協(xié)作中繼技術(shù)在擴大無線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍以及提高系統(tǒng)容量和傳輸可靠性方面顯示出強大的優(yōu)勢,但是,由于半雙工限制,傳統(tǒng)的單向協(xié)作中繼頻譜效率不高。結(jié)合物理層網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù),雙向中繼技術(shù)有效地克服了半雙工限制,顯著提高了系統(tǒng)的頻譜效率,已成為無線通信領(lǐng)域的研究熱點。此外,隨著視頻會議、多人游戲、應(yīng)急與救災(zāi)通信等新型無線應(yīng)用的迅速推廣,作為雙向中繼的衍生物,多向通信技術(shù)正引起學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界越來越多的關(guān)注。本文將圍繞雙向中繼和多向中繼通信的典型場景：多對用戶雙向中繼系統(tǒng)、多小區(qū)多用戶雙向中繼系統(tǒng)、多天線多向中繼系統(tǒng)以及分布式多向中繼系統(tǒng),分別設(shè)計各場景的傳輸方案。本文首先針對多對用戶雙向中繼系統(tǒng),提出了一種無用戶對間干擾的中繼預(yù)編碼設(shè)計,最大化了每對用戶接收到的有用信息的功率；并在該設(shè)計的基礎(chǔ)上,以最大化系統(tǒng)的傳輸速率為目標,優(yōu)化了用戶的發(fā)射功率以及中繼的功率分配,并通過對功率優(yōu)化問題的放松得到該方案設(shè)計的性能上界,作為評價功率分配算法的標準；此外,本文提出了一種簡單易行的用戶對選擇方法來進一步提高系統(tǒng)的吞吐量。隨后本文考慮了更為一般的多小區(qū)多用戶雙向中繼系統(tǒng),其中多對用戶雙向中繼系統(tǒng)和單小區(qū)雙... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
插圖索引
常用略縮語
常用數(shù)學(xué)符號
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 雙向/多向中繼簡介
        1.2.1 雙向中繼
        1.2.2 多向中繼
    1.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 論文創(chuàng)新工作與章節(jié)安排
        1.4.1 論文創(chuàng)新工作
        1.4.2 章節(jié)安排
2 多對用戶雙向中繼傳輸方案設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
    2.3 中繼端的預(yù)編碼設(shè)計
    2.4 功率優(yōu)化
        2.4.1 優(yōu)化問題建模
        2.4.2 優(yōu)化問題求解
        2.4.3 性能上界
    2.5 用戶對選擇方法
    2.6 仿真結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
3 多小區(qū)多用戶雙向中繼傳輸方案設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 多址接入階段
        3.2.2 廣播階段
    3.3 中繼與基站聯(lián)合預(yù)編碼設(shè)計
        3.3.1 中繼與基站預(yù)編碼矩陣基本結(jié)構(gòu)
        3.3.2 固定{a_(m,k)},設(shè)計{W_(m,k)}
        3.3.3 固定{W_(m,k)},設(shè)計{a_(m,k)}
        3.3.4 迭代優(yōu)化算法
    3.4 功率分配
        3.4.1 優(yōu)化問題建模
        3.4.2 優(yōu)化問題求解
        3.4.3 性能上界
    3.5 仿真結(jié)果
        3.5.1 多對用戶雙向中繼場景
        3.5.2 單小區(qū)多用戶雙向中繼場景
        3.5.3 多小區(qū)多用戶雙向中繼場景
    3.6 本章小結(jié)
4 多天線多向中繼傳輸方案設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 多址接入階段
        4.2.2 廣播階段
    4.3 功率分配
        4.3.1 再生中繼方式
        4.3.2 非再生中繼方式
    4.4 仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
5 分布式多向中繼傳輸方案設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 多址接入過程
        5.2.2 廣播階段
    5.3 分布式ZF中繼傳輸方案
    5.4 分布式MMSE中繼傳輸方案
        5.4.1 固定(B,C),優(yōu)化(w,β)
        5.4.2 固定(w,β),優(yōu)化(B,C)
        5.4.3 迭代算法
    5.5 上下行互易信道下的方案設(shè)計
        5.5.1 對稱業(yè)務(wù)模式
        5.5.2 非對稱業(yè)務(wù)模式
    5.6 中繼數(shù)量限制
    5.7 仿真結(jié)果
    5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
博士論文
[1]多用戶MIMO中繼系統(tǒng)中的聯(lián)合預(yù)編碼與功率分配研究[D]. 萬海斌.上海交通大學(xué) 2013



本文編號：3278980