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无线中继技术能有效的提高网络的QoS和运行效率,其研究的内容也非常广泛,而功率分配是无线中继网络研究中的关键技术。在一个实际的中继系统中,由于频谱资源和信号干扰的限制,基站、中继站和整个中继网络存在一定的功率约束。在系统资源有限的情况下,如何在各跳链路间合理的分配功率,从而进一步提高中继系统的性能已受到越来越多的关注。
本论文的研究工作是围绕无线中继网络功率分配这一课题进行的。在阅读了大量相关文献的基础上,对其相关知识进行了归纳总结;论文系统而全面的介绍了无线中继网络的四种合作发送协议,并重点研究了非再生中继系统中基于多用户公平性的功率分配,提出了适用于不同优化目标的功率分配算法,讨论了在不同的优化目标下,公平性因素对中继系统性能的影响,并对算法的性能进行了仿真评估。论文的主要研究工作包括:
(1)归纳总结了无线中继网络中现有的四种合作发送协议,以最大化系统容量为准则,运用拉格朗日乘数法分别推导求解出再生中继和非再生两跳中继系统四种发送协议的功率优化值,并用仿真与平均功率分配方案进行了比较。
(2)从信道自适应的角度研究多用户非再生中继网络,提出了以最大化用户速率为目标的公平性功率分配算法。与传统的功率分配算法相比,本算法能有效的保证用户间的公平性,并且具有较低的复杂度。
(3)从节省能量的角度研究多用户非再生中继网络,提出了以最小化中继节点发射功率为目标的公平性功率分配算法。本算法所需发射功率明显低于现有的功率分配方案,这对节省功率资源具有重要意义,同时也保证了用户间的公平性。
(4)从提高中继系统QoS的角度研究多用户非再生中继网络,提出了以满足不同用户速率需求为目标的公平性功率分配算法。本算法能很好的满足用户速率的QoS需求,且算法具有较低的复杂度。