多源多中继协作通信网络中基于轮询分组调度的节点选择与用户调度策略.docxVIP

多源多中继协作通信网络中基于轮询分组调度的节点选择与用户调度策略 在无线通信中，分段技术是消除随机失信器干扰的最有效方法。在实际应用中，为了消除随机失信的随机性，提出了许多合作方法。例如，扩展列表（af、mlfy-soll）和字段排列（df，dick）模式来执行事务来执行事务。考虑到在实践中，多个源节点用户同时需要通过集群分布信号，这更加常见。例如，当大规模移动网络中的多功能发热结构和无线传感器网络中的集群结构时，我们研究了基于多个源节点的集群通信系统。因此，如何使用系统中现有节点来传输合适的节点是值得研究的。文献[2.4]考虑到几个源节点和多个继续器的情况。每个节点都以最佳通道状态传输，所有节点都参与或选择中间节点。在此基础上，模拟分析了系统的容量、中断概率、误码率等性能。在文献中，我们讨论了基于阈值的多功能多因素资源优化问题，但算法假设每个节点都是等功率分布的，系统的功率效率很低。在文献中，在将合作节点和多级排序存储功能结合起来的基础上，增加了一种功率优化方案。 在实际的应用中, 在一个拥有多个源节点用户和多个中继节点的网络中, 如何协调这些节点相互协作, 哪些中继参与哪些用户的协作即节点的调度问题是值得深入研究的问题.而在大多数资源分配和调度算法中, 主要研究如何提高端到端的系统性能, 文献[2~6]中, 每次均选择信道状况最好的用户, 在中继选择的时候也都是选择具有最好信道状况的中继.而在实际情况中, 有些节点可能长期处于深度的衰落中, 这样就导致信道状况不好的用户长期得不到服务.但在多用户协作系统中必须要兼顾对源节点用户服务质量和公平性的保证.文献提出了一种轮询中继选择算法, 每次中继传输阶段, 轮询地选择一个中继节点进行传输信息, 每次调度信噪比最差的那个源节点.虽然此方案使信道状况不好的用户得到了占用信道的机会, 但是也降低了系统性能.受文献的启发, 本文提出一种结合多用户分集的用户轮询调度算法和基于负载均衡的中继节点分组轮询调度算法.多用户分集是利用源节点用户信道的波动性, 总是选择信道状况好的用户传输信息从而达到分集增益.所提出的算法先以轮询分组的方式对中继进行分组, 然后在普通的轮询调度算法的基础上总是调度目的端信噪比最大的用户一起工作.最后在已调度好的中继和用户引入分布式空时编码, 以提高频谱利用率, 提高系统性能. 本文的结构如下:第一部分提出多源多中继系统模型, 基于此模型, 分析协作传输过程;第二部分提出所设计的轮询调度方案, 进行算法分析;第三部分给出了用户调度好之后与分布式空时码结合的过程;第四部分给出仿真结果.最后, 对文章进行总结. 1 独立同分布且服从圆对称复高斯随机分布 本文考虑多源多中继协作网络模型, 如图1所示, 系统有N个源节点用户, M个中继节点和1个目的节点.每个节点都配备单天线.假设源节点和目的节点信道状态不佳, 不存在直传链路.目的节点已知所有的信道状态信息.假如H的所有元素都独立同分布且服从圆对称复高斯随机分布, 记为CN (0, 1) , 即信道是一个Rayleigh平坦衰落信道.假设从源节点用户si到中继节点Rj的信道参数为hij, 中继节点Rj到目的节点D的信道参数为hRjD, 假设目的节点已知所有的信道状态信息.源节点和中继端有独立的功率控制, 即第i个源节点和第j个中继节点能消耗的功率最大值均为P. 从源节点到目的节点的信号传输过程分成两部分, 首先, 源节点i发送信号s, 那么第j个中继节点收到的信号信息可以表示为: 其中:i=1, 2, …, N, j=1, 2, …, M.nij是中继节点产生的高斯白噪声, 独立同分布且服从圆对称复高斯随机分布, 均值为0, 方差为1.接着中继端采用AF方案, 则中继端发送信号可以表示为: 2 节点筛选组的绩效评估算法的分析 2.1 轮询中选择方案 在实际的通信过程中, 若每次所有中继节点均参与协作过程, 将无法合理利用系统资源, 造成系统能量的浪费, 所以对那些节点简单和有许多制约因素的实际网络进行中继选择是很有必要的.中继选择即从中继集合中按照一定的规则选择出一个或者多个中继节点进行工作.文献中在多中继协作网络系统中, 中继节点总发射功率, 系统仅选择具有最大端对端信噪比的最佳的中继节点Rj与功率P进行协作, 这样系统传输速率最大.但此种方案仅仅以使系统传输速率最大化为目标, 并没有考虑到实际情况中由于各个中继节点的处理能力或者是总容量总能量等受限的问题所造成的中继负载均衡问题, 这样便很容易导致过度使用某些中继节点.众所周知, 轮询算法 (RR, round robin) 是最简单的一种分组调度算法, 并且是最公平的调度算法.本文从中继负载均衡的角度提出一种简单的轮询中继选择方案.定义系统中中继节点所组成的集合为R