多源多中继无线网络中基于随机线性网络编码的调度方案

现有多中继无线网络中传输调度方案主要针对单信源且转发链路状态相同的情况,多采用顺序转发的调度方式,传输效率较低。针对此问题,该文提出一种基于随机线性网络编码的优先级调度方案。该方案在不同的传输阶段,利用信息包接收状态或编码向量之间的线性关系生成反馈信息,计算中继节点的有效信息包数。在转发链路状态不同的情况下,综合考虑各中继节点的有效信息与链路传输可靠性,确定优先级,从而完成调度。该方案实现了多中继对多信源信息的协同转发,在转发链路状态差异较大时,能自适应地选择最优转发节点和路径,提高信息包的传输成功率。仿真结果表明,相比传统基于单信源或顺序调度的方案,该方案能有效提高网络吞吐量,减少重传次数。

多源多中继网络效益最大的快速中继选择策略

在多源多中继无线网络环境下,设计了两种快速收敛且令系统效益最大的分布式中继选择策略,即基于加价式拍卖的中继选择算法(APARS)和基于加价和降价混合拍卖的中继选择算法(HARS).基于拍卖机制,两种策略分别采取用户加价式和用户加价及中继降价混合式竞价的方法,每次竞价为投标者最优和次优选择的效益差,同时引入基本价格增长常量确保算法的收敛性.理论证明和仿真结果都验证了初始价为0的APARS算法和任意初始价的HARS算法均能实现系统效益的近似最优,且收敛快,能够抵抗价格战.在用户数明显多于中继或合作净收益接近的情况下,HARS在收敛速度上更有优势.

基于剩余能量的多源无线协作网络中继选择策略设计

在多源多中继协作无线传感网中,单纯基于链路质量的中继选择策略往往会使最佳中继的能量被快速消耗完,造成节点能量消耗的不公平和整个网络寿命的减少。因此,提出了一种基于剩余能量的中继选择策略,重新定义了一个理论有效转发信息包数与中继剩余能量的内积,并以最大化该内积数值作为中继最优的选择标准。仿真结果表明提出的策略能有效平衡网络中各中继节点的剩余能量,以损失平均吞吐量10%左右为代价,换来网络总吞吐量的提升和平均网络寿命延长一倍左右。

WSN中基于中继选择的DH-MSMR-CARQ时延与吞吐量分析

为提高无线传感器网络(WSN)的时延和吞吐量性能,提出了一种两跳多源多中继协同自动重传请求(DH-MSMR-CARQ)协议。建立最大比合并(MRC)下两种不同中继选择的DH-MSMR-CARQ协议Markov链模型,分别给出状态空间。基于截短,由各自的平均分组差错率和状态转移概率矩阵推导协议的平均传输时延和吞吐量解析表达式。数值模拟结果表明,源节点数、分组长度及最佳中继节点到目的节点的分组差错率是影响平均传输时延的关键因素,采用第一种中继选择方式具有更高的吞吐量。另外,在非极端恶劣信道环境下(源节点到中继节点的分组差错率小于0.8),DH-MSMR-CARQ协议比可直达的SSSR-CARQ、MSSR-CARQ和MSMR-CARQ协议具有更高的吞吐量。

协作中继网络中基于拍卖的中继选择和功率控制策略

在多源多中继无线网络环境下,提出了实现中继选择和功率控制的分布式算法ARSPC。ARSPC算法将用户和中继节点的关系建模为多买家多卖家的拍卖模型,通过加价式拍卖分布式实现了用户对中继的选择和中继发送功率的控制。理论证明和仿真结果都验证了在基本价格增量足够小的条件下,ARSPC算法收敛的结果是帕累托最优。

一种多源协作网络中轮询节点选择算法

针对放大转发(AF)的多源多中继两跳协作通信网络模型,提出了一种基于轮询分组调度算法的节点选择与用户调度策略.与之前所提出的中继选择选择算法相比,所提出的中继节点轮询分组调度算法,不需要额外的信令开销,复杂度低,并保证中继间的负载均衡.此外,为保证用户传输的公平性,提出一种结合多用户分集的轮询分组调度算法.最后在已选择的中继节点和所调度的源节点用户中引入分布式空时编码.仿真结果表明,该节点选择和用户调度算法能保证所有节点使用的公平性,并且结合分布式空时编码之后,可以提高频谱利用率,从而提高了系统性能.

存在共道干扰时多用户协作网络的中断概率

针对共道干扰的多源多中继无线协作网络,提出一种基于信号干扰噪声比(signal to interference plus noise ratio,SINR)的最佳“源-中继”选择方案,联合优化协作分集和多用户分集。根据多个源节点与目的节点之间的接收信号,选择具有最大SINR的源节点广播信号至多个中继节点,中继节点采用选择协作解码转发协议通过最佳中继节点将解码后的源节点信号转发至目的节点,目的节点采用最大比合并对协作传输中两跳接收到的信号进行合并。考虑多个共道干扰引起的SINR之间的相关性,推导出在瑞利衰落环境下系统中断概率精确的表达式。实验结果表明,存在共道干扰时多源多中继协作无线网络可以获得分集增益,且增加源节点和中继节点的数目可以弥补由于共道干扰造成的损失,降低中断概率,提高系统性能。