雙向中繼網(wǎng)絡的中繼和用戶對選擇策略.pdf

1、在無線移動通信中引入中繼技術能夠有效克服移動無線信道的衰落，提高通信的可靠性，增大通信的覆蓋范圍。傳統(tǒng)單向中繼(OWR)由于工作在半雙工模式，在性能提高的同時也帶來了頻譜效率(SE)的損失。而全雙工中繼系統(tǒng)雖然可以彌補這一頻譜效率損失，但卻會給系統(tǒng)中自干擾的消除帶來困難。雙向中繼(TWR)的提出有效的解決了這一矛盾，使得在半雙工的工作模式下，完成一次信息交互所需要的時隙數(shù)從原來的4個時隙減少到了2-3個時隙，成倍地提高了頻譜效率，因此已

2、經(jīng)成為國內(nèi)外研究的重點和熱點之一。對于由單個或多個用戶對以及多個可選中繼組成的雙向中繼網(wǎng)絡，中繼和用戶對選擇是提升系統(tǒng)性能的重要研究內(nèi)容。本文將討論這一場景的中繼和用戶對選擇策略。
　　 本文首先研究了由單個用戶對和多個可選中繼組成的放大轉發(fā)(AF)雙向中繼網(wǎng)絡的中繼選擇策略。通過在高信噪比條件下對AF雙向中繼網(wǎng)絡總速率表達式的近似，觀察兩跳鏈路增益乘積和系統(tǒng)總速率之間的關系，提出了一種基于可靠候選集、以最大化兩跳鏈路增益乘積為

3、標準的中繼選擇算法(MRS):第一步，在中繼處引入門限，將兩跳鏈路質(zhì)量均超過門限的中繼選出建立可靠候選集，以同時保證兩跳鏈路的質(zhì)量;第二步，在建立的可靠候選集中以兩跳鏈路增益乘積最大化為標準，進行最佳中繼選擇。最后，通過仿真將該中繼選擇算法與現(xiàn)有AF單用戶對雙向中繼網(wǎng)絡三種典型的中繼選擇算法在不同功率分配情況進行性能比較。仿真結果表明，該中繼選擇算法能在同時保證AF雙向中繼網(wǎng)絡兩跳鏈路質(zhì)量的前提下，提高系統(tǒng)的總速率。
　　 本文

4、進一步研究了由多個用戶對和多個可選中繼組成的雙向中繼網(wǎng)絡的中繼和用戶對選擇策略。通過對多用戶對多個可選中繼組成的雙向中繼網(wǎng)絡進行權重二部圖(WBG)建模，并依據(jù)系統(tǒng)性能影響因素合理設計權重，從而將以最大化系統(tǒng)總速率為目標的中繼和用戶對選擇策略問題等效為權重二部圖的最大權匹配問題。利用圖論的最大權匹配算法(MWM)，提出了最大權匹配選擇策略(MWS)。并在用戶對個數(shù)大于可選中繼個數(shù)時，進一步同時考慮系統(tǒng)總速率和用戶對公平性，提出了最大權匹