网络编码机会协同中继中断概率分析

采用机会,给出了在译码转发方式下基于网络编码的双向多中继系统平均中断概率表达式,通过Monte Carlo仿真,验证了理论分析的正确性。随后分析了功率分配因子与信噪比和中继节点个数在不同情形下的系统中断性能,指出了功率分配因子与系统总功率和中继节点的内在关系。仿真结果表明,在双向多中继系统中采用网络编码和机会中继时,功率分配因子取值在0.6或0.6附近时能够获得最优的系统中断性能。     

协同通信中双向多中继网络的中断概率分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道条件下,研究了双向多中继协同通信系统的中断概率性能.首先基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量.然后根据单条链路接收信噪比的累积分布函数,推导了系统中断概率的闭合上界表达式;根据接收端采取最大比合并时的接收信噪比最大,计算了信噪比最大时的概率密度函数,推导了系统中断概率的闭合下界表达式.最后,结合具体的数值仿真对不同参数下的系统中断概率分别进行了详细的分析比较.仿真实验验证了理论推导的结果,并且还表明了双向多中继模型的中断概率优于双向单中继模型.     

MIMO解码转发双向中继系统中的传输策略与中断概率分析

在多输入多输出(MIMO)解码转发(DF)双向中继系统中,分别设计了两种信道状态信息(CSI)情况下的系统传输策略,并推导了系统中断概率的闭合表达式.当已知完全CSI时,采用(最大比发送-最大比接收)MRT-MRC技术设计波束形成和合并向量;当未知完全CSI时,设计了基于有限反馈的传输策略,并采用随机向量量化和Grassmann两种码本进行数值仿真验证.仿真结论显示,所设计的双向中继传输策略的中断概率性能明显优于其他策略,所推导的闭合表达式能准确地表征系统中断概率性能.     

增强型编码双向中继方案及中断概率分析

 该文提出了一种基于网络编码和空时协作的增强型双向中继方案。根据系统各节点的反馈,该方案将网络编码和空时协作有机结合,能提高系统资源利用率和网络吞吐量。推导了所提方案及现有的两种双向中继方案的中断概率,并分析了各方案在快衰落和慢衰落信道下的分集增益和网络编码增益。结果表明：相对于其它两种方案,所提方案在快衰落信道下,可获得三阶的分集增益;在慢衰落信道下,也可获得更高的编码增益。最后通过仿真验证了分析结果的正确性。     

无线协作网络中的最优中继选择方案及中断概率分析

从物理层安全的角度出发,在含有协作中继的通信网络中,通过选择最优中继来传递信息可有效提升系统性能。讨论了在含有多个单天线窃听用户的多中继通信系统中对最优中继的选择方案,并对系统采用放大转发（amplify-and-forward,AF）协议和解码转发（decode-and-forward,DF）协议这两种不同的情况分别进行了讨论和比较,同时还对比了不含中继的直接传输情况。理论分析和仿真结果表明,最优中继选择方案可有效保障系统的安全性能。     

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的用户到中继的信道是可靠的这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。     

多中继协作通信系统的中断概率分析

协作分集不仅能提升数据传输速率,还可以提高数据传输的稳定性。协作通信方法使用带有一根天线的移动台,在多用户环境中可以共享其他移动用户的天线,这样可产生多根虚拟发射天线,进而得到相应的分集增益,改善移动通信系统的性能。现在通过研究发现,在多中继协作通信中,非对称信道采用放大转发方式下的中继传输,在AF重复转发和机会转发2种方式下表现出了较小的链路中断概率,系统性能得到明显的提升。     

基于网络编码的感知无线网多中继机制

多中继感知协作通信技术是无线通信领域中,利用时空分集提升网络吞吐量的热门研究方向。该文首次提出了感知无线网中分布式译码转发后的中继冗余问题,并在理论与仿真上证明了现有传输协议不仅不足以支持多中继感知通信,而且由于其衍生了大量冗余而降低了网络吞吐量。针对该问题,该文提出了在缓存队列中结合随机网络编码的中继机制,从而有效地避免了中继冗余,使得多中继感知的吞吐量接近理想上界,减少缓存空间的占用,仿真结果表明该文提出的机制是一种高效实用的感知中继传输机制。     

物理层网络编码机会中继及中断性能分析

该文研究了频率非选择性瑞利衰落信道中的物理层网络编码系统容量问题。基于放大转发机制提出了一种基于最大最小互信息准则的机会中继策略。在瑞利衰落信道环境下,从双向通信的角度,通过理论分析得出其中断概率解析式,同时推导了理想物理层网络编码和传统直接传输系统的中断概率解析式。通过理论分析,发现在某些节点发射功率条件下,系统中断概率将完全取决于单向链路。在此基础上完成了数值仿真实验,结果表明所提策略的中断性能与理想物理层网络编码和传统直接传输相比有了显著的提高。     

基于物理层网络编码的无人机中继网络资源优化

为了解决以无人机作为中继的传统双向通信网资源利用率低的问题,提出了一种基于物理层网络编码的资源优化算法.考虑无人机中继通信网的传输功率约束、无人机最大速度约束和物理层网络编码的同步性需求,建立了联合优化传输功率和无人机轨迹设计的资源分配模型以达到最小化系统中断概率的目的.通过将原非凸问题解耦为2个子问题,并基于KKT条...     

一种基于协作网络编码DF与AF的机会协作方案

在协作网络编码的解码转发方案的基础上,提出了基于协作网络编码DF与AF的机会协作通信方案,在这个方案中,用户根据与协作伙伴间的瞬时信道状态信息,决定如何处理接收到的协作伙伴的信息.若信道状态信息满足用户能够正确解码的要求,则采用协作网络编码DF方案,对接收到的信息与本地信息进行叠加发送给基站,否则采用AF方案,对接收到的信息进行放大,转发给基站.并研究得到了该方案的中断概率,通过仿真论证得到,该方案能够有效的降低系统的中断概率.     

基于模拟网络编码的多用户信息交换的中断概率

与通常假定一对用户通过一个中继节点进行数据交换不同,该文考虑两对用户通过一个公共中继节点的协作进行数据交换的无线通信模型,研究了基于模拟网络编码的放大转发中继策略的中断概率。相对于传统的基于放大转发或译码转发等的、需要8个时隙实现数据交换的中继策略和传统的基于译码转发的、需要5个时隙实现数据交换的网络编码中继策略,模拟网络编码的中继策略只需要3个时隙就可以实现两对用户之间的数据交换,因而与前两种中继策略相比,基于模拟网络编码的中继策略能极大地提高系统的吞吐量（该中继策略分别提高了166％和66％的系统吞吐量）或者极大地减少中继节点的能量消耗。在所提的基于模拟网络编码中继策略下,该文进一步推导出了系统中断概率的上界和下界,数值分析结果表明该上下界比较接近,特别是当中继节点位于第一对用户节点中间时上下界非常接近。      

基于网络编码的协作中继策略分析与对比

简要介绍了中继协作通信技术发展里程;在传统的2用户网络编码协作中继模型基础上,对2种不同的传输策略的系统性能进行了对比,并研究了功率优化分配问题。仿真表明,在系统总发射功率相同的情况下,策略二的系统性能明显优于策略一。     

物理层网络编码分组的机会中继

为提升物理层网络编码方案的抗衰落性能,该文提出了一种基于物理层网络编码的机会中继方案(Opportunistic Relaying based-on Physical-layer Network Coding,PNC-OR),该方案利用物理层网络编码的基本思想、有效提升网络吞吐的同时,通过中继节点的分布式选择,也能够使系统获得多用户分集增益,提高了系统的抗衰落性能。针对双向无线中继信道中端到端信息交换的情形,推导了准静态衰落环境下PNC-OR中多个目的节点接收信息的和容量。数值结果显示：和机会中继、传统网络编码两种方案相比,PNC-OR具有更高的频谱效率,并且随着中继节点的增多,频谱效率也越高。     

同信道干扰条件下的多天线放大转发中继中断概率分析

该文研究了基于波束形成技术的双跳多输入多输出(MIMO)放大转发(AF)中继系统的中断概率,该系统在发射端、中继端和接收端都配置了多根天线。假设每条链路的发射端采用最大比传输(MRT)技术,接收端采用最大合并比(MRC)技术,该文得出了中继端受到同信道干扰时的信干噪比(SINR),推导了基于固定增益中继方案的中断概率(OP)闭合表达式。计算机仿真结果不仅验证了性能分析的有效性,而且还分析了关键参数对系统性能的影响以及配置多天线带来的好处。     

多用户认知非正交多址接入系统中断性能分析及功率分配算法

非正交多址接入(NOMA)是5G网络关键候选技术之一,其与认知无线电(CR)技术相结合形成系统(CR-NOMA),能够实现更高的频谱效率及更大的吞吐量。该文将直传与中继协同传输(CDRT)方案引入多用户CR-NOMA系统,其中CDRT表示次级源(SS)直接与近端次级用户通信,而仅通过中继(R)与多个远端次级用户通信。在非理想自干扰消除和全双工(FD)中继情况下,推导了每个NOMA用户中断概率(OP)的精确闭式表达。此外,在该系统模型下分析SS, R和用户的收益最优化问题,提出一种基于收益的两阶段迭代功率分配算法。仿真结果显示,在高信噪比(30 dB)条件下,与随机功率分配及平均功率分配方案相比,该文所提算法的用户和速率、SS总收益、R总收益分别可最高提升13%, 56%及26%。蒙特卡罗仿真验证了理论分析与实验结果的一致性。