多用户对多中继双向通信系统中继选择与功率分配策略-论文.pdf

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1、研究与开发多用户对多中继双向通信系统中继选择与功率分配策略楼思嘉。杨龙祥(1．南京邮电大学南京210003；2．江苏省无线通信重点实验室南京210003)摘要：针对多用户对多中继双向通信系统，提出了一种中继选择与功率分配联合算法，目的是改进系统的误码率性能和降低系统的运算复杂度。所提出的新型联合算法为每对用户节点选择出最佳中继，最佳中继将接收到的信息进行网络编码后向所有节点广播，联合算法也对每个节点的发送功率进行分配。建立了新型联合算法下系统的误码率闭合表达式，并验证了解析分析的正确性。结果表明，与传统的等功率发送算法相比，本文的联合算法可以获得更好的误码率性能。关键词：多用户对

2、多中继双向信道；解码前传；中继选择；功率分配；端到端误比特率doi：10．3969／j．issn．1000—0801．2014．01．008JointRelayAssignmentandPowerAllocationinMulti—PairsMulti——RelaysTwo--WayDecode--and--ForwardNetworkLouSijia__．YangLongxiang，(1．NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210003，China；2．WirelessCommunicationsKeyLab

3、ofJiangsuProvince，Nanjing210003，China)Abstract：Ajointpowerallocationandrelayassignmentalgorithmformulti—pairsmulti—relaystwo—waycooperativenetworkstoimprovesystemperformanceanddecreasecomputationcomplexitywasproposed．Theproposedalgorithmselectbestrelaysforeachpair，thentheselectedrelaysusenetw

4、orkcodingtoassistusersexchangingsignals．Meanwhile，thisalgorithmallocatespowerbetweenallnodesparticipatedintransmissionunderthetotaltransmitpowerconstraint．Theexpressionsofbiterrorrate(BER)werederivedinclosed—form，andwereverifiedbysimulation．Numericalresultshowsthatithasaperformanceimprovement

5、comparedtotheconventionalequalpowerallocationscheme．Keywords：multi·pairsmulti—relaystwo—waychannel，decode—and—forward，relayassignment，powerallocation，end—to-endbitiTorrate的接收一转发方式，网络节点先对接收到的信号进行编码1引言处理，然后再进行发送．网络容量、频谱效率、顽健性和抗网络编码中的双向中继通信近年来受到广泛关注。干扰能力等性能指标得到改进_1I。双向中继通信中的中间AhlswedeR等提出的网络编码在网

6、络节点上不采用传统节点同时接收两端发送的信息，通过线性运算得到混合信国家重点基础研究发展计划(“973”计划)基金资助项目(No．2013CB329104)，国家自然科学基金资助项目(No．61071090，No．61171093)，国家科技重大专项基金资助项目(No．2011ZX03005—004—003)，江苏“973”计划基金资助项目(No．BK2011027)，江苏省自然科学基金重点资助项目(No．11KJA510001)，江苏省研究生科研创新计划基金资助项目(No．CXLXI1_0404)电信科举麓息(多址接人(MA)阶段)，再向两端广播，两端通过解码得基于上述已有研究

7、成果，针对多用户对双向通信系到对方发送的信息(广播(BC)阶段)，从而极大地提高了统，研究中继选择和功率分配联合算法，提出了系统误码系统的频谱效率闭。具有代表性的双向中继方案有解码前率最小时各节点的发送功率分配算法，解决了已有算法运传(DF)和放大前传(AF)~3,4J。DF方案中的中继先解码接收算复杂度低引起的系统性能下降问题。本文研究的双向通到的信息，然后再进行编码和转发；而AF方案中的中继直信系统采用解码前传协议，分配发送功率时仅需要知道对接对接收到的信息进行线性叠加运算，