未來無線網(wǎng)絡中協(xié)作通信算法研究.pdf

1、無線通信在世界范圍內(nèi)的高速發(fā)展促使人們對無線系統(tǒng)提出了更高的業(yè)務需求。為了滿足多速率多媒體通信的要求，下一代無線系統(tǒng)必須采用更先進的算法和技術，不僅要提高數(shù)據(jù)速率，還要使系統(tǒng)能確保不同媒體所要求的服務質量。協(xié)作通信是近幾年發(fā)展起來的能夠有效對抗衰落，提高頻譜效率和通信可靠性的容量增強技術，如今正受到學術界的廣泛關注。本論文針對協(xié)作通信領域的四個熱點問題：協(xié)作時機、伙伴選擇、協(xié)作ARQ和協(xié)作頻譜感知做了相關研究，進行了詳盡的理論分析和仿真

2、驗證，并提出了對應的解決方案。論文的主要工作包括三個方面，概括總結如下： 1．提出無線局域網(wǎng)中一種支持QoS的協(xié)作分集算法。 a)根據(jù)用戶的QoS指標判斷是否協(xié)作，即按需協(xié)作。如果直接發(fā)送無法達到業(yè)務所需的最低數(shù)據(jù)速率，源節(jié)點將利用伙伴協(xié)作發(fā)送；反之，由源節(jié)點直接發(fā)送，若傳輸失敗了，再尋求伙伴協(xié)作重傳。 b)選擇能夠滿足用戶QoS需求的伙伴執(zhí)行協(xié)作。無線局域網(wǎng)小區(qū)中每個移動站都維護一張數(shù)據(jù)速率統(tǒng)計表，需要伙伴協(xié)作

3、時，搜索該表，選擇能夠滿足相應業(yè)務QoS需求的移動站作為自己的伙伴。 支持QoS的協(xié)作分集算法能夠顯著改善系統(tǒng)吞吐量和能量效率。 2．提出無線Ad hoc網(wǎng)絡中協(xié)作ARQ機制的改進方案。 a)區(qū)分協(xié)作與非協(xié)作數(shù)據(jù)幀，解決了協(xié)作重傳過程中出現(xiàn)的ACK/NAK指向不明問題，防止了應答對象的混淆和協(xié)作擴散，簡化了協(xié)作進程的復雜度。 b)在節(jié)點內(nèi)部設定業(yè)務流優(yōu)先級，使協(xié)作重傳的幀總有機會先被發(fā)送出去，避免了協(xié)作過

4、程中，在同一個協(xié)作組內(nèi)，舊的協(xié)作重傳尚未結束，新的協(xié)作重傳就已開始的協(xié)作混亂問題。 c)采用基于優(yōu)先級的退避機制，對節(jié)點之間相同優(yōu)先級的業(yè)務流進一步區(qū)分優(yōu)先級，選擇瞬時信道條件最優(yōu)的節(jié)點重傳，使協(xié)作重傳的過程處于一種“有序”的狀態(tài)，降低了碰撞概率。 改進的協(xié)作ARQ機制提高了重傳成功率，改善了吞吐量性能。 3．提出異構無線網(wǎng)絡中基于多用戶分集的協(xié)作頻譜感知策略。 a)在整合了TD-SCDMA和WiMAX的