協(xié)作通信中的功率分配研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)在不增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下能夠充分利用空間資源,以致系統(tǒng)的通信容量和可靠性能夠成倍地提升。但是,由于一些無(wú)線終端受到系統(tǒng)尺寸、成本或硬件設(shè)備的限制,這導(dǎo)致其不能夠支持多天線。然而,MIMO系統(tǒng)存在的固有問(wèn)題可由協(xié)作通信技術(shù)很好地解決。多個(gè)相鄰的單天線用戶彼此協(xié)作以共享天線,這樣可創(chuàng)造一個(gè)虛擬的MIMO系統(tǒng),該過(guò)程即所謂的協(xié)作通信技術(shù)。協(xié)作通信系統(tǒng)中由源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)共同傳送信息到目的,而信息的傳送要消

2、耗一定的功率,那么如何在節(jié)點(diǎn)間合理地分配功率就成為了一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。本文根據(jù)中繼個(gè)數(shù)、信道鏈路和中繼位置的不同分別討論了功率的分配與系統(tǒng)性能的關(guān)系。
　　首先,介紹了協(xié)作通信中常用的放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議,根據(jù)兩種協(xié)議下的中斷概率和誤碼率,仿真并分析了不同信道質(zhì)量對(duì)兩種協(xié)議性能的影響。
　　然后,為了研究不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,文章分別對(duì)等邊三角形、等腰三角形、線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下系統(tǒng)符號(hào)錯(cuò)誤率進(jìn)行了比較。研究發(fā)現(xiàn)在

3、任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下最優(yōu)功率分配所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)符號(hào)錯(cuò)誤率總是小于等功率分配下。對(duì)于三角形拓?fù)?無(wú)論在等功率分配還是最優(yōu)功率分配下線性拓?fù)鋵?duì)應(yīng)的符號(hào)錯(cuò)誤率最小。
　　最后,研究了選擇可變數(shù)目中繼的協(xié)作系統(tǒng)。等功率分配下,參照可行單中繼區(qū)域的概念,定義了可行雙中繼區(qū)域,提出了一種自適應(yīng)中繼選擇策略。最優(yōu)功率分配下,利用幾何規(guī)劃方法可順利求解優(yōu)化問(wèn)題。這樣,通過(guò)遍歷搜索能夠確定一種自適應(yīng)中繼選擇策略。由于遍歷搜索需要較大的計(jì)算量,所以又提出了一