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蜂窝网络中能效最大的最优中继位置研究

重庆邮电大学学报（自然科学版） 2014年第1期26卷 25-30页

作者：李云朱雪廖超重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

在新一代蜂窝网络中,固定中继能够有效提高网络性能。在单小区内考虑上行传输,研究以能效最大化为目标的最优中继位置问题。定义了上行传输能效(uplink energy efficiency,uEE),并分别推导出用户均匀分布下,无中继网络和中继网络的uEE... 详细信息

在新一代蜂窝网络中,固定中继能够有效提高网络性能。在单小区内考虑上行传输,研究以能效最大化为目标的最优中继位置问题。定义了上行传输能效(uplink energy efficiency,uEE),并分别推导出用户均匀分布下,无中继网络和中继网络的uEE解析表达式。通过分析和仿真,研究中继位置对uEE的影响。结果表明,可以通过优化中继位置获得最大uEE。评估了不同参数,如小区半径、中继数目和用户占用的资源比例对最优中继位置以及最大uEE的影响。

关键词：能效中继位置最优化蜂窝网络

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认知网络中继位置和功率分配的研究

郑州大学学报（工学版） 2015年第5期36卷 106-110页

作者：杨守义陈凤蝶宁冰郝万明郑州大学信息工程学院河南郑州450001

针对多组多播的认知无线电网络,提出了一种基于组间协作的多播组配对信息传输机制.在满足干扰约束和峰值功率约束的情况下,通过分析瑞丽衰落环境下放大转发(AF)和译码转发(DF)协作单中继系统的性能,将系统总速率作为优化目标,研究了该... 详细信息

针对多组多播的认知无线电网络,提出了一种基于组间协作的多播组配对信息传输机制.在满足干扰约束和峰值功率约束的情况下,通过分析瑞丽衰落环境下放大转发(AF)和译码转发(DF)协作单中继系统的性能,将系统总速率作为优化目标,研究了该传输机制下中继位置和主用户位置对于系统的最优功率分配和系统吞吐量的影响.仿真结果表明:中继位置和主用户的位置对于系统性能起着关键的作用,最优功率分配方案取得相对于等功率分配方案更优的性能,采用最优功率分配时,不管是AF还是DF,当中继位于基站和目的节点连线的中点且靠近认知用户时,系统性能最优.

关键词：认知无线电多组多播功率分配中继位置

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协作多播网络中继位置和中继选择的研究

协作多播网络中继位置和中继选择的研究

作者：陈凤蝶郑州大学

学位级别：硕士

随着移动通信的发展和高性能的智能便捷式终端的迅速发展及快速普及,用户对多媒体业务的热度和需求猛速的增长。传统点对点的通信方式已经难以满足大量移动用户对多媒体业务的需求,所以多播广播方式的传输模式将必然成为无线通信的趋势... 详细信息

随着移动通信的发展和高性能的智能便捷式终端的迅速发展及快速普及,用户对多媒体业务的热度和需求猛速的增长。传统点对点的通信方式已经难以满足大量移动用户对多媒体业务的需求,所以多播广播方式的传输模式将必然成为无线通信的趋势。为了满足多媒体业务高速率需求,协作通信获得研究者的关注,并提出了将协作通信应用于多播网络中,形成了协作多播网络。终端协作多播技术,由于其能够改善广播多播吞吐量的瓶颈问题,所以成为新的研究方向。在协作多播网络中,必须考虑如何配置中继数量以及如何布置中继来改善系统的性能。中继数量的多少和在小区内的哪些位置摆放中继节点,会极大的影响小区的容量的大小,以及系统的耗电量。特别是移动终端的能耗问题,当今时代的人们每天花费在移动终端设备上的时间逐渐增长,但是电池的容量是一个定值,再加上充电设施不完善,因此需要通过减少移动设备的功耗,从而减轻电量对人们产生的困扰。同时过多的能耗可能会造成更大的浪费和污染,因此绿色、高效的无线通信如今已经称为发展的热点。基于此本文的研究内容主要包括:(1)首先针对如何布置中继来改善系统的性能,研究了协作认知无线网络中基于中继位置和主用户位置的功率分配问题。在包含两个多播组和一对主用户的认知无线电网络中,分别研究了AF和DF模式下,中继位置和主用户位置对于系统的最优功率分配和系统吞吐量的影响。然后根据系统性能对位置的依赖关系中找到合适的中继坐标来提高系统的性能,并比较了最优功率分配和等功率分配方案的性能,并对其进行了仿真和分析。(2)研究了协作多播网络中继选择方案。考虑了使用相同频谱资源块的两个多播组,利用多播组间协作,提出了一种基于组间协作和组内协作的多播组信息传输机制。在该传输机制下,由于两个多播组使用的频谱资源相同,一个多播组中第二阶段的通信会对另一个多播组产生干扰,所以提出了一种基于减少干扰的中继选择方案。把实际问题转化为数学模型时,将所提出的中继节点的选择方案从概率的角度去分析。仿真结果表明在保证系统吞吐量的同时减少对另一多播组的干扰,同时也减少了中继数目,减少中继数目意味着降低了系统的功耗,有效的节省了部分终端的电量消耗。

关键词：协作多播中继位置中继选择功率分配

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多组多播网络中继位置和中继选择的研究

多组多播网络中继位置和中继选择的研究

作者：唐志青郑州大学

学位级别：硕士

当前,移动设备的智能性越来越高,其应用已经不再仅仅局限于传统的点对点的通信,而是拓展到人们生活的方方面面。最新调查报告显示,截止2016年8月,我国网民数量已经到达7.1亿,其中超过九成的网民通过手机等各种终端设备接入互联网。这些... 详细信息

当前,移动设备的智能性越来越高,其应用已经不再仅仅局限于传统的点对点的通信,而是拓展到人们生活的方方面面。最新调查报告显示,截止2016年8月,我国网民数量已经到达7.1亿,其中超过九成的网民通过手机等各种终端设备接入互联网。这些功能在方便人们生活的同时,也消耗了许多移动设备的资源。然而移动设备的资源如电池寿命、网络带宽等,是非常有限的。为了突破这些局限性,绿色、高效的无线通信已经成为如今发展的热点。传统的多播有一个主要弊端是发射端为了每个终端都能接收到业务信息,最终会以较低速率发送信息,这样造成资源利用率严重降低。将协作通信技术应用于多播传输中,是解决这一问题的有效方法。多组多播的主要特征是实现多个用户在一个信道上接收相同业务,接收相同业务的用户群称为一个多播组,每个多组多播系统中多播组的数目不少于两个。在多组多播网络中,必须考虑如何配置中继数量以及如何选取中继位置来改善系统的性能。基于此本文的研究内容主要包括:⑴研究了多组多播网络中继位置和主用户位置对系统速率的影响。考虑到认知无线电中两个多播组使用同一频谱,提出一种基于组内协作的多播组信息传输机制。在包含两个多播组和一对主用户的认知无线电网络中,研究了DF模式下,中继位置和主用户位置对多组多播系统速率的影响。然后根据系统吞吐量与中继位置和主用户位置的关系,找到合适的中继位置来提高系统的性能,并对其进行了仿真和分析。⑵由于多播组在相同的频谱上进行数据传输,传输过程中一个多播组的中继信道的数据信息会对另外的多播组的传输产生干扰。于是提出了一种减小组间干扰的中继选择方案。在创建数学模型时,从概率的角度去分析所提出的减小组间干扰的中继选择方案。仿真结果表明该方案降低了多播组间的干扰,同时使系统的中继数目减少,从而降低了系统的功耗。

关键词：协作通信多组多播中继位置中继选择

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基于中继位置的自适应中继选择方案

计算机工程 2013年第7期39卷 106-109页

作者：卞立安韩昌彩李媛天津大学电子信息工程学院天津300072

针对协作通信中的中继选择问题,提出不同功率分配方式下的自适应中继选择方案,仅在必要时引入额外中继。在源节点和中继节点等功率分配时,利用定义的可行双中继区域缩小候选中继搜索范围。在最优功率分配时,利用几何规划方法对潜在中继... 详细信息

针对协作通信中的中继选择问题,提出不同功率分配方式下的自适应中继选择方案,仅在必要时引入额外中继。在源节点和中继节点等功率分配时,利用定义的可行双中继区域缩小候选中继搜索范围。在最优功率分配时,利用几何规划方法对潜在中继进行遍历搜索。仿真结果表明,与传统固定选择方案相比,该方案可有效降低系统功耗。

关键词：协作通信中继选择可行中继区域中继位置功率分配几何规划

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协作通信网络最佳中继位置与功率分配的研究

协作通信网络最佳中继位置与功率分配的研究

作者：李国策安徽大学

学位级别：硕士

目前,协作通信已成为无线通信研究热点之一,为了减弱信号传输衰落与损耗,研究者提出了利用源节点和目的节点配备的多天线,获取空间增益的MIMO技术。但是在实际的无线通信网络中,网络节点由于多方面限制,很少配备多天线,在这种背景下,提... 详细信息

目前,协作通信已成为无线通信研究热点之一,为了减弱信号传输衰落与损耗,研究者提出了利用源节点和目的节点配备的多天线,获取空间增益的MIMO技术。但是在实际的无线通信网络中,网络节点由于多方面限制,很少配备多天线,在这种背景下,提出了协同分集技术的虚拟MIMO系统,其实质是利用网络节点的单天线形成多天线系统,使得无线系统获得空间分集增益,系统性能得到显著改善。本文主要对协作通信中的中继定位和功率分配进行了研究。主要研究工作如下：第一,详细介绍了协作通信的最新研究动态。根据本文的研究工作,简单总结了无线系统分集技术,中继选择以及功率分配技术等方面的内容。第二,简单介绍了协作通信关键技术之一的分集技术,详细分析了协作分集的两种协议：放大转发(AF)和译码转发(DF),仿真并比较了它们的性能。仿真表明,当各链路的信道状态相同,协作分集链路具有更好的性能;当直传路径信道状态最佳,系统不需要利用中继进行传输。第三,论文研究了三节点协作通信系统功率分配与最佳中继位置问题。在协作通信系统总功率为固定值的条件下,利用误码率紧逼近公式,仿真和比较了两种功率分配方法的系统性能,体现了最佳功率分配的优势。采用最优功率分配方案,以系统误码性能最小化为目标,确定了协作系统的最佳中继位置。研究对比几种拓扑结构的性能,分析结果表明,直线型的网络拓扑结构的系统性能最好,等腰三角形网络拓扑结构的系统性能优于等边三角形网络拓扑结构的系统性能。由此,本文研究了协作通信系统最佳中继节点定位的方法并通过仿真结果和理论值的比较验证了结论。

关键词：协作通信功率分配放大转发解码转发中继位置

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无线协作中继位置的优化研究

无线协作中继位置的优化研究

作者：李莹哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

分集合并技术可以有效的对抗多径衰落。MIMO系统是现今研究较多的空间分集方式,但是它的应用受移动终端体积和成本的限制。协作分集可以有效的避免MIMO系统的缺陷,它通过各用户之间共享天线和其他网络资源形成“虚拟的天线阵列”,充分... 详细信息

分集合并技术可以有效的对抗多径衰落。MIMO系统是现今研究较多的空间分集方式,但是它的应用受移动终端体积和成本的限制。协作分集可以有效的避免MIMO系统的缺陷,它通过各用户之间共享天线和其他网络资源形成“虚拟的天线阵列”,充分利用信号的空域信息,从而节省功耗,增大信道容量。协作节点的选择、数量和功率分配等都对系统的性能有很大的影响。本文主要讨论协作节点位置的选择问题。首先,分析了高斯信道下,中继采用放大前传的协作方式,目的节点采用最大比合并法合并接收到的信号时中继节点的选择问题。通过理论推导得出可以使目的节点输出信噪比最大的协作节点的位置。并分析了通过协作节点的选择,系统的误码率和信道容量的性能提升。然后,分析了衰落信道下中继位置的优化问题。经过理论推导得到了Nakagmi-m和Rayleigh混合衰落信道下,目的节点输出信噪比的概率密度函数表达式,并进一步计算得出了BPSK调制时的误码率和中断概率公式,均给出了闭式解。通过计算机仿真发现基于误码率最小和基于中断概率最小的中继最优位置都靠近目的节点,并随着信号信噪比的增大,向目的节点靠近,这些结论与实际相符。最后,将基于角度的协作分集系统与交叉定位系统等效,提出了最大定位似然法。该方法与源节点和目的节点之间基线的长度及中继节点到基线的垂直距离无关,因此适用于移动通信中继位置的选择。另外该方法也可被用于交叉定位系统中,尤其适用于机动基站测向交叉定位系统。

关键词：协作分集 MIMO 中继位置衰落信道最大定位似然

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基于误码率的中继位置及功率分配联合优化

计算机系统应用 2012年第3期21卷 96-100页

作者：隋海虹宋高俊蒋丽霞南昌航空大学信息工程学院南昌330063

针对单中继AF协作通信系统,分析了不同中继位置和功率分配方式对系统误码率性能的影响。以最小化系统误码率为目标,研究了等功率分配(equal power allocation,EPA)和最优功率分配(optimum power allocation,OPA)两种方案下,中继按照线... 详细信息

针对单中继AF协作通信系统,分析了不同中继位置和功率分配方式对系统误码率性能的影响。以最小化系统误码率为目标,研究了等功率分配(equal power allocation,EPA)和最优功率分配(optimum power allocation,OPA)两种方案下,中继按照线形拓扑轨迹运动时的最优位置。理论分析和仿真结果表明,中继位置及OPA的联合优化算法大大提高了传统的EPA方案下的系统性能。

关键词：中继位置协作通信最优功率分配误码率

多中继放大转发协作通信中的功率分配和中继位置联合优化

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现代电信科技 2010年第5期40卷 44-47,59页

作者：冉杰王亚峰杨大成北京邮电大学信息与通信工程学院

文章研究了多中继放大转发协作分集系统中的功率分配和中继位置联合优化问题。利用信道的统计状态信息,在总功率一定的条件下,以最大化系统的信道容量为目标,推导了多中继和选择中继两种模型下基于高信噪比近似的联合优化算法的闭式解... 详细信息

文章研究了多中继放大转发协作分集系统中的功率分配和中继位置联合优化问题。利用信道的统计状态信息,在总功率一定的条件下,以最大化系统的信道容量为目标,推导了多中继和选择中继两种模型下基于高信噪比近似的联合优化算法的闭式解。理论分析和仿真验证表明,提出的算法大大提高了传统的等功率分配方案下系统的性能。

关键词：放大转发协作分集功率分配中继位置