无线中继协作网络的中继选择方案研究

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：无线中继协作网络的中继选择方案研究论文题目(外文)：ResearchonRelaySelectionSchemeinWirelessCooperativeRelayNetworks研究生姓名：蒋雪婷学科专业：信息与通信工程学位类别：工学硕士学位研究方向：通信与信息系统导师姓名职称：葛文萍教授论文答辩日期2016年5月日学位授予日期2016年6月日摘要协作网络和中继技术是现今无线通信发展中的关键技术，作为对抗信道衰落的重要技术，受到了学术界持续关注。由于在网络中引入中

2、继节点，所以研究中继选择技术的复杂度随之加大。随着网络科技的日益革新，在网络容量需求不断增长的前提下对网络能耗也提出了新的要求，绿色通信的理念逐渐被推广。而在协作中继网络中，如何合理有效地选择合适的中继完成协作传输，并在保证通信网络用户服务质量的同时降低系统能耗，并最大化网络效率，则演变成一个需要深入探讨的问题。论文的研究是基于中继Adhoc场景展开的。首先，概述了无线通信与协作中继网络的部分知识，并对现有文献研究概况做了简要总结。针对现有的一些不足，提出了新的智能算法方案予以改进，提升系统性能。对于单用户场

3、景，提出了基于改进的量子人工蜂群算法方案解决多中继选择的离散优化问题，算法通过引入符号函数，使得计算更为简洁。而多中继选择问题实际上就是选择最佳中继节点的数量以及选取哪些中继来参与协作的优化问题。以往的穷举搜索方式使得算法的复杂度会随着中继数目的增加呈指数增长，相比之下，所述的优化算法可以获得较高的信噪比和功率效率。仿真结果表明，该方案相比已有文献使得系统信噪比增大，网络能量效率更优。对于多用户场景，提出了用人工蜂群算法解决在考虑到了用户间干扰存在的情况下的中继选择这个连续优化问题。穷举搜索方式则使得算法的复

4、杂度随用户对和中继数目的增加呈阶乘增长，用人工蜂群算法解决多用户中继选择问题时可在最大化网络总吞吐量的同时降低运算复杂程度。从仿真结果可以看出，在不同仿真条件下，所述算法方案均能提高系统总吞吐量，获得较优的系统性能。关键词：中继技术；协作网络；中继选择；人工蜂群算法；能量效率IAbstractNowadays,cooperativenetworksandrelayselectiontechnologyarethekeytechnologiesinthedevelopmentofwirelesscommunic

5、ationnetwork.Asakeytechniqueagainstchannelfading,cooperativerelaytechnologyhasgainedwidespreadattentionfromacademicfield.Duetotheexistenceofrelaynodes,relayselectionschemesincooperativerelaynetworksbecomesmorecomplicated.Withtherapiddevelopmentofnettechnolo

6、gy,thegrowingdemandofwirelessnetworkcapacityandtheconcernofwirelessnetworkenergy.Theconceptofgreencommunicationpromotedgradually.Inthecooperativerelaynetworks,howtorealizetherelayselectioneffectivelytoaccomplishthecooperativecommunication,andhowtominimizeth

7、eenergyconsumptionofthecooperativerelaysystemwhileguaranteeingthecommunicationqualityofserviceofallusershasbecomeanewhotspotofcooperativerelaynetworkenhancement.ThisthesismakesresearchonrelayAdhocnetworks.Firstly,thisthesisreviewsthewirelesscommunicationtec

8、hnologiesandcooperativerelaynetworks,andmakessummaryandanalysisonexistingresearch.Focusesontheshortcomingsoftheexsting,anovelartificialintelligencebasedselectionareproposedtoimprovethesystemperformance