基于两跳载波配对策略的非再生ofdm中继系统性能优化

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1、第30卷第11期电子与信息学报Vol.30No.112008年11月JournalofElectronics&InformationTechnologyNov..2008基于两跳载波配对策略的非再生OFDM中继系统性能优化①①②①①②吴彤王莹束超张平①(北京邮电大学无线新技术研究所北京100876)②(北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室北京100876)摘要：该文针对非再生中继方式，分析了基于正交频分复用(OFDM)的两跳中继系统的容量，并推广到发送端具有两根天线采用空时块码(STBC)的情形。以最大化端到端的信息速率为优化准则，提出了非再生两跳载

2、波配对定理，并结合注水定理分别在频域、空域，以及空频二维进行了资源联合优化。仿真结果表明，资源联合优化与传统的平均资源分配相比，显著提高系统容量，且STBC-OFDM能获得更高性能增益。通过子载波配对方案能进一步增强系统性能。关键词：正交频分复用；非再生中继；两跳载波配对；联合优化中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-5896(2008)11-2547-05ThePerformanceOptimizationforNon-regenerativeOFDMRelayingSystemBasedonTwo-hopSubcarrierPa

3、iringStrategy①①②①①②WuTongWangYingShuChaoZhangPing①(WirelessTechnologyInnovationInstitutes,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)②(KeyLaboratoryofUbiquitousWirelessCommunication,MinistryofEducation,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing10

4、0876,China)Abstract:Basedonthenon-regenerativerelayingmode,thecapacityofthetwo-hoprelayingsystemisanalyzedbasedonOrthogonalFrequencyDivisionMultiplex(OFDM),andtheanalysisisextendedtothescenariowithtwoantennasintransmitterusingSpaceTimeBlockCoding(STBC).Takingthemaximumend-to-endd

5、atarateastheoptimizationcriterion,thetwo-hopsubcarrierpairingtheoremisproposed,andthejointoptimizationisinvestigatedacrossfrequencydomain,spacedomainaswellasspace-frequencyplanardomainrespectivelycombinedwiththewater-fillingtheory.Thesimulationresultsshowthattheproposedjointoptim

6、izationschemecanimprovethesystemcapacityobviouslycomparedwiththeuniformresourceallocationscheme,andSTBC-OFDMschemecanachieveperformancegain.Theproposedtwo-hopsubcarrierpairingstrategycanenhancethesystemperformancefurther.Keywords:OFDM;Non-regenerativerelaying;Two-hopsubcarrierpai

7、ring;Jointoptimization和非再生中继方式下单载波中继网络的最优功率分配方案。1引言文献[9]基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件研究了非再生未来移动通信系统需要支持在高移动性下的高速传输，中继方式下的两跳功率联合优化。在OFDM中继系统中，文[1]且具有更广业务覆盖。正交频分复用(OFDM)是下一代无献[10]忽略不同中继方式的影响，提出了不同于匈牙利算法[2]线通信系统的关键技术，在移动、多径、衰落环境下，OFDM的子信道配对策略，以达到系统的性能优化。但目前对于两[3,4]有很大的技术优势，它能满足更快传输速率、

8、更好传输跳子载波配对的准则以及结合空频二维联合优化的研究不[5]质量、更高频谱效