协作通信中链路自适应技术研究

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协作技术能够明显提高无线移动通信系统的信道容量,有效改善系统性能。复杂高速的无线移动通信环境中不确定因素越发呈现,多径衰落及无线移动信道时变性成为了频谱效率提高及系统中断性能改善的阻碍。在协作网络中,只有选用信道条件好的中继和合理地分配资源,才能满足人类多样化的通信需求。如今无线应用需求越来越多、通信环境越来越复杂的情况下,为了确保无线移动通信可靠稳定的进行,越来越多的研究者把目光转向协作系统链路自适应技术。本文简单概括了协作分集技术,系统地描述了链路自适应技术的发展现状,给出了研究的主要内容。接着研究了链路自适应技术,主要包括自动请求重传(Automatic Repeat Request,ARQ)协议和自适应调制(Adaptive Modulation,AM)的原理及应用,中继选择常见分类和功率控制技术的基本应用。针对联合AM和ARQ协议的协作系统中瞬时误包率严格约束条件下频谱利用率不高的问题,分析了三点协作放大转发源自适应传输模型,并推导了目的端概率密度函数,提出一种动态调整信噪比门限的算法。仿真和理论结果都表明该动态阈值算法下平均频谱效率有所提升。针对多中继系统资源利用率不高及常见中继选择算法的缺陷,以中断概率最小化为目标,提出一种改进的中继选择算法。该算法根据中继的综合平均信道增益将符合条件的对称中继同时去除从而实现中继自适应选择,避免了选择冲突。与经典的总功率受限的功率优化分配方案和次优功率划分的中继选择算法相比,理论和仿真都表明中断概率有很大降低。在提出的改进中继选择算法下,进一步联合功率优化分配以达到最小化中断概率。理论结果表明中断概率得到进一步降低,仿真也验证了这一联合方案的有效性。
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