无线网络中的选择协作传输技术研究

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1、分类号TN925密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-03078重庆邮电大学硕士学位论文中文题目无线网络中的选择协作传输技术研究英文题目ResearchofSelectionCooperationTransmissionTechnologyinWirelessNetworks学号S130301077姓名徐国松学位类别工学硕士学科专业控制科学与工程指导教师王恒教授完成日期2016年5月30日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要协作通信技术可实现对无线系统中天线资源的高效利用，使普通的单天线系统也能具备多输入多输出(Multipl

2、eInputMultipleOutput,MIMO)系统的优势，能有效增强无线系统的抗衰落性能以及数据的可靠传输性能。选择协作作为协作通信的主流协作方法之一，具备高性能、低复杂度等特点，其仅通过选取一个信道最佳的中继节点参与协作，便可获得全部中继都执行协作时的分集性能，因此一直备受学术界的青睐与积极推动。在当前关于选择协作的研究工作中，普遍的选择协作方法多局限于从中继节点到目的节点间的链路来获取可用的增益性能；同时，对选择协作的性能分析也多局限于在可用中继节点数目固定的理想假设条件下完成。结合对上述局限的分析，本文从中继间信道利用和中继节点数目动态变化两方面对

3、选择协作进行扩展研究。本文主要的工作如下：1.对协作通信技术的主要中继机制进行了研究，探索了选择协作传输的发展现状和中继选择策略。2.针对普遍选择协作只利用中继与目的节点间的信道进行协作传输的局限，提出一种利用中继间信道的选择协作传输方法。通过合理利用反馈机制，系统不仅可以使用中继与目的节点间的链路执行协作传输，还可以选择性地使用中继间的链路执行协作。从信息论的角度分析了所提选择协作传输方法的中断概率性能，并通过仿真验证了理论推导的正确性。3.针对传统选择协作的性能分析主要在可用中继节点数目固定的假设条件下完成的局限性，从无线网络的实际情况出发，分析了可用中继

4、节点数目动态变化下的选择协作性能。在两跳多中继协作网络场景下，建立了关于中继节点被占用的马尔科夫随机模型，推导了该模型下的选择协作协议的中断概率，完成了不同参数设置下的仿真验证，证明了理论推导结果的有效性。4.以现有的IEEE802.15.4无线网络平台为基础，实现所提出的选择协作协议并搭建协作实验平台，进行实验验证。实验结果表明，利用中继间信道的选择协作传输方法能有效增强系统的可靠性传输。本文从理论分析和实验验证两个层面对选择协作传输技术进行了研究，其对I重庆邮电大学硕士学位论文摘要于选择协作在无线系统中的实际应用具有较好的参考价值。关键词：协作通信，选择协

5、作，中继选择，中断概率，无线网络II重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractCooperativecommunicationtechnologycantakethefulladvantagesofantennaresourcesinwirelesssystems,whichallowssingle-antennasystemstoreapthebenefitsofmultiple-inputmultiple-output(MIMO)systems.Thus,itcansignificantlyimproveboththeanti-fadingp

6、erformanceandthereliabilityofdatatransmission.Asoneofthemainmethodsofcooperationcommunication,selectioncooperationcanachievefulldiversityorderbychoosingjustonerelaywiththebestchannelvaluetoperformcooperation.Henceithasreceivedmuchattentionfromacademiaduetoitshighperformanceandlowcom

7、plexity.Intheliteratureofselectioncooperation,mostworksconcentrateonrelay-destinationchannelstoexploitavailablegainsasfaraspossible.Meanwhile,theanalysisofselectioncooperationhaslargelyfocusedontheidealisticassumptionthatthenumberofavailablerelaysisdeterministic.Consideringthelimita

8、tionsmentionedabove