基于统计信道状态信息的节能分布式中继选择

针对放大转发协作网络中的中继节点选择问题,提出了基于统计信道信息的能量有效分布式中继选择算法. 算法对系统能量效率与系统中断性能进行折中,通过最小化系统平均消耗总功率来确定转发阈值,各中继节点根据转发阈值独立地决定是否参与数据转发. 考虑有多个中继节点辅助源节点进行数据传输,提出了基于数值搜索方法确定转发阈值的多中继节点选择算法,在满足系统目标中断性能的同时,使系统消耗较少的平均功率. 为了降低阈值求解的复杂度,考虑只有1 个中继节点参与数据转发,进而提出了具有低计算复杂度的单中继节点选择算法. 仿真结果表明,与已有的放大转发模式下的中继选择算法相比,该文提出的算法在能量效率上具有更好的系统性能.     

矿井超宽带无线中继传输的误码率性能

应用数据中继技术改善矿井超宽带(ultra-wideband,UWB)无线通信系统的误码率性能,并研究误码率最低的中继节点部署策略.首先,分析UWB单跳数据链路(无中继)在矿井的多径传播特性和误码率.此后,在不增加传输能量的基础上,研究基于“解码再中继”协议的井下UWB多跳中继链路的误码率,提出误码率最低的中继节点部署策略.实验结果表明:采用所提出的最优中继节点部署策略,可以在不增加节点能量消耗的前提下将多跳UWB通信的误码率降低3～5 dB.     

基于Q学习的星地融合协作传输中继选择策略

协作网络中的中继技术能够实现空间分集,但中继选择会对系统性能产生较大影响。针对这一问题,本文提出了一种基于Q学习的星地融合协作传输中继选择策略。首先,所有中继节点在经过放大转发协议的情况下,在接收端得到最大比合并后的输出信噪比表达式。然后,设定Q学习的状态、动作和奖励函数,选择累积回报最大的中继节点。接着,为了遍历所有状态,引入了Boltzmann选择策略,用概率的途径来选择动作,使源节点探索所有状态并利用最优状态。最后,在所选中继节点与源节点之间进行功率分配得到最优传输功率。仿真结果表明：与随机中继选择算法相比,所提出的Q学习中继选择策略对系统性能有较大地提升。     

存在共道干扰时多用户协作网络的中断概率

针对共道干扰的多源多中继无线协作网络，提出一种基于信号干扰噪声比（signal to interference plus noise ratio, SINR）的最佳“源-中继”选择方案，联合优化协作分集和多用户分集。根据多个源节点与目的节点之间的接收信号，选择具有最大SINR的源节点广播信号至多个中继节点，中继节点采用选择协作解码转发协议通过最佳中继节点将解码后的源节点信号转发至目的节点，目的节点采用最大比合并对协作传输中两跳接收到的信号进行合并。考虑多个共道干扰引起的SINR之间的相关性，推导出在瑞利衰落环境下系统中断概率精确的表达式。实验结果表明，存在共道干扰时多源多中继协作无线网络可以获得分集增益，且增加源节点和中继节点的数目可以弥补由于共道干扰造成的损失，降低中断概率，提高系统性能。     

一种基于博弈论的D2D通信中继选择算法

在设备终端直通D2D（device-to-device）通信中,当源节点与目的节点间的距离过大时,会出现通信质量差、通信过程中断概率大的问题,为此提出了一种基于博弈理论的D2D通信中继选择的算法.首先基于距离损耗限定了中继的位置区域;然后考虑到能量过低会造成通信中断的问题,分析了候选中继节点的转发能力,通过筛选得到候选中继集合;随后考虑到节点间的社交关系,分析了通信的中断情况;最后利用博弈理论选择出最优中继节点进行数据传输.仿真结果表明：与随机选择算法和基于信道状态信息的最优中继选择算法相比,所提算法有效提高了D2D通信的覆盖率,降低了通信链路的中断概率,提高了系统的整体吞吐量,进而提升了中继系统的稳定性.     

多跳译码转发中继网络保密中断概率分析

针对无线中继网络面临的安全问题,提出了一个具有多天线窃听节点的多跳译码转发中继网络,推导了在Rayleigh衰落信道下网络的保密中断概率,并分析了窃听节点的位置和天线数目以及网络跳数和端到端信道容量对保密中断概率的影响。研究结果表明:合理设置网络跳数和端到端信道容量将有助于降低多跳译码转发中继网络被成功窃听的概率。     

无线多信道中继网络的中继选择性机会调度

为了有效利用OFDMA网络中多点中继协作以提高系统吞吐量,提出了考虑中继选择的调度优化模型.模型以提高系统吞吐量和兼顾用户公平性为目的,以信道无干扰分配为约束条件来进行机会调度. 提出了从路径多样性和链路多样性角度设计新的机会调度算法,算法结合信道分配和中继选择建立用户最优路径,然后机会选择用户. 仿真结果表明了中继选择的机会调度可以明显提升网络吞吐量,也保障了用户公平性.     

采用数字喷泉码和旋转星座图的多跳中继传输机制

利用数字喷泉编码可有效提高多跳中继传输的效率. 提出一种基于数字喷泉码的中继多跳传输机制,从两方面改善中继转发性能：每两个中继组成中继对,采用旋转星座调制技术获得信号空间分集增益,但不降低信道的频谱效率;根据改进的合并算法对中继转发的喷泉编码数据包进行线性组合,获得数据包分集效果,提高信道利用率,缩短传输时间. 仿真结果显示,实现数据包分集和信号空间分集后,多跳中继传输效率显著提高,传输时间有所缩短.     

基于网络编码的能量最小化带宽分配方法

结合网络编码研究支持双向对传模式的中继蜂窝小区的带宽分配问题. 首先给出直连链路传输模式和中继网络编码协作传输模式共存小区的带宽分配方法和用户传输模式选择策略,然后利用优化算法对小区中继位置、带宽资源分配、用户传输模式选择进行联合优化. 仿真结果表明,采用网络编码协作传输模式能比采用传统的解码转发传输模式至少延长移动用户8.59%的生命周期.     

放大转发中继网络中一种改进的分布式空时编码

针对放大转发中继网络,提出改进的基于广义ABBA码的分布式空时编码,加入了传输过程中的信道状态信息,接收端由信道状态信息得到本次传输的反馈信息,中继节点据此对该支路原发送信号进行预处理,从而减小了信道相关性,提高了系统的可靠性.仿真结果表明,系统的误比特率性能获得显著改善.     

协作通信下联合IRA码和网络编码的译码算法

针对协作中继网络中目的端接收来自不同源节点发送的多个信息副本的合并方式,提出了联合非规则重复累积码与网络编码的改进译码算法. 首先对各链路的调制信息进行软解调处理,并根据中继处网络编码的异或信息和直达链路中原信息的函数对应关系,提取出协作节点发送到目的端的信息副本;然后更新非规则重复累积码在译码过程中直达链路与协作链路下的两个信息副本的软解调信息,构造出新的译码判决方法,进而推导了16QAM 软解调对数似然比值的简化方法;最后分析了系统的中断概率及频谱效率. 仿真结果表明,该译码算法在QPSK、16QAM两种调制方式下均能获得较低的误比特率,且采用对数似然比值的简化方法,能在0.3 dB 性能损失代价下降低系统的译码难度.     

频率选择性衰落信道中一种OFDM-CANC的性能

结合OFDM 与协作网络编码,在频率选择性衰落信道中提出了一种正交频分复用-合作模拟网络编码(orthogonal frequency division multiplexing-cooperative analog network coding, OFDM-CANC) 方案. 采用网络编码提高协作中继系统的频谱有效性,同时以OFDM 的抗频率选择性衰落特性改善信道衰落对协作网络编码
性能的影响,并进一步提出一种基于此方案的最优系统功率分配策略. 理论分析和仿真分析表明,所提方案可改善信道的频率选择性衰落.     

认知无线电中基于可信度的感知节点集选择

联合谱感知虽然可提高系统的感知性能,但随着感知节点数目的增加,系统资源的占用越来越多,系统传输 效率下降. 该文详细分析了联合谱感知方法的感知性能,得到感知节点集感知性能与感知节点数目和平均接收信噪比之 间的关系,在此基础上给出一种感知节点集的选择方法. 针对认知网络中可能存在的不可信节点对感知节点集选择方法 的影响,提出可有效剔除不可信节点的可信度检测方法. 综合上面两种方法,提出了基于可信度的感知节点集选择算法, 在进行感知节点集选择的同时可有效剔除不可信节点,有效地保证了所选节点集的感知性能. 仿真结果验证了算法的有 效性和可靠性.     

AWGN信道高阶调制物理层网络编码的SER性能

扩展了最近邻近似方法使之能描述物理层网络编码的误符号率,并用该方法分析了双向中继网络中物理层网络编码在高阶调制下的误符号率. 以8PSK为例,推导了高阶调制下PNC在AWGN信道中误符号率的闭式表达. 研究发现,固定一个源节点的发射功率时,系统的SER并不会随着另一端源节点功率的提高而单调递减. 蒙
特卡罗仿真结果表明,所得表达式能正确刻画8PSK调制下物理层网络编码的误符号率.