文档介绍：东南大学
硕士学位论文
中继增强型蜂窝网络中的中继协作处理研究
姓名:王亚娟
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:杨绿溪
20090429
摘要传统的蜂窝网络技术在系统容量、覆盖和成本方面存在一定的局限性,将中继技术引入蜂窝网络可以有效改善移动通信系统的性能。但是,中继节点的引入带来了一系列的问题,当采用协作中继方式转发数据分组,需要考虑协作转发的节点选取和控制开销问题等。另外,协作中继传输方式下的信号可以通过不同的中继节点到达用户终端,因此通过中继节点之间的协作处理能够获得分集增益。本文主要针对以下两个方面展开研究:一是协作发送时的节点选择,一是中继协作分集。主要工作如下:研究了中继增强型蜂窝系统模型下的中继选择算法,分析了它们的性能增益和实现复杂度;在中继选择算法的基础上,从多方面分析了中继增强型蜂窝系统的性能,并与传统蜂窝系统进行比较:以降低系统反馈量为目标简化中继选择算法,并仿真分析该简化算法的性能。研究了无线通信网络中的多中继协作传输方案,分析了中继模式下的几种协作中继处理方案的性能。在此基础上提出了一种改进的中继空时编码协作处理方案,联合功率分配,分析了该方法的信号传输及功率分配过程,并给出了仿真结果和性能分析。研究了系统中的分布式协作中继分集方案,分析了中继循环时延分集、中继空时编码分集、中继相干合并和中继选择分集,在中继增强型多蜂窝系统模型下进行仿真和性能分析,并与传统多蜂窝单跳系统进行比较;接着研究了中继循环时延分集方法的优化,包括基于最强主径的优化算法和基于相位线性近似的优化算法,进一步改善系统性能。关键词:中继,中继选择,中继协作,协作分集,中继循环时延,正交频分复用
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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基本的分集系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基本的两跳通信示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯不同中继工作模式下的中断概率砺鄯治⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..不同中继工作模式下的中断概率抡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.中继蜂窝系统拓扑模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.不同小区簇尺寸下中继信道示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.不同小区簇尺寸下共信道干扰示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.中继位置对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中继位置对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。不同的中继选择算法的性能无中继选择算法的系统性能小区内用户数对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯小区内用户数对系统性能的影响净⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一小区内用户数对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..中继发送功率对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..中继发送功率对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.噪声对系统性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯带宽对系统性能的影响.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。分集对系统性能的影响早采用干扰消除技术的系统性能琋干扰未处理的系统性能,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.不同的干扰抑制水平下的系统性能琋不同小区半径下干扰消除和干扰抑制的影响不同中继选择算法下的基站使用率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.不同中继选择算法下的最近中继使用率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.不同中继选择算法下的次近中继使用率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.简化中继选择算法下的系统性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。无线中继网络模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.两个中继时各方案的性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.三个中继时各方案的性能比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。两个中继时改进算法的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.协作中继通信系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.循环时延结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.中继空时编码结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图单跳系统和两跳系统接收信干噪比的瑞利平衰落信道,⋯⋯⋯⋯⋯⋯.,瓵下两跳系统的接收信干噪比的瑞利平衰落信道,⋯图石单跳系统和两跳系统接收信干噪比的频率选择性衰落信道,⋯⋯⋯⋯,,铝教低车慕邮招鸥稍氡鹊腃德恃≡裥运ヂ湫诺溃琑单跳系统和两跳系统接收信干噪比的频率