基于協(xié)作通信的功率分配算法研究.pdf

1、無線通信系統(tǒng)中，高數(shù)據(jù)傳輸速率和高可靠性是十分重要的性能指標。MIMO技術(shù)通過空間分集提高系統(tǒng)容量實現(xiàn)高速可靠的信號傳輸。然而由于體積、功耗等限制，在移動終端上實現(xiàn)多天線非常困難。協(xié)作通信通過引入中繼節(jié)點形成虛擬的多天線系統(tǒng)，將MIMO技術(shù)實用化。由于它具有有效擴大系統(tǒng)覆蓋范圍、降低功耗并且改善通信質(zhì)量等優(yōu)勢，可適用在自組網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)以及認知無線電網(wǎng)絡(luò)中，具有非常廣闊的應用前景。
　　在協(xié)作通信中，中繼節(jié)點采用不同的中繼技術(shù)進行數(shù)據(jù)

2、轉(zhuǎn)發(fā)。由于移動終端的資源有限，而轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)又需要消耗自身資源，因此系統(tǒng)的功率分配問題是一個值得研究的問題。本文以最小化誤符號率作為系統(tǒng)優(yōu)化指標，分別對單中繼和多中繼系統(tǒng)進行了研究分析。
　　首先從協(xié)作分集基本原理入手，簡要分析了協(xié)作中繼的幾種協(xié)議以及它們的優(yōu)缺點。接下來根據(jù)網(wǎng)絡(luò)形式不同，本文分兩方面來研究放大轉(zhuǎn)發(fā)模式下協(xié)作通信系統(tǒng)中的功率分配問題。其一，在集中控制網(wǎng)絡(luò)中，各個節(jié)點都可以作為潛在的中繼節(jié)點，因此這里只涉及如何將功率合理

3、分配以達到有效的系統(tǒng)性能指標。文章分別給出了單中繼和多中繼的功率分配方法：對單中繼系統(tǒng)采用直接計算法通過拉格朗日乘子給出計算結(jié)果；對多中繼系統(tǒng)采用迭代算法，引入差分演化算法進行多中繼系統(tǒng)功率分配。并通過仿真結(jié)果驗證給出方案對系統(tǒng)性能有所改善。其二，在分布式網(wǎng)絡(luò)中，由于節(jié)點的自私性和盈利性，用戶很可能拒絕轉(zhuǎn)發(fā)其他用戶的信息，因此需要有一定的激勵機制來刺激它們參與協(xié)作，通過引入博弈論，基于Stackelberg博弈模型研究了中繼選擇以及功率