协同通讯中的能量效率研究

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未来无线网络中由于更高效的业务需求,要求链路数据传输速率进一步提高。而传统的基础设施和目前使用的网络很难实现这一要求。但是基于中继的网络传输在这方面拥有巨大的潜力。这种多跳网络和虚拟天线阵列(协作多输入多输出中继网络),利用网络节点间的协作可以获得很高的吞吐量。协作分集是无线通信的重要技术,它是利用空间上分散的潜在用户的天线来提高通信的可靠性。在这种网络中,资源的有效管理取决于最佳功率分配方法。在能源受限的网络中,如无线传感器网络,通常由电池供电的节点在进行更换或对其充电是非常困难的。尽量减少每单位信息传输的能源消耗是设计此类网络时最重要的考虑因素之一。为此,中继选择方案及中继传输技术成为实现能源效率的关键技术。分配给中继和源的功率必须进行优化,以达到更好的性能。本论文提出了一种解码转发下的最佳功率分配方法。通过在接收端解使用BPSK解调、均衡加硬判决的方法,我们分析了分别使用MRC和EGC时的BER性能。从仿真结果可以看出,使用MRC技术的平均BER性能比EGC高1dB。功率分配问题是在总功率受限的情况下,分配给源和中继节点不同的功率使得信噪比最大化。我们讨论了节点应在在什么位置协作,分配多大协作功率。根据源端的功率和总功率比,选择中继节点的位置,最大限度地减少误码率。对比两种功率分配方法,即OPA的方法和EPA的方法,由于总功率分配比率与中继位置的不同表现出不同的性能。
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