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协同分集技术是无线网络中一种新型的分集技术,通过网络中的中继节点可以实现用户数据的协同传输,从而获得一定的空间分集增益。中继节点选择问题作为协同分集中的关键技术,一直以来是研究的热点和难点。同时,协同技术与异构网络的结合也成为一种新的研究方向。因此,本文主要研究同构及异构协同中的中继节点选择问题。
论文首先阐述了协同分集技术的基本原理,并通过仿真比较了放大前传(AF)、译码前传(DF)和编码协同(CC)三种协同分集策略的性能。
其次,论文着重研究了同构系统中的协同中继选择。通过搭建分布式系统模型分析了机会中继中三种不同的中继选择算法:基于最小值的中继选择算法,基于调和平均值的中继选择算法以及基于最大信噪比的中继选择算法,并且以冲突概率作为衡量指标对三种算法的中继选择性能进行了仿真。仿真结果表明,基于最大信噪比的中继选择算法可以获得最低的冲突概率,即中继选择性能最佳。
再次,通过无线中继节点可以实现异构无线网络之间的互联互通,从而实现更加便捷的通信。论文重点研究了基于效用函数的异构中继选择,而为了降低算法的复杂度,给出了一种次优的中继选择算法;另外,从用户的平均频谱效率的角度对异构系统的性能进行了仿真与分析。
最后,论文将协同中继选择引入实际的系统中,针对802.11DCF,主要研究了基于协同中继的自动速率MAC协议(CRBAR),对实际应用过程中涉及到的问题进行了详细的讨论,例如,信道检测、中继退避协议、信道预留与撤销等。另外,从饱和吞吐量的角度比较了不同中继选择方案下系统的性能。