無(wú)線中繼網(wǎng)絡(luò)資源的魯棒優(yōu)化分配.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)無(wú)線通信將朝著通信速率更快、通信質(zhì)量更好的趨勢(shì)發(fā)展。中繼具有成本低、易組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，中繼技術(shù)的引入可以提高通信質(zhì)量、擴(kuò)大覆蓋范圍。在合作中繼網(wǎng)絡(luò)中，中繼協(xié)助發(fā)送端轉(zhuǎn)發(fā)信息時(shí)，自身也需要消耗一些資源，例如傳輸功率、帶寬等。因此，如何根據(jù)系統(tǒng)需求對(duì)資源進(jìn)行合理的分配對(duì)提高系統(tǒng)的通信質(zhì)量至關(guān)重要。在實(shí)際中，無(wú)線通信往往處在動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中，存在多種不確定性。同時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)由于所處的信道環(huán)境各有差異，隨機(jī)選擇某一中

2、繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助傳輸不一定起到很好的效果，因此如何制定最優(yōu)的中繼選擇策略來(lái)提高系統(tǒng)頻譜利用率是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。本文針對(duì)合作中繼通信網(wǎng)絡(luò)在信道增益信息不確定的情況下，進(jìn)行了無(wú)線中繼通信資源優(yōu)化分配方案的研究。
　　首先，針對(duì)合作中繼通信系統(tǒng)信道增益受測(cè)量偏差影響的情況，假設(shè)估計(jì)偏差服從正態(tài)分布，建立了基于概率閾值約束的魯棒功率控制問(wèn)題。同時(shí)，為了減少系統(tǒng)整體的信息交換量，基于非合作博弈的思想建立起了一個(gè)用戶(hù)和中繼之間的買(mǎi)者-賣(mài)者的魯棒博弈

3、問(wèn)題。該優(yōu)化問(wèn)題通過(guò)最優(yōu)功率分配實(shí)現(xiàn)了制定的優(yōu)化目標(biāo)，功率會(huì)隨著信道環(huán)境的變化做出相應(yīng)的調(diào)整。
　　其次，針對(duì)信道增益受到快衰落、路徑損耗等不確定性因素的影響，建立了一個(gè)服從瑞利分布的信道增益模型，制定了基本比例公平性的魯棒功率控制問(wèn)題來(lái)提高用戶(hù)的滿意度。并提出了分布式魯棒功率迭代算法來(lái)減少信息的交換量。仿真結(jié)果表明，該算法具有很好的魯棒性和可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)功率資源的最優(yōu)分配。
　　最后，針對(duì)在某些通信環(huán)境下信道增益分