中继通信模型下基于码合并的协作ARQ技术研究

摘要

为了对抗无线信道的衰落特性,各种分集技术在近年来受到广泛关注。协作分集技术通过中继节点协助源节点发送数据,提高数据传输的可靠性。在此基础上,接收端进行码合并,进一步为系统带来了额外的时间分集增益。因此研究中继模型下的带码合并协作ARQ协议具有重要的理论价值和研究意义。
　　 论文首先对放大转发(AF,Amplify and Forward)中继、译码转发(DF,Decode and Forward)中继通信模型进行分析,并对协作ARQ技术以及码合并技术基本原理进行讨论得到了适用于不同协作ARQ协议的码合并技术。接着论文在两种中继模型下对带码合并的Ⅰ类协作ARQ以及DF中继下带码合并的Ⅲ类协作ARQ协议进行了性能分析。研究结果表明,码合并的引入可以增加系统的分集阶数,增加的系数与合并的编码分组数相关。随后文章讨论了中继位置对协作ARO系统性能的影响,在DF中继下低信噪比时宜选择位于中间位置的中继节点,高信噪比时,宜选择离目的节点更近的中继节点；对于AF中继下的带码合并的协作ARQ系统来说,离源节点更近的中继节点往往可以获得更好的性能。最后我们分析了多中继下带码合并的协作ARQ系统性能,在DF中继下多一个中继参与传输的系统性能约等价于在单中继时系统多传输一次的性能。而在AF中继下,低信噪比时,中继数目的增多反而引起系统性能的下降；高信噪比时,中继数目的增多可以给系统带来性能的提升。因此,我们可以根据具体的信道条件来选择参与传输的中继数目。