基于最优中继集合选择的HDAF算法

为减少协作通信系统资源消耗,提出了一种基于混合译码放大前传（hybrid decode-amplify-and-forward,HDAF）的中继选择算法。该算法以降低系统的中断概率和最小化总功率为目标,采用等效信道增益参数排序的方法,得到了最优中继集合的选择算法。该算法既保证通信过程更可靠,不易中断,又减少多余中继节点的使用,节省资源。仿真结果表明,采用最优中继集合选择算法,在10~30dB的信噪比范围内,HDAF协作方式的中断概率要小于放大转发（amplify-and-forward,AF）和译码转发（decode-and-forward,DF）协作方式。该算法与功率分配相结合,在相同中断概率条件下,源节点所需功率比AF和DF协作方式少1~4dBm,节约了系统资源的消耗。

混合译码放大转发协同通信的功率分配

协同通信中,有效降低系统的发射功率是移动网络绿色化的一种解决方案。针对未来移动通信系统的节能问题,给出了协同通信系统中混合译码放大转发(hybrid decode-amplify-forward,HDAF)的功率分配方案。该方案以直接传输方式的中断概率值为约束条件和总功率最小化为目标,采用极值问题的分析方法,得到了准静态瑞利平坦衰落信道中HDAF协作方式源节点和中继节点功率。数值分析结果表明,在相同的中断概率约束条件下,采用HDAF协作方式所需的总功率比放大转发(amplify-forward,AF)、译码转发(decode-forward,DF)协作方式少5 dBm^17 dBm,最大限度地节约了系统资源的消耗。

基于混合译码放大转发的最优中继选择方案

为在较低误码率的基础上延长网络寿命,提出基于混合译码放大转发(AF)中继策略的最优中继选择方案。通过构造基于目的节点接收信噪比和网络寿命中继选择的联合优化函数,实现最优中继的选择。设定中继节点的接收信噪比门限,根据信噪比门限值,将所有的中继节点分为AF和译码转发2种中继策略转发类型,分别计算2种类型的中继节点在目的节点的接收信噪比,根据中继选择的联合优化函数合理选择最优中继。仿真结果表明,在相同条件下,与基于AF的中继选择方案相比,该方案不仅在误码率性能方面有明显改善,而且可以延长网络寿命,提升系统性能。

基于LoRa网关的中继选择优化算法研究

随着电力物联网的建设推进,配电网面临着巨大的挑战。作为电力系统的末端,配电网直接面向大量实际用电群体,其客户体验满意度和供电运行可靠度备受关注。为改善LoRaWAN网络架构中,终端节点移动造成的信号错误传播以及高能耗问题,在混合译码放大转发(HDAF)方式下,给出一种基于LoRa网关的无线中继优化算法。该算法中,LoRa网关具备中继转发功能,基于节点间的位置关系,推导了HDAF方式下的误码率(SER)表达式。构造Lagrange函数,在SER约束的KKT极值条件下,给出最佳功率分配方案。数值分析表明:同等条件下,所给方案对放大转发(AF)、译码转发(DF)方式做出优化,降低了其误码率。各节点消耗的系统功率比AF、DF方式低,节省了配电网中的系统能耗。