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无线中继网络中的中继选择问题研究

作　者: 宋沈煜
导　师: 陈文
学　校: 上海交通大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 网络编码中继选择 MARC 直接链路 MIMO中继 MMSE
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

无线网络的高速发展,通信业务的日益庞大,对通信网络的容量和通信质量都提出了更高的要求。中继协作技术,是对抗多径衰落,提高通信质量的重要手段之一。中继节点对信源--信宿之间的通信起到了一定的协助作用,等同于在不需要配置多天线的条件下,提供了一定的空间分集,提高了通信质量。但是多中继协作,带来的是高功耗和高复杂度,这是无线网络通信,特别是移动通信中所不能接受的负担。中继选择,是解决这一问题的一种简单的方法。通过一定的选择策略,在一组节点中,选出符合条件的一个或者多个中继,来协助此次通信,而其余的中继节点处于待机状态。显然,这种做法能较大的节省能耗。本文主要内容就是中继选择策略的相关研究,主要有两方面工作。第一,作者发现并通过实验证明,在基于网络编码的多接入中继信道(Multi-Access Relay Channel,MARC)网络中,直接链路的信道信息能够对中继选择策略提供修正,改善已有的选择策略。同时作者还提出几种修正方案,并通过仿真实验验证,修正后的选择策略性能优于已有的策略。第二,作者研究了多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)中继网络中的中继选择问题,并应用奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)方法,对基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)的多天线中继选择方法进行改进,将原有的单天线配置策略,扩展到多天线配置的环境下,并且也通过仿真实验验证,扩展后的选择策略,其性能优于原有策略。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
本文中用到的一些符号说明  9-10
图表索引  10-11
本文中重要的英文缩写  11-12
第一章绪论  12-23
  1.1 无线通信发展概况  12-14
  1.2 网络编码  14-17
  1.3 MIMO 技术  17-19
  1.4 中继协作与中继选择  19-21
    1.4.1 中继协作  19-20
    1.4.2 中继选择  20-21
  1.5 本文的主要内容及安排  21-23
第二章 MARC 中的加权单中继选择  23-36
  2.1 中继选择技术的发展及单中继选择策略  23-26
  2.2 2-N-1 网络模型  26-28
  2.3 基于现有知识的MARC 单中继选择策略  28-29
  2.4 改进的单中继选择策略  29-32
  2.5 中继选择机制  32-35
  2.6 本章小结  35-36
第三章加权单中继选择的仿真模型设计及结果  36-45
  3.1 仿真模型的设计和DF 协议下的试验  36-38
  3.2 AF 协议下的仿真结果  38-40
  3.3 DF 协议下选择机制的改进  40-42
  3.4 DF 协议下的仿真结果  42-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章基于MMSE 的MIMO 中继选择  45-59
  4.1 多中继选择与MIMO 中继选择的发展  45-48
    4.1.1 多中继选择技术  45-47
    4.1.2 MIMO 中继选择  47-48
  4.2 MIMO 中继信道模型  48-49
  4.3 信道的特征模分解和MSE  49-51
  4.4 MPA 配置下的EGMM 算法  51-55
  4.5 MPA 中继选择的仿真结果  55-58
  4.6 本章小结  58-59
第五章总结以及未来的工作  59-61
  5.1 本文工作总结  59-60
  5.2 未来工作展望  60-61
参考文献  61-65
谢辞  65-66
攻读硕士学位期间已发表的论文（科研成果）  66-67
附件  67-69

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