放大-转发OFDMA中继系统多业务资源分配方案

针对独立功率限制、放大-转发OFDMA中继系统的多业务资源分配问题,提出一种在满足实时用户要求前提下,非实时用户数据速率最大化的资源分配方案.根据业务的不同将问题分解为实时和非实时用户的资源分配两个子问题.对于实时用户的资源分配,利用Lagrange方法计算.对于非实时用户的资源分配,每个子载波分配给信道条件最好的用广,针对功率分配提出两步功率分配方法.首先按照总功率约束进行初始功率分配,然后对各子载波的功率进行调整以满足独立功率约束.对于子载波分配提出一种低复杂度的子载波集合分配算法.仿真结果表明,该方案在满足多业务用户要求的同时使系统性能得到优化,且计算复杂度低.

基于AF中继协议下的抗信道偏差波束成形算法

在协作通信中,各节点获得信道状态信息存在偏差会直接导致系统性能的衰减。同时,在保证基本服务质量的前提下,采用优化方法最大限度地节约传输成本,可以延长无线网络寿命。针对上述问题,在放大—转发协议中,采用最坏情况的设计思想,提出了CSI偏差下的双约束波束成形算法。该算法利用凸函数的性质和扩展的S引理将不易求解的半正定问题转化成拟凸优化问题,再利用二分法获得最优解。算法使用重要性采样构建椭圆形收敛域,在保证该收敛域是凸集的条件下,减少了搜索范围。通过仿真证明,该算法在中继总功率和单个中继功率的双重约束条件下,仍然能够通过协作分集提高系统增益,并有效抵抗CSI偏差带来的性能损失。

中继系统中断概率研究

针对无线通信系统的两种典型信道—频率选择性的多径Rayleigh衰落信道和Nakagami-m信道,中继方式为解码-转发(DF)和放大-转发(AF)的单中继系统的中断概率问题进行详细且深入的研究。分别计算AF方式和DF方式中继系统信噪比的概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF),利用CDF可得在给定的系统数据速率要求的前提下相应的中断概率的闭式解。对该中继系统的中断概率模型进行仿真。仿真分析显示,闭合表达式与数值仿真结果吻合良好。

蜂窝小区内基于网络编码技术的中继协作传输机制研究

针对中继协作传输机制在蜂窝小区内应用的问题,基于物理层网络编码(physical network coding,PNC)的调制/解调方式,提出一种中继-物理层网络编码(relay-physical network coding,R-PNC)的中继协作传输机制。通过将网络编码-解码转发(networ coding-decode and forward,NC-DF)、网络编码-放大转发(network coding-am-plify and forward,NC-AF)及R-PNC协作传输机制分别应用到蜂窝小区内进行中继协作通信,改进相应的中继传输协议,并分析不同时隙下的中继状态,采用Markov链建立中继传输状态的转移模型,推导三种协作传输机制下的上行链路归一化网络吞吐量公式。仿真结果表明,三种协作传输机制与传统中继转发机制相比,都能够提高小区内的吞吐量。其中基于物理层网络编码的中继协作(R-PNC)传输机制性能最优。

OFDMA中继网络上行链路资源分配算法设计

针对放大-转发OFDMA中继网络上行链路,考虑具有不同QoS要求的异构业务场景,在用户与中继独立功率约束条件下,提出一种子载波对匹配分配与功率分配算法,以实现在满足非弹性用户速率需求前提下,最大化弹性用户和速率的目标.为降低算法计算复杂度,将原混合二进制整数规划问题分解为子载波对匹配分配,非弹性用户与中继、弹性用户与中继联合功率分配三个子问题,从而实现计算复杂度从指数级别到线性的下降.仿真结果显示,所提方案能够满足非弹性用户的速率需求,且弹性用户的和速率容量明显高于等功率分配原则和未进行子载波匹配下的资源分配算法.