避免隐藏节点带宽冲突的中继节点选择研究

摘要

现代无线通信技术的发展，给了我们一种更加方便，快捷获取信息的方式。但是，这种方式依然比不上信息的快速增长。对信息投资和建立相应的网络基础设施，花费巨大。因此，如何降低移动通信技术的成本投入，同时提高通信效率成为当前工业界和学术界研究的热点问题。协作通信作为4G网络的关键技术，在网络的覆盖范围、通信服务的质量方面都有明显的改善。协作通信中，中继节点的选取对协作通信的质量有重大影响，如会产生带宽冲突问题，误码率过高等问题。目前研究较多的是点到点传输模式的单播协作通信，单播的协作中继节点是选择一个匹配的节点，增加一条辅助链路传输源节点信息到目的节点的信息。而点到多点传输模式的多播协作通信，其协作中继节点的选择等同于挑选尽量少的中继节点，同时提升多播业务的可靠信息传输和覆盖范围。目前多播协作技术的主要局限在某个多播业务子节点之间，没有考虑隐藏节点带宽冲突的问题。当出现此问题，多播业务性能会大幅降低。为此，本文对多播协作中避免隐藏节点带宽冲突的中继选择进行了研究。
　　本文首先介绍了无线协作中继技术的基本概况，包括信道的传播特性、中继技术中的分集和合并技术、无线协作中继的分类和通信技术进行了简单的阐述。
　　第三章主要研究了如何有效避免隐藏路由和多播隐藏路由带宽冲突两个问题，及中继选择如何避免隐藏节点的带宽冲突问题。我们通过剩余带宽估计，构建带宽满足的多播树，来选择避免带宽冲突的无线中继节点。本章的中继节点选择考虑的条件是统计节点的信道信息，在实际中更易于实现。
　　第四章主要是基于带宽冲突的无线中继节点选择研究的改进，主要在研究基于带宽冲突中继协作节点选择的基础上，增加了对中继协作节点传输误码率的研究。根据备选中继协作节点的误码率，选择出正确的中继协作节点。本章的改进方法是对基于带宽冲突的无线中继节点选择的一个补充，没有增加算法的复杂度，但可以得到良好的性能提升。
　　本文的主要研究成果，提出了一种避免隐藏节点带宽冲突的方法，通过剩余带宽估计，构建带宽满足的多播树，来选择避免带宽冲突的无线中继节点。对基于带宽冲突的无线中继节点选择研究的改进，综合考虑了节点的带宽和误码率，提高了网络的整体性能。仿真显示，本文的研究内容提高了协作通信的性能，改善了网络的通信服务质量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 无线中继技术的研究背景和现状

1．2．1 研究背景

1．2．2 研究现状

1．3 无线中继技术的研究目标和意义

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究意义

1．4 论文的组织结构

第二章 无线中继技术的基本概况

2．1 引言

2．2 无线中继技术的传输模型

2．3 无线信道传播特性

2．3．1 无线信道的特点

2．3．2 分集技术

2．3．3 分集合并技术

2．4 无线协作中继的其它技术

2．4．1 无线协作中继网络的分类

2．4．2 无线协作中继的通信技术

第三章 基于带宽冲突的无线中继节点选择

3．1 引言

3．2 基于带宽冲突的无线中继节点选择模型

3．2．1 隐藏路由协作问题

3．2．2 隐藏的多播路由协作问题

3．3 基于带宽的中继选择算法

3．3．1 剩余带宽估计

3．3．2 构建带宽满足的多播树

3．3．3 基于带宽的无线中继节点选择实现

3．4 仿真与分析

3．4．1 对隐藏路由协作问题的仿真

3．4．2 隐藏的多播路由问题的仿真

3．5 本章小结

第四章 基于带宽冲突的无线中继节点选择的改进

4．1 引言

4．2 基于带宽冲突的无线中继节点模型的改进

4．2．1 隐藏路由协作问题的改进模型

4．2．2 无线多播中维协作网络的传输模型

4．3 基于带宽冲突中继选择算法的改进

4．3．1 剩余带宽的估计

4．3．2 误码率的估计

4．4 仿真与分析

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 进一步的研究工作

参考文献

在校期间科研成果

致谢