两路中继协作通信的中断概率及分集复用折中性能分析

为了提高协作通信系统的频谱效率和中断性能,给出了解码转发协议下的两路中继协作通信系统的模型。在该模型下,提出了两种数据传输模式,并分析了该两种数据传输模式的中断概率性能,推导了中断概率闭式结果及分集增益和复用增益之间的关系。仿真结果显示,与传统的两中继解码转发协议相比,两种传输模式的中断概率性能都有较大的提高。

一种新的多中继协作网络的分集复用折中

考虑了一种新的多中继协作网络模型,在这种模型中,每一个中继节点都可以接收和转发其他中继节点的信息。对网络几何中成簇与非成簇的概念以及分集复用折中公式进行了简单的介绍。研究了该模型在非成簇系统、成簇系统时的分集复用折中上限以及采用DF方案时可获得的分集复用折中,并给出了4种情况下的仿真图。仿真结果表明:该模型在成簇时具有最佳的分集复用折中。

四节点无线网络的分集复用折中

讨论了一个四节点无线网络,并将该四节点无线网络划分MIMO,MAC,Broadcast,Cooperative模型。讨论了四种不同模型的DMT上界。理论结果表明该模型可获得的最大分集值为4,最大复用值为2;协作可以有效地提高系统的分集值或者复用值,但是,协作并不能完全模拟MIMO系统。当复用增益较低时,协作模型与MIMO模型具有相同的DMT。当复用增益较高时,受复用增益的限制,分集增益为零。

基于过时反馈的选择协同分集研究

在无线协同通信系统中,由于信道的时变特性,导致中继选择和数据发送时的信道状态信息不同。针对该问题,对基于过时反馈的选择协同策略进行研究。介绍系统模型及基于过时反馈的中继选择过程,推导系统的中断概率闭式结果和高信噪比下的近似逼近结果,通过分集复用折中性能分析得出,过时信道状态信息导致系统的最大分集阶数为2。数值仿真结果验证了理论分析的正确性,并且得到中继选择时的信道状态信息与数据发送的信道状态信息稍有不同,其中断性能就会大大降低的结论。

一种基于源端网络编码和交替传输的中继协作方案

针对源节点通过两个中继向目的节点发送数据的无线通信系统,为了减小传统中继协作方案的复用损失,提出了一种将源端网络编码和交替传输有效结合起来的新方案,称为交替源端网络编码(SSNC)。该方案在源端每三个时隙对发送数据进行一次网络编码,并且两个中继在相邻的时隙中交替的发送和接收数据,每个时隙中,一个中继接收源端数据的同时另一个中继转发上一个时隙其接收到的数据给目的端。通过对该方案的中断概率和分集复用折中性能的推导和分析,发现该方案相对于传统的重复编码和分布式空时码方案在获得相同分集阶数的情况下有更高的传输效率,在实际的通信系统中可以兼顾性能和效率。仿真结果证实了我们的结论。

基于分布式空时编码的异构协作通信系统介绍及DMT分析

协作通信可以在衰落无线环境中提供显著的性能增益。大多数研究协作通信的文献都假设每个节点只有一根天线或几根同样类型的天线。目前,具备异构通信接口的移动终端变得越来越普遍,所以有必要在蜂窝网络中深入地进行协作通信的相关研究。介绍了一种适用于异构协作系统的VAA-DSTC模式,并证明了其不仅可以获取满分集增益,而且移动终端异构通信接口间的数据率差异可以带来额外的复用增益。然后,重点分析了VAA-DSTC模式的分集复用折中(DMT)性能,并与其它类型的协作模式进行了比较。

TDMA MIMO系统中利用DMT实现多用户分集度分析

针对目前多用户分集度(MUD)分析方法无法同时反映空间分集和空间复用增益的问题,提出了一种在时分多址(TDMA)多入多出系统中分析MUD的方法.首先推导了多用户中断概率;然后针对TDMA系统中给定数据速率的任意码,推导出其差错概率以多用户中断概率为下界;最后推导出该系统中给定数据速率的任意渐进通用码的差错概率上界,并由此获得最优分集复用折中(DMT)曲线.这种基于DMT的方法能在考虑空间分集度和空间复用的同时反映出MUD的性能,从而为MUD性能分析和DMT分析构建了桥梁.仿真结果表明了理论分析的正确性.

基于竞争策略和ARQ的增强型放大转发协议

为了提高增强型放大转发协同通信系统的性能,对协同中继协议进行了研究,提出了基于竞争策略和自动请求重传机制的增强型放大转发协议.该协议在3节点协同通信系统的基础上通过目的节点的反馈信息对信道进行估计,当直传不成功时,利用源节点与中继节点的竞争来确定转发方式.详细推导了该协议的中断概率闭式结果,给出了高信噪比时的中断概率近似表达,并在此基础上给出了分集复用折中和协同增益.理论分析和数值仿真结果表明,所提出的放大转发协议选择最优的转发方式,能有效改善系统的中断性能.