基于Outdated CSI固定增益放大转发协作通信系统性能分析

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协作通信中基于Turbo编码的软信息解码转发技术

通信中，可以进一步提升传输表现。本文提出了一种协作通信中的中继策略，即软信息解码转发技术（ＳＩＦ），并对其进行
理论分析和性能仿真。
关键词：协作通信；Ｔｕｒｂｏ；软信息解码转发
ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１６７２ — ７２７４．２０１５．０９．００５
中图分类号：ＴＮ９２７＋．２
文献标示码：Ａ
文章编码：１６７２ — ７２７４（２０１５）０９ — ００２３ —０４
Ｔｕｒｂｏ・－ＣｏｄｅｄＳｏｆｔ－・ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦｏｒｗａｒｄｉｎｇｆｏｒＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
道码 ” 。
２Ｔｕｒｂｏ编码
Ｔｕｒｂｏ编码［２】是第一种可以实现接近香农极限的编码方式，它将卷积码和交织器结合分集指将相同的数据在相互独立的路径
上发送，同一时刻各路径均经历深度衰落的概率很
系统吞吐量。
矛盾。对于无线通信系统而言，其信道情况复杂多
变，因此可靠性更为重要。近些年来，Ｔｕｒｂｏ码由于接近香农极限的优异性能已经被广泛采用，成为３ＧＰＰ组织在ＬＴＥ与ＬＴＥ — Ａｄｖａｎｃｅｄ通信系统的信

频率选择性信道下多节点放大转发协作通信中的信道估计方法

ＹＡＮｉＤＩＫａ，ＮＧｅｇ，ＳｈｎＺＨＵｉｇ— ｕａＬＩＨａ —ａＭｎｈ，Ｕｌｔｏ
（ｙＬａ．ｆｉｅｅｓＳｎｏＮｅｗｏｋ＆ＣｏＫｅｂｏＷｒｌｓｅｓｒｔｒｍｍｕｉａｉｎＳａｇａＩｓｔｔｆＭｉｒｓｓｅａｄＩｆｒｔｏｎｃｔ，ｈｎｈｉｎｔｕｅｏｏｉｃｏｙｔｍｎｎｏｍａｉｎ
Ｃｈｎｌｓｉａｉｎｍｅｈｄｆｒｍｕｔ— ｏｅａｐｉ－ｎｄｆｒｒ０ａｎｅｔｍｔｏｔｏｏｌｉｎｄｍｌｙａ —ｏｗａｄｃ一ｅｆ
ｏｏｅａｔｏｍｍＵｎｌａｔｎｅｒｔｅｒ－ｖｅｃｉ ● ● Ｊ０ｏｖｒｑＵｅＶ— ｅｔｅｔ１ｃｌＣ ● ｎｎＣＳｌ－ｖａｎｌ＇ｅＣｉ ● ＾ ■ ｎｇｈａｎｎｅｌ ’ ｌｓ
Ｔｃｎｌｇ，ｈｎｓｃｄｍｆｃｅｃｓＳａｇａ２０５，ｈａｅｈｏｏｙＣｉｅｅａｅｙｏｉｅ，ｈｎｈｉ０００Ｃｉ）ＡＳｎｎ
ＡｂｔａｔＡａｎｎｅｕｎｅａｄｄｌａｔｑａｅｈｎｅｓｍａｏｔｏｓｐｏｏｅｒｒｏｏＭｅｕｎｙｄ — ｓｒｃ：ｔｉｉｇｓｅｃｉｅｓｕｒｓｃａｎｌｔｔｎｍｅｈｄｗａｒｐｓｄｆｔｇｎｆｑｅｃｉｒｑｅｓｅｉｉｏｏｈｒ
严凯，丁盛，朱明华，刘海涛
（中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感网与通信重点实验室，上海２０５）０００

协作通信中的解码转发中继策略优化

协作通信中的解码转发中继策略优化王丽丹;徐家品【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】在单中继协作通信系统模型下，研究了直接传输、固定解码转发（ DF）中继、选择DF中继和增量中继协议。

为了提高协作通信系统的频谱效率和中断性能，通过比较源-目的端和中继-目的端的瞬时信道增益来判定是否需要采用协同通信模式，提出一种改进的解码转发方式（ IDF）。

通过将选择DF中继和增量中继的优点结合，提出了一种增量选择中继（ ISR）策略，并给出了2种改进协议任意信噪比的中断概率表达式。

仿真结果表明，与传统的单中继解码转发协议相比，IDF和ISR均具有更低的中断概率， ISR具有最低的中断概率。

%The direct transmission(DT),fixed decode-and-forward(DF)relaying,selective DF relaying(SR)and incremental relaying (IR)protocols are studied over the single relay cooperative communication system model.In order to enhance the spectral efficiency and outage performance in cooperative communication system, an improved decode-and-forward ( IDF ) method is proposed. Whether the IDF method adopting the cooperative communication model or not bases on the comparison about the instantaneous channel gains of source-to-destination with that of relay-to-destination.Moreover,an incremental selection relaying(ISR)is proposed,combining the advantages of SR and IR.The outage probability expressions of the improved protocols at arbitrary SNR are also given inthe paper.Simulation results show that,compared with traditional single relay DF,IDF and ISR have lower outage probability.And ISR has the lowest outage probability.【总页数】3页(P4-6)【作者】王丽丹;徐家品【作者单位】四川大学电子信息学院，四川成都610064;四川大学电子信息学院，四川成都610064【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.多中继协作通信系统容量分析及中继选择协作分集策略 [J], 俞菲;胡莹;巴特尔;杨绿溪2.MIMO解码转发双向中继系统中的传输策略与中断概率分析 [J], 赵睿;杨绿溪3.多中继放大转发协作通信中的功率分配和中继位置联合优化 [J], 冉杰;王亚峰;杨大成4.中继协作通信中两跳中继选择策略的研究 [J], 杜伟华5.基于定向天线和机会中继的节点解码转发协作通信系统性能分析 [J], 王明伟;张会生;李立欣;谢文姣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

放大转发协作分布式STBC-SC-FDE系统的频率域信道估计与均衡

放大转发协作分布式STBC-SC-FDE系统的频率域信道估计与均衡王永川;陈自力【摘要】Frequency domain channel estimation and equalization were studied for D-STBC-SC-FDE systems with am-plify-and-forward relaying over frequency-selective fading channels, and a training-based least-squares channel esti-mation algorithm was proposed. The proposed algorithm can estimate simultaneously both the direct channel S→D and the cascaded channel S→R→D at destination terminal assisted by Chu sequences, and can achieve the minimum mean square error. Monte Carlo simulation results confirm the proposed algorithm is correct and the available channel transmitting power allocation strategy affects the performance of channel estimation and equalization to a certain ex-tent.% 针对单中继放大转发协作D-STBC-SC-FDE系统,研究了频率选择性衰落信道的频率域估计与均衡,给出了一种基于训练的最小二乘信道估计算法.该算法在Chu序列的辅助下,可在目的端同时估计直接信道S→D和级联信道S→R→D,算法可达最小均方误差.Monte Carlo仿真验证了算法的正确性,仿真结果也表明,信道的估计与均衡性能很大程度上受信道可用发送功率分配方案的影响.【期刊名称】《通信学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】7页(P99-104,110)【关键词】信道估计;信道均衡;分布式STBC;SC-FDE;放大转发【作者】王永川;陈自力【作者单位】军械工程学院无人机工程系，河北石家庄 050003;军械工程学院无人机工程系，河北石家庄 050003【正文语种】中文【中图分类】TN911.251 引言单载波频域均衡（SC-FDE）和正交频分复用（OFDM）具有相似的结构和性能，但SC-FDE克服了OFDM的频偏敏感、高峰均功率比的不足，非常适合于高速宽带数据传输[1]。

基于过时信道状态信息的机会协作性能研究

ｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｌａｙｎｏｄｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｒｅｌａｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｏｕｔｄａｔｅｄＣＳＩ；ｏｕｔａｇｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ
（广西大学计算机与电子信息学院，南宁５３００４）０
摘
பைடு நூலகம்
要：机会中继是协作通信系统中提高频谱效率和节省功率消耗的常用方法。在通信过程中，
信道估计时刻和实际中继传输信息时刻存在一定的延时，其产生的过时信道状态信息（ＯｕｔｄａｔｅｄＣＳＩ）会严重地影响协作通信系统的性能。分别从考虑直传链路和不考虑直传链路两方面，分析
ｃａｕｓｅｓｏｕｔｄａｔｅｄｃｈａｎｎｅｌｓｔａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＣＳＩ）ａｎｄｈｅｔｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
了过时信道状态信息对机会协作分集系统中断概率的影响。仿真结果表明，系统性能随着相关系数Ｐ的减小而变差，并且随着中继节点数目的增加而提高。关键词：协作通信；机会中继；过时信道状态信息；中断概率
ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｉｃｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｕｔｄａｔｅｄＣＳＩ

放大转发协作分布式STBC-SC-FDE系统的频率域信道估计与均衡

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｃｈａｎｎｅｌｅｓｉｔｍａｔｉｏｎｎｄａｅｑｕ￣ｉｚａｉｔｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒＤ－－ＳＴＢＣ－－ＳＣ・－ＦＤＥｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈａｍ・－ｐｌｉｆｙ－ａｎｄ — ｆｏｒｗａｒｄｒｅｌａｙｉｎｇｏｖｅｒｒｅｆｑｕｅｎｃｙ — ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆａｄｉｎｇｃｈｎｎａｅｌｓ．ａｎｄａｔｒａｉｎｉｎｇ — ｂａｓｅｄｌｅａｓｔ — ｓｑｕｒｅａｓｃｈｎｎａｅｌｅｓｔｉ —
ｕｔｅｄＳＴＢＣ－ＳＣ－ＦＤＥｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈａｍｐｌｉｆｙ－ａｎｄ－ｆｏｒｗａｒｄｒｅｌａｙｉｎｇ
ＷＡＮＧＹｏｎｇ — ｃｈｕａｎ，ＣＨＥＮＺｉ — ｌｉ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＵｎｍａｎｎ￣ＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）
放大转发协作分布式ＳＴＢＣ．ＳＣ．ＦＤＥ系统的频率域信道估计与均衡
王永川，陈自力

无线传感器网络中基于放大转发的机会协同ARQ协议吞吐量及能效分析

了能效分析，实能获得相比传统ＡＲ更高的能效。是文中没有考虑协同ＡＲ协议的吞吐量性能。证Ｑ但Ｑ
收稿日期ｔ０００－０２１－７１修订日期：２１一Ｏ２００ｌ一６
基金项目国家自然科学基金（０７０１１０１７６９２５，６０１０）；国家科技计划重大专项（００Ｘ００６０２０）；东南大学国家重点实验室２１Ｚ３０．０ —４
复杂度较高、对传感器节点处理能力要求较高等问题。文献［１针对无线传感器网络，提出了一种联１］合增量中继和选择中继的协同ＡＲＱ方案，通过理论分析和仿真证实该方案能获得较好的分集性能。但文中仅分析了分集性能，而没有进行具体的能耗分析。文献『２给出了一种协同ＡＲ方案，并进行１］Ｑ
即ＡＣ／ＫＮＡＣ信息能完全正确接收，且在每个时隙结束时被立即反馈【Ｋ６，。
２２１．雷逼模型
本文假设所有信道均为独立的瑞利慢衰落信道，且各节点之间的信道相互相对独立，在一个传输帧（隙）内，信道包络幅度保持不变。因此，信道响应ｈ（）（，，（，）时１号力可以去时ｉ）Ｄ）的＂９标
．
，
掉，即ｈ。ｓ

基于最优中继节点选择的协同通信技术研究

基于最优中继节点选择的协同通信技术研究基于最优中继节点选择的协同通信技术研究摘要：协同通信技术是一种通过合作和共享资源的方法，实现高效的通信系统。

在协同通信中，中继节点的选择至关重要，它对通信质量和系统性能有着重要影响。

本文针对此问题进行了深入研究，并提出了一种基于最优中继节点选择的协同通信技术，通过具体的实验和仿真验证，证明了该技术的有效性和优越性。

一、引言在传统的通信系统中，通信节点通常是独立工作的，各自处理自己的任务。

然而，在某些情况下，通过节点之间的合作与资源共享可以提高通信效率和系统性能。

协同通信技术就是基于这一理念发展起来的一种新型通信方式。

在协同通信中，中继节点的选择是关键问题之一，它决定了信号的传输路径和质量。

二、相关研究中继节点选择在无线通信中已经得到广泛研究和应用。

常见的选择方法包括最近距离、最大信号强度、最小路径损耗等。

然而，这些方法并不一定能够达到最优的选择结果。

因此，寻找一种更加有效的中继节点选择方法是非常有意义的。

三、基于最优中继节点选择的协同通信技术在本节中，我们将介绍一种基于最优中继节点选择的协同通信技术。

该技术首先通过收集周围节点的信息，包括信号强度、路径损耗、设备负载等。

然后，通过一定的算法对这些信息进行处理和分析，计算出最优的中继节点。

最后，将选择出的中继节点用于信号的中转和分发。

具体来说，基于最优中继节点选择的协同通信技术包括以下几个步骤：1. 信息收集：通过网络中的节点之间进行通信，收集到周围节点的相关信息。

这些信息可以包括信道状态、信号强度、路径损耗、设备负载等。

2. 信息处理：对收集到的信息进行处理和分析。

可以利用一些算法，如负载均衡算法、路径选择算法等，对节点进行评估和排序。

3. 中继节点选择：根据处理过后的信息，选择出最优的中继节点。

最优的中继节点可以通过一些评价指标来确定，如最小路径损耗、最大信号强度等。

4. 信号中转和分发：将选择出的中继节点用于信号的中转和分发。

放大转发协同通信中协同时机的选择与误码率性能分析_石钧

∫ PSdER
(e /φ,γ
φ
)
=
1 π
(M −1)π 0
/M
exp⎜⎜⎝⎛ −
b⋅γ φ sin 2 θ
⎟⎟⎠⎞dθ
式中，上标 d 代表直接发送，参数 b = sin 2 ⎜⎛ π ⎟⎞ 。 ⎝M ⎠
（9）（10）
可见，该条件 SER 取决于事件 φ 发生的概率与随机变量 γ φ ，因此可得无条件 SER 为：
第一阶段，源端广播信息给基站与中继端，二者的接收信号 ys,d 与 ys,r 分别为：
* 收稿日期：2008-07-07 修订日期：2008-09-04
92
电路与系统学报
第 15 卷
ys,d = hs,d x + Z s.d
（1）
ys,r = hs,r x + Z s.r
（2）
式中， x 为源端的发送信号， Zs,d 与 Zr,d 表征均值为0、方差为 N0 的加性高斯白噪声。第二阶段，中继端将接收到的源端信号放大 β 倍后转发给目的端，目的端的接收信号为：
（1. 北京邮电大学电信工程学院，北京 100876；2. 山东轻工业学院电子信息与控制学院，山东济南 250353）
摘要：传统半双工放大转发（AF）协同通信无论信道状态如何，总是采用协同通信模式，在一定程度上降低了系统自由度的利用率。基于此，本文研究了“协同时机”的问题。首先以优化一个具有两用户的 AF 系统的遍历容量为目标，提出一种改进的放大转发方式（IAF），通过比较源－目的端与中继－目的端的瞬时信道增益来判定是否需要采用协同通信模式。然后推导给出 IAF 方式下系统误码差错性能的近似闭合表达式。最后，文章还比较了两种不同功率分配方案下 IAF 与 AF 方式的系统性能。理论分析和仿真结果表明，IAF 方式在遍历容量和误码差错性能上均优于传统 AF 方式。

基于放大转发协议的协同通信传输速率研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓａｎｅｉｃｆｉｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｏｂｔａｉｎｓｉｍｉｌａｒｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄ
关键词：协同通信；放大转发协议；ＭＩＭＯ；最大传输速率
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎａｍｐｌｉｆｙ－－ａｎｄ－－ｆｏｒｗａｒｄｐｒｏｔｏｃｏｌ
ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄｏｎａｍｐｌｉｆｙ — ａｎｄ — ｆｏｗａｒｒｄｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｆｏｕｎｄｓｈａｔｆ－ｄｕｐｌｅｘｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ，ａｎａｌｙｚｅｈｅｔｂｏｕｎｄｏｆａｍｐｌｉｆｙｉｎｇｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔ，ａｎｄｉｎｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅａｓｏｎｉｎｇｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｒａｔｅ
０引言
随着移动通信的不断发展，各种无线业务不断丰富，也对未来无线通信的频谱利用率提出了更高
的要求。ＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ，多输人多输出）系统通过在收发两端安装多个天线，可以在不增加系统带宽与功率的情况下成倍提

放大转发中继系统中基于SCMA的能效资源分配方案

第４４卷　第６期系统工程与电子技术Ｖｏｌ．４４　Ｎｏ．６２０２２年６月ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＪｕｎｅ２０２２文章编号：１００１５０６Ｘ（２０２２）０６２０３５０８　网址：ｗｗｗ．ｓｙｓｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２１０３１２；修回日期：２０２１０５１７；网络优先出版日期：２０２１０８１７。

网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２１０８１７．１３３６．０１４．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金（６１７７１０８４）；重庆市科委自然科学基金（ＫＪＱＮ２０１８００８３４）资助课题通讯作者．引用格式：董博志，朱江，张海波．放大转发中继系统中基于ＳＣＭＡ的能效资源分配方案［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２２，４４（６）：２０３５２０４２．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＤＯＮＧＢＺ，ＺＨＵＪ，ＺＨＡＮＧＨＢ．ＢＳＣＭＡｂａｓｅｄｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｉｎａｍｐｌｉｆｙｆｏｒｗａｒｄｒｅｌａｙｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２２，４４（６）：２０３５２０４２．放大转发中继系统中基于犛犆犕犃的能效资源分配方案董博志１，２，３，，朱　江１，２，３，张海波１，２，３（１．重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５；２．移动通信教育部工程研究中心，重庆４０００６５；３．移动通信技术重庆市重点实验室，重庆４０００６５）摘　要：放大转发中继系统中，以提升能效为目标，在保障各用户的最小速率需求下，提出一种子载波顺序配对以及稀疏码分多址（ｓｐａｒｓｅｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ，ＳＣＭＡ）码本功率联合资源分配算法。

将能效资源分配建模为一个混合型整数优化问题，并将其拆分为子载波配对和码本及功率分配两个独立的子问题。

基于定向天线和机会中继的节点解码转发协作通信系统性能分析

基于定向天线和机会中继的节点解码转发协作通信系统性能分析王明伟;张会生;李立欣;谢文姣【摘要】定向天线(directional antenna,DA)的电磁波波束具有较小的成型角度,仅能覆盖某一方向上的通信节点,相比全向天线(omni-directional antenna,ODA),具有方向性好、功率增益大、传输距离远以及满足军事通信射频隐身等优点.协作通信技术通过节点间的相互辅助,对抗信道衰落,实现协作分集.为了实现有限节点间如车间、船间且需要采用定向天线的可靠通信,提出了将定向天线和采用解码转发型最佳中继选择的机会中继协作策略(opportunistic relaying,OR)相结合的解决方案,在此基础上推导出相应的通信系统中断概率理论公式,并对中断概率和信噪比、中继节点数、天线增益以及信道衰落系数之间的关系进行了数值仿真分析,以及和全向天线系统进行了比较分析.理论分析和仿真结果表明,在有限节点间定向通信中,采用定向天线的协作通信系统性能与各节点定向天线增益、信道质量和功率分配方式密切相关,适合在小信噪比及深衰落信道环境下采用.最后,进一步分析得出最优功率分配(optimal power allocation,OPA)比平均功率分配(average power allocation,APA)性能更优.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)013【总页数】8页(P74-81)【关键词】协作通信;定向天线;机会中继;中断概率;解码转发【作者】王明伟;张会生;李立欣;谢文姣【作者单位】西北工业大学电子信息学院,西安710072;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;西北工业大学电子信息学院,西安710072;西北工业大学电子信息学院,西安710072;西北工业大学电子信息学院,西安710072【正文语种】中文【中图分类】TN914协作通信技术通过用户之间彼此共享天线而引入空间分集，有效地对抗无线信道的多径衰落，并带来了系统性能的提升，例如信道容量，分集增益，误码特性等。

放大转发协同通信的功率分配

放大转发协同通信的功率分配石海;周健【摘要】针对非再生放大转发协同通信系统中协同伙伴容量受限时的功率分配问题,基于容量最大化的功率分配准则,提出两种不同的功率分配方案--慷慨分配与吝啬分配方案,仿真结果证实,提出的两种基于容量最大化的功率分配准则能在不同程度上改善系统的容量.%To solve the problem of power allocation for non-regenerative amplification-and-forwarding relaying communication systems with limited capacity, two power allocation schemes based on optimal capacity rule are proposed, called generous scheme and stingy scheme, respectively. The simulation results have shown that the proposed two power allocation schemes can improve system capacity with different degrees.【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(017)002【总页数】4页(P115-118)【关键词】协同通信;功率分配;容量受限【作者】石海;周健【作者单位】上海大学,特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海,200072;上海大学,特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海,200072【正文语种】中文【中图分类】TN925.5本研究针对AF方式中基于容量最大化的功率分配准则,提出了两种不同的功率分配方案,分别为慷慨方案和吝啬方案.在慷慨方案中,CP在保证自身基本通信容量需求的条件下,将尽可能地提供最大的放大转发功率,以帮助提出协同要求的用户(cooperation raiser,CR)提高系统容量.在吝啬方案中,CP只为保持 CR的基本通信容量需求提供必要的放大转发功率.仿真结果证实了最优功率分配方案的局限性,并验证了本研究所提方法的可行性.蜂窝小区中AF方式的协同通信系统模型如图1所示.图中,CR和 CP都是移动用户,小区基站(base station,BS)即为协同通信的目的节点.假设通信时,CR首先向 CP和 BS发送发射功率为 P1的信号 X1,则 CP和 BS接收到的信号可以分别表示为式中,h12和 h10分别表示 CR至 CP和 CR至 BS的信道衰落系数,z12和 z10为相互独立的零均值高斯白噪声.若 CP接受 CR的协同请求,则将自身的发射功率 P2分为两部分,分别为发射自身数据 X2的功率P2S和协同放大转发 CR数据 Y12的功率 P2C,其中P2S+P2C=P2.因此,BS收到来自 CP发送的信号分别为式中,h20为 CP至 BS的信道衰落系数,z20为零均值高斯白噪声.由BS和 CP所接收到的信号,可分别给出对应信号的输入信噪比 (signal to noise ratio,SNR).CP的输入 SNR为最优功率分配方案一般以系统容量最大化为目标,因此,对于上述系统模型的最优功率分配方案就是使 CR数据传输容量达到最大化.CR的单位频带的信道容量为式中,P0为 CR和 CP用于传输数据 X1的总功率.将式 (3)～(5)代入式 (7),可得由拉格朗日极值法可知,C1最大时,P1和 P2C的最优功率分配值和分别为在实际的协同系统中,P＊1可由 CR确保,然而P2C的提供却是由 CP决定的.若 CP愿意降低自身的容量需求为 CR提供足够的功率,则 CR可以达到其最大容量;若 CP不愿降低自身的容量需求为 CR提供足够的功率,则 CR将不可能达到其最大容量.本研究将上述两种功率分配情形分别称为慷慨功率分配方案和吝啬功率分配方案.2.1 慷慨功率分配方案慷慨功率分配方案的思想是 CP在确保自身最低通信容量的同时,尽可能地提高 CR 的通信容量,其具体做法如下.设M为 CP通信业务所需的最小通信容量,则CP发送自身数据的容量 C2必须满足C2≥M,即将式 (6)代入式 (10),可得由于 P2C+P2S=P2,则式中,P2Cmax表示 CP能够提供给 CR的最大转发功率.针对的需求,P2Cmax将会出现下述两种情形:(1)P2Cmax≥P2＊C的情形.该情形表示 CP能为 CR提供足够的转发功率以保证 C1达到最大,此时的功率分配方案为由此可见,P2C和 P1满足式 (8)的最优功率分配,C1达到了最优.对于 C2来说,由于C2是 P2C的减函数,所以当P2Cmax≥时,C2()≥C2(P2Cmax)=M.此时 CP不仅能够协同 CR达到最大容量,而且也能保证自身的基本通信容量.(2)P2Cmax＜P2＊C的情形.该情形表示 CP无法为 CR提供足够的转发功率以使 C1达到最大,则此时只能采取次优的功率分配方法,即在保证 CP基本通信容量的前提下,尽可能地提高 CR的容量.由 0＜P2C≤P2Cmax和 P2S+P2C=P2的约束条件,并由式 (7)和 (10)分别对P2C的偏导可知,此时 C1为 P2C的增函数,而 C2为 P2C的减函数,因此,P2Cmax ＜P2＊C时的功率分配方案为显然,当 P2C=P2Cmax,且满足 0＜P2C≤P2Cmax条件时,C2取最小值M,C1则可以取得最大值.2.2 吝啬功率分配方案与慷慨功率分配方案截然相反,吝啬功率分配方案的思想是在 CP接收到 CR的协同请求时,只确保 CR的基本容量,完全不考虑 CR期望的最优功率分配要求.假设 CR 通信业务所需最低的基本通信容量为 N,则式中,N的设定必须保证公式有解.由于 C1(P2C)是P2C的二次方程,该方程的根 p1和 p2满足 0＜p1,p2＜P2的关系,且 CP能提供给 CR的转发功率为p=min(p1,p2).由此可得吝啬功率分配方案为此时,CP为了尽量不使 CR影响自身的通信质量,仅仅使 CR的容量 C1达到最基本的通信容量 N,这是一种非常吝啬的协同方式.仿真中,本研究采用了大尺度衰落的信道模型,且设大尺度衰落的传播参数为 Kd-α,其中 K满足瑞利分布,d为收发节点间的距离,衰落指数α设为 2.所有信道的噪声功率都归一化.由于在实际的蜂窝移动通信中,CR和CP都是功率大致相同的移动用户,为了方便起见,我们把 P1和 P2都设为 1 W.图 2分别给出了在慷慨分配与最优分配方案下,CR与 CP的系统容量,其横坐标表示 CR到 CP的距离 d12与 CR到 BS的距离 d10的比值,粗黑线表示 CP的最小容量值M.由图可见,虽然在慷慨分配下 CR的容量略低于最优分配容量,但是在慷慨分配方案下 CP的容量总能大于M.由此可见,慷慨分配方案在为 CR提供接近于最大系统容量的同时,又能保证自身的基本通信;若采用最优分配方案[8],则在大部分情况下将无法满足自身的基本通信容量.图 3给出了在吝啬分配与最优分配方案下,CR与 CP的系统容量,其中粗黑线表示CR的最低基本通信容量 N.由图也可明显看出,在吝啬分配方案下,CR的系统容量基本上与粗黑线吻合,而 CP的实际系统容量远大于其最优功率分配中的系统容量.这表明在吝啬方案中,CP为使自身的系统容量不受影响,不惜将CR容量限制到最低值,故 CR的通信容量远小于其最优功率分配方案中的最大系统容量.本研究通过对 2跳中继通信的最优功率分配方案的分析,发现其在实际协同通信系统中不能无限制地满足基于系统容量最大化的最优功率分配.由此,本研究提出了在实际协同通信系统容量受限条件下的功率分配方案,并根据CP所提供的不同转发功率,提出了慷慨功率分配和吝啬功率分配方案.仿真结果证实了最优功率分配方案的局限性,并验证了改进算法的可行性.本研究所提出的思想不仅可用于功率分配,也为协同通信中的节点选择策略提供了一个可供参考的方法.2011年 3月 11日,上海市新闻出版局报刊处陈丽处长一行,代表市新闻出版局对上海大学期刊社进行新闻出版行业文明单位评选考核验收.此次文明单位评选活动在上海市新闻出版行业尚属首次,目的在于以此为抓手,推动各新闻出版单位提升综合实力、实现全面发展.考核验收是评选活动中的一个重要环节,包括听取汇报、座谈交流、现场巡视和问卷调查等几个步骤.汇报暨座谈交流会于上午 10时在我校出版大楼二楼会议室召开,出版社党委书记、社长郭纯生主持会议,校党委宣传部副部长刘绍学致欢迎辞,期刊社社长秦钠以《创美德讲原则文明在心,务进取求卓越文明在行——上海大学期刊社创建文明单位工作汇报》为主题作专题汇报.回顾了近年来期刊社精神文明创建工作的制度、组织、措施、活动及成果,以及创建工作在期刊社实现全面发展和重点突破过程中的重要作用.在随后的座谈交流中,陈丽处长充分肯定了上海大学期刊社近年来在提高办刊质量、提升刊物的社会影响力等方面取得的显著成绩,并就此次新闻出版行业文明单位评选活动的举办目的、运作方式等作了简要说明.《应用科学学报》执行主编王朔中教授和《社会》执行主编仇立平教授作为校办期刊主编代表先后发言,感谢新闻出版局、上海大学及期刊社为期刊发展提供的广阔空间和大力支持,感谢编辑部同仁所付出的辛勤劳动.与会人员还就期刊年检、学术期刊改制、数字化出版等问题进行了深入交流.会后,陈丽处长一行对期刊社办公场所进行了现场巡视和指导,期刊社 20位编辑接受了市新闻出版行业精神文明建设问卷调查,并就新闻出版行业的精神文明建设积极建言献策.【相关文献】[1] NOSTRATINOA A,HUNTER T E,HEDAYAT A.Cooperative communication in wireless networks[J].IEEE CommunicationsM agazine,2004,42(10):74-80.[2] SENDONARIS A, ERKIP E,AAZHANG B. User cooperation diversity—partⅡ: implementation aspects and performance analysis[J]. IEEE TransCommun,2003,51(11):1939-1948.[3] SENDONARIS A, ERKIP E,AAZHANG B. User cooperation diversity—partⅠ:system description[J].IEEE Trans Commun,2003,51(11):1927-1938.[4] 张静美,王莹,张平.多天线协作传输系统的容量分析与功率分配[J].北京邮电大学学报,2005,28(5):11-15.[5] YU G,ZHANG Z,CHEN T,et al.Adaptive power allocation for cooperative relaying system in fading wireless channel[C]∥Wireless Communications,Networking and Mobile Computing.2007:1116-1119.[6] ZHANG J,ZHANG Q,SHAO C,et al.Adap tive optimal transmit power allocation for two-hop non-regenerative wir eless relaying system[C]∥Vehicular Technology Conference.2007:1213-1217.[7] ZHANG Q,ZHANG J,SHAO C,et al.Power allocation for regenerative relay channelwith rayleigh fading[C]∥Vehicular Technology Conference.2007:1167-1171.[8] ZHAO L,L IAO Z.On thepower allocation for cooperative amp lify-and-forward transmission [C]∥ Vehicular Technology Conference.2007:1162-1166.[9] ZHAO L,L IAO Z.On thepower allocation for cooperative decode-and-forward transmission [C]∥ Vehicular Technology Conference.2007:1669-1673.。

_放大转发协议下的通信系统的性能分析以及中继选择方案的分析的性能分析以及中继选择方案的分析(精选.)

放大转发协议下的通信系统的性能分析以及中继选择方案的分析 1. 引言在无线通信技术中，为了降低中断概率，传统的中继选择方案一般都需要引入更多的中继节点参与协作传输，但这样会导致系统平均吞吐量得下降。

如何解决这样的问题，就要选择一个合适的中继方案，由于用户终端受到体积，功率等各种条件的约束，给多天线技术的实施带来一定的困难。

因而协作分集技术作为一种虚拟的多天线技术，可以通过中继节点的协作，对传输的信息进行转发处理，以使网络用户的能耗得到显著的降低，保证终端的数据接收，优化了网络的性能。

2. 系统模型设协作传输系统的系统模型如图一所示，它是一个两跳的网络，其中S 表示源端，中继端R 与目的端D 组成的三点模型。

协同通信过程分为两阶段，图一所有用户通过正交信道发送信息。

第一阶段源端广播信息给中继与目的端，第二阶段中继端将接收到的源端信息放大后转发给目的端，目的端将来自直接链路与中断链路信息进行最大比合并。

假设源端的发送功率为Ps ，中继端的发送功率为Pr 。

第一阶段，源端广播信息给基站与中继端，它们接收到的信号Ys,d 与Ys,r 分别为：z hp yd s ds sds x ,,,+=，z hp yr s rs srs x ,,,+=式中，Ps 为源端发送功率，x 为源端的发送信号，Zs.d 和Zs.r 均为加性高斯噪声.第二阶段，中继端将接收到的源端信号放大β倍后转发给目的端，则目的端的接收信号为：式中，放大倍数Np h psrr s 02,+=β，Z ’为两信道的等效噪声假设所有的信道均遭受窄带频率非选择性慢衰落，令由源端S 到目的端D 的链路为直接链路，由S 到R 的链路为用户间链路，由R 到D 的链路为中继链路，信道衰落系数h j i ,(i ∈{s,r},j ∈{r,d})为零均值，独立循环一对称复高斯随机变量，方差为σ2,j i ，其包络满足瑞利分布，Zs,d ，Zs,,r 和Zr,d 均为加性高斯白噪声，方差为No 。

混合译码放大转发的增强选择策略及性能分析

混合译码放大转发的增强选择策略及性能分析章坚武;蒋静;包建荣;姜斌;刘超【摘要】In order to solve the problems of the noise amplification in amplify-and-forward scheme and the error propagation in decode-and-forward scheme,in the wireless cooperative communication systems,an incremental selection hybrid decode-amplify forward strategy was proposed based on current hybrid decode-amplify forward method.The results show that the proposed method can improve the spectrum efficiency of the hybrid decode-amplify forward system.In addition,the bit error rate (BER) and outage performance of the proposed scheme quite outperform that of the current incremental selection amplify forward scheme as follows.At an average BER of 10-5,it obtains about 1 dB performance gain than incremental selection amplify forward scheme.And the outage performance improves about 1.2 dB and 0.7 dB at outage probability of 10-2,compared with the current hybrid decode-amplify forward scheme and incremental selection amplify forwardscheme,respectively.%为了解决无线协作通信中放大转发方案的噪声放大和译码转发方案的错误传播问题,在现有混合译码放大转发方案基础上,提出一种增强选择的混合译码放大转发策略.研究结果表明:该策略不仅提高了混合译码放大转发系统的频谱效率,而且其误比特率和中断性能也比增强选择放大转发方案有较大改善:当平均误比特率为10-5时,其性能比增强选择放大转发方案提高了约1 dB;当中断概率为10-2时,其性能比混合译码放大转发及增强选择放大转发方案分别提高了约1.2 dB和0.7 dB.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)006【总页数】7页(P1545-1551)【关键词】增强选择;混合译码放大;误比特率;中断概率;频谱效率【作者】章坚武;蒋静;包建荣;姜斌;刘超【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州,310018;东南大学移动通信国家重点实验室,江苏南京,210096;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江杭州,310018【正文语种】中文【中图分类】TN929.5多输入多输出(MIMO)技术可大幅提高无线通信有效性。

基于AHMT放大转发协作网络中继选择算法

基于AHMT放大转发协作网络中继选择算法
李丹丹;王丹;侯云山
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2015(39)22
【摘要】对于单源多中继放大转发(Amplify and forward,AF)协作网络,传统中继选择方法存在难以在性能和复杂度之间取得折中的问题.结合最佳调和平均和SR门限算法,提出了一种基于AHMT(Approximate Harmonic Mean with Threshold,AHMT)中继选择算法.该算法首先在中继节点处设置信噪比门限值,然后将源S到中继R链路的瞬时信噪比大于门限值的中继作为待选中继.最后在待选中继集合中通过最佳部分信道AHMT算法选出最佳中继.仿真结果表明:与传统算法相比,所提算法不仅降低了系统的复杂度,而且性能更优,在高信噪比和中继个数较多时均可逼近传统最佳调和平均算法.
【总页数】4页(P104-107)
【作者】李丹丹;王丹;侯云山
【作者单位】河南科技大学信息工程学院,河南洛阳471023;河南科技大学信息工程学院,河南洛阳471023;河南科技大学信息工程学院,河南洛阳471023
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.放大转发认知中继协作系统中继增益分配方案和性能分析 [J], 欧阳玉花;周猛;贾向东
2.多中继放大转发协作通信中的功率分配和中继位置联合优化 [J], 冉杰;王亚峰;杨大成
3.放大转发协作下多S-R-D节点网络中继选择策略 [J], 陈纯锴;关雪梅;汤春明
4.一种基于门限判决协作网络中继选择算法研究 [J], 陈平;李攀;李丹丹
5.应用于中继蜂窝网络的混合式协作中继选择算法 [J], 江帆;田辉;王稀君;张平;张洁涛
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( ) 文章编号 : 2 0 9 5 0 4 1 1 2 0 1 7 0 6 0 0 6 9 0 7
基于 O u t d a t e dC S I固定增益放大转发协作通信系统性能分析
钟
( ) 湖南科技大学信息与电气工程学院 , 湖南湘潭 4 1 1 2 0 1
摘要 : 通过考虑过时的信道状态信息对固定增益放大转发协作通信系统的性能影响展开研究㊂在假设所有信道服从独立同分布瑞利衰落条件下 , 率先推导出中继选择协作通信系统的接收信噪比的概率分布㊂由此 , 推导出中断概率㊁比特错误概率和平均信道容量的闭式表达式㊂数值分析表明 , 固定增益放大中继选择方案的性能受到中继节点数目㊁信道相关系数和端对端信噪比的影响㊂此外 , 所提方案比传统的机会选择方案反馈负载减少 5 能很好地实现复杂度与系统性能的折衷㊂ 0% , 中图分类号 : TN9 2 9 . 5 文献标志码 : A 关键词 : 协作通信 ; 固定增益放大转发 ; 过时的信道状态信息 ; 中继选择
, , , l i n k. A f t e rt h a t t h et h e o r e t i c a lc l o s e d f o r me x r e s s i o n sf o ro u t a ep r o b a b i l i t s m b o le r r o rr a t i o p g y y a n da v e r a ec h a n n e lc a a c i t r ed e r i v e d . N u m e r i c a la n a l s i ss h o w st h a tt h ep e r f o r m a n c eo ff i x a i n g p ya y g , A Fr e l a s e l e c t i o ns c h e m e c a nb e s u b s t a n t i a l l i n f l u e n c e db a r a m e t e r s s u c ha s t h en u m b e r o f r e l a s y y yp y
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第2 9卷第6期 2 0 1 7年1 1月
常州大学学报 ( 自然科学版 ) ( ) J o u r n a l o fC h a n z h o uU n i v e r s i t N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n g y
V o l . 2 9N o . 6 N o v . 2 0 1 7