘法相位解缠的基础上,提出了一种基于解缠相位误差迭代补偿的加权最小二乘法。首先,采用加权最小二乘法得到相位解缠的初值,然后,再通过对解缠误差相位的迭代补偿,对解缠效果进行优化。另外,针对迭代次数的合理选择,还设计了一种迭代机制,避免了迭代次数过多引入的补偿冗余和迭代次数过少导致的补偿不足。相比最小二乘法,该方法通过加权处理对相位噪声的全局影响进行了约束;通过误差迭代补偿进一步大大提高了解缠精度。仿真试验结果表明:文中所提方法具有优越性。     

一种多中继协作系统中的功率分配算法

提出了多中继无线通信系统的模型,研究其源节点和各中继节点间功率分配对系统容量的影响,在总功率一定的情况下,探讨了以容量最大化为准则的功率分配算法。对采用非再生协作中继方式的多中继协作通信系统进行了容量分析,并提出了一种低复杂度的最优功率分配算法(Optimum Power Allocation,OPA)。仿真结果表明,该算法相对于平均功率分配算法(Average Power Allocation,APA),系统容量得到了显著提高,在信道条件差的情况下,性能提高更明显。     

Cooperative Regions and Partner Choice in Coded Cooperative Systems

User cooperation is an efficient approach to obtain diversity in both centralized and distributed wireless networks. In this paper, we consider a coded cooperative system under quasi-static Rayleigh fading and investigate the partner-choice problem. We find conditions on the interuser and user-to-destination channel qualities for cooperation to be beneficial. Using frame-error rate (FER) as a metric, we define the user cooperation gain (G) for evaluating the relative performance improvement of cooperative over direct transmissions when a particular channel code is used. We introduce the cooperation decision parameter (CDP), which is a function of user-to-destination average received signal-to-noise ratios (SNRs), and demonstrate that whether cooperation is useful or not ($G≫1$or$G≪1$) depends only on the CDP, not the interuser link quality. We use an analytical formulation of the CDP to investigate user cooperation gain and provide insights on how a user can choose among possible partners to maximize cooperation gain. We first consider the asymptotic performance when one or both partners have high average received SNR at the destination. We then provide conditions on user and destination locations for cooperation to be beneficial for arbitrary SNRs. We illustrate these cooperative regions and study geometric conditions for the best partner choice. We also define the system cooperation gain and illustrate cooperation benefit for both users. All of our theoretical results are verified through numerical examples.