多中继协作通信网络中关键传输优化问题的研究

MIMO系统的研究和应用已经越来越深入和广泛，然而在一些场合下受实际无线通信终端体积、功率等条件的限制，MIMO技术却难以被采用。为缓解上述问题，协作通信技术应运而生。本项目中我们将深入研究协作通信网络所涉及的关键传输技术及相关传输控制算法，设计出基于ARQ技术的混合协作模式下的系统整体优化方案。我们将从典型单中继节点的协作网络入手，利用系统论和凸优化理论知识，研究复杂衰落信道下多节点协作通信系统中协作模式选择、节点选择、功率控制等不同方案对系统性能的影响，同时将ARQ协议与上述方案有机结合，确定混合协作模式下新的联合优化目标函数，实现系统的综合优化。通过本项目我们将给出混合协作模式下协作通信系统的优化设计准则和准确理论分析，为协作通信的实际应用提供理论和技术支持。

本项目主要研究目标即提供混合协作模式下协作通信系统的优化设计准则和准确理论分析，我们首先从典型单中继节点的协作通信系统入手，利用系统论和凸优化理论知识，并结合ARQ技术，对复杂衰落信道下多节点协作通信系统中协作模式选择、节点选择、功率控制等方案进行了研究，并给出了相应的优化设计方案。在此基础上，深入分析和研究了上述三种关键传输方案设计间的内在联系，给出了协作系统传输优化设计的准则和过程。此外，我们提出了一种性能优异的新型基于双信噪比门限的协作机制即增量混合译码放大前传（IHDAF）协议，并给出了准确理论分析，同时得到了该协议下不同中继位置和功率分配方案对系统性能的影响，提供了系统的优化设计方案。该项目研究以理论创新为基础，注重技术的实际应用，具有重要的理论研究和应用价值。