论文部分内容阅读
协同通信技术有效地解决了多天线MIMO (Multi-Input Multi-Output)技术无法在小型移动终端设备上应用从而获得空间分集增益的问题。在协同通信中,选取适量而适当的协同中继节点不仅可以保证协同传输的顺利进行,而且可以有效地提高系统性能,优化网络资源应用,因此协同中继选择成为未来无线通信研究领域中的重要课题。本文在对协同理论及协同中继选择算法深入研究的基础上,展开针对协同通信系统中能量优化问题的中继选择算法研究。本文首先介绍了移动通信背景,发展历程和未来的发展前景,并对协同通信技术进行详细叙述。在此基础上,本文后续章节对协同通信中的基础理论进行了分析讨论,包括分集技术的基本原理与系统性能分析;协同分集的概念与优点;协同信道模型与性能分析;以及协同中继采用的中继转发策略。其次,在所有这些理论基础之上展开本文工作。通过归纳,总结出协同中继选择算法设计中的六项准则,列举当前主要的五种协同中继选择算法,发现其各自的优势与缺点,发挥优势,改善缺点,展开新的算法设计工作。本文从改善中继选择算法中功率消耗的目标出发,利用传统的由功率决定系统中断概率的函数关系,反推出由中断概率决定系统功率的反函数关系,在这一推导过程中,利用协同信道特性对问题进行简化分析。根据这一机制,可以通过比较系统功率来比较各协同中继的优劣。利用综合评价的方法将这一机制与基于中断概率的协同中继选择算法有效结合,通过调整权重因子进行有侧重的,并且均衡考虑中断概率性能与功率的协同中继选择算法——基于中断概率与功率综合评价的中继选择算法。对于该算法在单小区多用户场景中的应用,本文设计出完善的中继选择步骤并加以描述。最后,通过计算机仿真,利用图示与比较的方法,可以得出以下结论,新算法在候选中继设备较多,也即协同通信网络中用户分布密度较大时可以达到预期的效果,并且与以往的中继选择算法相比在功率消耗方面到显著改善,而且该算法具有较低的复杂度,能够满足实际应用的需求。