基于下行傳輸性能指標的中繼節(jié)點位置與數(shù)目的聯(lián)合優(yōu)化.pdf

1、在傳統(tǒng)的蜂窩小區(qū)中引入中繼技術，可以增加基站的覆蓋面積、改善小區(qū)邊緣用戶的通信性能，同時可以增加系統(tǒng)的最大負載用戶數(shù)。在小區(qū)中，中繼站的位置以及數(shù)目對系統(tǒng)各方面的性能有著重要的影響。本文基于系統(tǒng)的單用戶下行遍歷容量、單用戶下行遍歷中斷概率、下行最大負載用戶數(shù)等性能指標，對小區(qū)中繼站位置以及數(shù)目的選擇進行聯(lián)合優(yōu)化。
　　 本文的主要工作如下：
　　 1．分別在S/D/AF和S/D/DF中繼使用模式下，基于單用戶下行遍歷容量

2、性能指標進行中繼站位置與數(shù)目的聯(lián)合優(yōu)化。論文假設小區(qū)是圓形的、基站位于小區(qū)的中心，各中繼站均勻地分布在一個以基站為圓心的圓周上；信道建模時考慮路徑損耗以及瑞利衰落。在S/D/AF中繼使用模式下，系統(tǒng)根據(jù)距離選擇一個信號轉發(fā)中繼、中繼按照AF方式轉發(fā)信號；在S/D/DF中繼使用模式下，用戶根據(jù)距離選擇一個信號轉發(fā)中繼、中繼按照DF方式轉發(fā)信號。論文分別在S/D/AF中繼使用模式和S/D/DF中繼使用模式下，對優(yōu)化問題進行數(shù)學建模，得到單用

3、戶下行遍歷容量的理論表達式以及優(yōu)化問題的目標公式，并對單用戶下行遍歷容量理論式與中繼站位置以及數(shù)目的關系進行分析，通過單用戶下行遍歷容量的數(shù)值積分以及Monte-Carlo仿真的驗證，得到最優(yōu)的中繼站位置以及數(shù)目。論文最后比較了兩種模式對最優(yōu)中繼站位置以及數(shù)目的影響。
　　 2．分別在S/D/AF、D/S/AF、Proactive DF以及Reactive DF中繼使用模式下，基于單用戶下行遍歷中斷概率性能指標進行中繼站位置與數(shù)

4、目的聯(lián)合優(yōu)化。中繼站分布方案以及信道模型同上。在D/S/AF中繼使用模式下，系統(tǒng)根據(jù)用戶所接收的各中繼信號的SNR，選擇一個信號轉發(fā)中繼，中繼按照AF方式轉發(fā)信號；在Proactive DF以及Reactive DF中繼使用模式下，系統(tǒng)分別遵循一定的準則、根據(jù)用戶接收到的各中繼信號的SNR，選擇一個信號轉發(fā)中繼，中繼按照DF方式轉發(fā)信號。論文分別在各模式下，對優(yōu)化問題進行數(shù)學建模，得到單用戶下行遍歷中斷概率的理論表達式以及優(yōu)化問題的目標

5、公式，并對單用戶下行遍歷中斷概率理論式與中繼站位置以及數(shù)目的關系進行分析，通過單用戶下行遍歷中斷概率的數(shù)值積分以及Monte-Carlo仿真的驗證，得到最優(yōu)的中繼站位置以及數(shù)目。論文最后比較了四種模式對最優(yōu)中繼站位置以及數(shù)目的影響。
　　 3．在S/D/DF中繼使用模式下，基于下行最大負載用戶數(shù)性能指標進行中繼站位置與數(shù)目的聯(lián)合優(yōu)化。中繼站分布方案同上，信道建模時只考慮路徑損耗。論文根據(jù)中繼站的位置將小區(qū)劃分為“基站區(qū)域”與非“