协作通信的中继选择优化方案的研究

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无线通信近年来快速发展且被广泛应用,但是其存在的多径衰落严重影响了进一步发展。多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Out,MIMO)技术的提出为改善多径衰落造成的性能下降此或中哪继些选进择行对协协作作问协题作通提信供技了术思被路提,、出但中网继络在尤什为么重条要件由在于协M作IM网O络技中术目下前进,对行协协作作中以继及的采研用究何主种要协集作中策在略选等取几多个个方需被移选动中终继端信安道装状多况天是线影而响限网制络了性其能应的用极p面在为在重为中提继此要基因`础素上高中系哪,,性能,选取有效的中继进行协作,本文在当前中继选择研究发展的基础上进行了更进一步研究。本文的主要内容以及创新点如下:首先分析了基于门限策略的放大转发中继选择算法。在保证带宽效率的基础上,为了降低系统的误码率,提高系统的可靠性,结合混合译码放大转发思想,在现有门限算法中增加译码转发中继协作协议,提出了基于阈值的改进混合协议中继选择算法。该算法在原有算法的基础上只增多了一步中继接收信噪比的比较,实现相对简单。通过分析以及仿真得出:该方案可以在不改变原有带宽效率的基础上有效降低误码率,当潜在中继节点个数为4时,选取门限β=0.01,误码率为10-5,信噪比相比于仅采用AF策略的中继选择算法提高了约0.7dB。当系统中输入信噪比逐渐变大时,误码率性能改善更为明显,使系统的可靠性进一步提升。上述研究中,中继节点工作在半双工状态,考虑到时分双工传输需要至少两个时隙,信号间干扰较小可以忽略;全双工中继协作系统中,中继可通过安装两副天线在一个时隙实现信息传输,提高传输速率,但两副天线由于距离问题,导致中继在接收源信号的同时收到自身的发送信号,产生自环干扰。为使系统达到较好中断性能,结合全双工以及半双工优点,产生了混合双工系统。本文基于一个已有的两种双工模式同时存在的协作系统进行中继选择优化。方案分别从两种工作模式中按照最大化最小原则选取一个最优中继同时进行协作。通过理论分析以及软件仿真,表明本文方案相比于该模型下基于第一跳最优的中继选择算法,极大地减少系统的中断次数,提高了中断性能,且随着输入信噪比、潜在中继个数以及最低要求传输速率的变化,本文方案都能提供较优的中断性能,从而有效提升了系统的稳定性。
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