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OFDMA无线多跳中继网络高能效中继选择技术研究.pdf

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上传人:peach1 2014/5/16 文件大小:0 KB

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文档介绍

文档介绍:西南交通大学研究生学位论文讣赵速瑶王堂亟±业通信生信息丕统友旭明教援年姓级三名申请学位级别专指导老师二零一二年六月四日国内图书分类号:国际图书分类号:密级:公开
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指导老师签名:—二≥夕越/日期:啵学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:起踌,琵西南交通大学日期:工痾,占.,乙本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;槐C躹,使用本授权书。朐谝陨戏娇蚰诖颉ā
学位论文作者签名:起鬼西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明日期:В本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:⒛壳埃延胁簧傺д咧铝τ谥屑萄≡窦际醯难芯浚岢隽烁骼嘀屑萄≡穹桨浮典型的中继选择方案包括基于位置的方案、最小路径损耗方案、最大信干噪比方案、最小功率方案、以及全局功率最小化方案。其中全局功率最小化方案仅针对用户接入中继时进行最优化分配,忽略了直传链路,而最小化中继选择方案实质上是一种贪婪的方案,当前用户的最优决策将影响后续用户的接入选择,导致能耗增加。针对以上两种方案的缺陷,本文在全局最小化方案中加入直传链路,重新构造最小化方案的数学模型。改进方案以降低和的总发射功率为目标,采用整形规划,为每个用户合理选择接入站点。同时,对最小功率方案进行改进,给站点功率定义单位价格,以用户接入时的功率成本作为选择中继的判决依据。⒃诖持屑萄≡穹桨钢校毕镀骄峙涓鳥甊绰芬约癛甅绰罚这种情况下,降低发射功率便意味着降低能耗。然而,能耗与速率并非线性关系,提高传输速率可以降低传输时间,改变能耗。本文充分利用际醯恼庖惶氐悖岢了自适应域的中继选择方案,在保证用户传输速率需求的前提下,降低系统能耗。此方案首先对每个中继进行新用户接入预调整,主要包括自适应域分配与各用户调制编码级别调整,然后与直接传输系统增加的能耗比较,选择能耗增加最小的站点作为新用户的接入站点。在进行自适应域分配时严格遵守中继的半双工属性,对一个中继的两跳传输时间进行自适应调整。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。
适应调制编码:鸆际酰固岢隽艘恢肿允视χ屑逃蚝徒尤胗虻闹屑萄≡穹桨浮摘要第四代移动通信技术在频谱有效性和传输速率方面具有更高的要求,在传统单跳网络中引入中继的多跳通信被认为是可实现高速率高覆盖要求的增强技术之一。与传统蜂窝网相比,无线多跳中继网络在覆盖效率、系统吞吐率、节能、运营成本等诸多方面具有优势。正交频分复用作为一种关键的物理层技术,能够有效地对抗多径衰落并抑制符号间干扰。正交频分多址接入設术为基础,通过给用户分配子信道来获得多信道和多用户分集增益。这两种技术的结合,使得基于奈尴叨嗵屑掏缧阅芟喽杂诖车ヌ缬薪洗筇嵘然而,中继的引入使网络结构变得复杂,用户不仅可以接入基站,还可以接入中继,因此,用户接入前的站点选择是无线多跳中继网络需要解决的首要问题。随着通信行业能耗的增加,业界对中继节能技术的研究关注度增强。本文结合用户的求,致力于无线多跳中继网络关联能效的中继选择技术研究。论文首先总结了中继选择的基本研究方法,根据论文的研究目标,定义了中继选择方案的性能评价指标,并搭建了无线多跳蜂窝中继网络的系统仿真平台。论文接下来详细分析了五种典型的基于不同判决准则的中继选择方案,并针对其中节能的中继选择方案进行改进。首先在全局最小化方案中加入直传链路选择,重新建立全局最小化的数学模型。其次在最小发射功率方案的基础上提出最小功率成本的中继选择方案,平衡站点间的功率消耗。随后对各个算法进行仿真分析,结果表明两种改进方案在功率资源紧张时均能够起到良好的节能作用,其中最小功率成本方案节能性能略差于全局最小化方案,但是复杂度远低于全局最小化方案。现有的中继选择方案均将一个时隙平均分配给两跳链路,而理论分析说明非对称时间分配能够使节点的传输更具灵活性,由此带来更高的系统性能提升。论文基于自考虑中继已服务用户的性能以及新用户的服务质量枨螅谟没Ы尤胧弊允视调整两跳链路的传输时间以及调制编码级别,使新用户接入后系统能耗最小。论文对单个中继服务的所有用户总能耗进行建模,并采用遍历的方式寻找一个最优的中继域和接入域的分配方式使中继服务的所有用户的总能耗最小。最终从基站以及多个候选中继中选择一个使系统能耗增加最小的站点作为新