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随着新一代无线通信网络的更新与应用,对于协作通信领域的研究也日趋成熟。LTE-Advallced的技术框架中将出现以无线中继协作技术为支撑的新型通信网络。无线中继协作通信系统作为未来无线通信系统应用的技术之一已经成为无线通信研究中的重要领域。为了不断改善无线中继协作系统的性能,大量的学者、研究人员分别从中继节点选择、频谱分配、能量优化、切换机制等方面对其进行深入的研究。而作为无线中继领域中的研究热点,中继选择策略直接决定了协作通信系统的增益性能以及资源利用率。很多研究人员在这个方面做出了重要贡献,提出了开拓性的方案。本文也分别从单中继选择策略和多中继选择策略两个方面对中继选择这一领域进行了相应的研究。
本文使用理论推导与数值仿真结合的方式,将主要的工作集中在无线中继节点的选取模式、中继选择实现算法、能量配置优化、参数选定机制等几个方面的研究内容。本文的主要工作如下:
1)提出了一个基于分布估计算法的单中继选择策略在单中继分集增益通信系统中,本文在现有学者对于机会中继选择策略加以改进的可进行信道间监听的机会监听中继选择方案的基础上提出了一种具备自适应学习能力的单中继选择策略。该方案更加充分地考虑到监听信道对于系统的影响,进一步提升了系统中通信信号的传输效率,并且通过应用分布估计算法中的优化性能提供了不断自优化的学习性能,使得该中继系统具备了自身不断智能优化的适应能力,通过仿真试验证明,提出的中继选择方案可以进一步地提升系统的性能,同时也使得该无线中继通信系统获得很好的自适应能力。
2)提出了同时进行中继选择与功率配置的多中继选择策略针对于多中继复用通信系统在提升通信传输效能以及合理优化资源配置方面所具备的较大潜力,本文提出了一个针对于解决多中继节点选择问题的优化策略,该策略不仅提供了一个多中继节点的具体优化算法,同时还使得该多中继复用通信系统在通信过程中进行合理的资源分配。利用提出的策略可以同时在信道容量和通信能耗两个方面对协作通信数据传输进行优化。在仿真试验中表明,本文提出的多中继选择策略可以很明显地增加通信系统的信道容量并延长其系统生命周期,达到了提升通信性能和优化资源配置的目的。
本文研究了无线中继协作通信网络中对于中继节点选择策略方面的问题,力争提高增益性能、通信系统生命周期等通信质量。此外,中继通信网络中的选择算法与其他先进的通信技术进行结合,可以很好地提高频谱利用性能,将成为下一步研究的重点。