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在瑞利衰落性能分析的多跳中继网络

Ankit Dalela1,Dr.Himanshu Katiyar2
  1. 讲师、电子与通信工程系先生Banarsi Das大学U。P、印度
  2. 电子与通信工程系副教授,BBDNIIT U。P、印度
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文摘

先前的工作已经完成在[1],[2],[3],[4],其重点是系统级描述的用户合作的概念。它专注于物理层问题,任何的期待更高层次的开销将收益相比可以忽略不计。重点合作的类型,是活跃用户的合作,即。,users who have information of their own to send and thus do not want to simply be another user’s relay. Cooperative relaying is an effective technique to combat multipath fading, improve system capacity and enhance the coverage. Initially, capacity analysis of Gaussian relay channel was comprehensively studied in [6]. For network scenario, capacity has been analyzed in [7]. Coding strategies that exploit node cooperation has been developed in [8] for relay networks. Outage probability of multi-hop amplify and forward relay system has been analyzed in [9]. In [10], closed form expressions of average bit error rate, amount of fading and outage probability have been derived for Rayleighfading channel where relay works in non-regenerative mode and destination performs equal gain combining. An overview of various cooperation schemes and issues related to their implementation has been discussed in [11]. Various power allocation strategies for non-generative relay network have been studied in [12]. In [13], closed form expressions of outage probability and bit error rate (BER) for binary phase shift keying (BPSK) are derived for the case where communication between source and destination is supported by multi antenna relay and both relay and destination perform maximum ratio combining (MRC) of signals in Rayleigh fading channel. Outage probability and average error rate of two-hop multi antenna relay based system for the case when relay performs selection combining (SC) of signals and destination performs MRC of signals are analyzed in [14] and [15], respectively. Closed form expressions of BER have been established in [16] for two-hop multi antenna cooperative relay network in Rayleigh fading channel. Here, destination performs selection combining of signals received from source, relay and relay performs selection or MRC combining of signal. In [17], analytical expressions of average received SNR, outage BER and channel capacity has been established for the case when source and relay are communicating with multi-antenna destination in Rayleigh fading channel. Closed form expression of outage probability has been derived in [18]; here, communication between source and destination is supported by two multi-antenna relay nodes.



关键字

多跳通信、协同通信中继网络,和瑞利衰落

作品简介:多跳通信和传送

多跳通信是无线网络采用多次反射无线技术没有部署有线回程链接。传统上,消费者使用蜂窝无线通信服务提供了架构,许多移动无线终端与一个固定的基站直接通信与有线连接到公共电信基础设施。继电保护系统实现的利益比传统系统领域的部署,连接好,适应性和能力。在协作中继系统中,系统设计者应该能够利用频率分集和合作的多样性与现有技术平渠道需要调整或新技术需要而设计的。
继电器用于接收和发送信号的基站和移动用户之间。移动中继可用于移动用户之间建立局域网的伞下大面积蜂窝网络。类型的继电器:
我)解码和转发:这传送方案,中继解码源消息在一个块和传输编码的消息。
(二)放大和转发:继电保护方案,中继发送接收信号的放大版本在最后一次槽。放大和转发传送需要更少的延迟和更少的计算能力。
iii)压缩和转发:有关计划,火炬传递在一块,对接收信号传输编码版本的量子化的接收信号。

文献调查

相关工作已经在[19],作者推导出的表达式符号错误率在选择继电器高贡献被允许参与交流。放大和转发中继网络研究在[20],在源与用户通信通过一个中间继电器有最佳信道条件,服务多个用户。概率密度函数和累积密度函数接收的信噪比在瑞利衰落信道中最好的用户也被导出。空间重用继电器时间段在干扰有限的通道在[21]分析了放大和转发合作转发。非再生协作中继系统的性能与结合在目的地选择独立和异卵Nakagami-m衰落信道研究[22]。关闭中断概率形式表达式,累积密度函数和概率密度函数的接收信噪比。在[23],作者提出一种网络编码方法合作多样性信道编码的代数叠加在一个有限的领域。沟通在干扰有限的无线网络的帮助下在[24]网络编码进行了分析。一个新的合作方案基于线性网络编码的无线网络提出了[25]。

合作交流

合作交流是增长最快的一个领域的研究,它可能是一个有效的频谱使用在未来的关键使能技术。在用户合作的关键思想是网络中多个节点之间的资源共享。用户合作探索背后的原因是,愿意分享权力与邻近的节点和计算会导致储蓄的整体网络资源。合作是可能的,只要通信终端数量超过两个。因此,三个终端用户合作网络是一个基本单位。我们讨论的重点将是火炬传递通道及其各种扩展。在这方面,我们第一次绑定的实现率传送使用互信息表达式涉及合作节点的输入和输出。使用支持的关键优势、合作或空间时间继电器系统:
我)性能:大系统广泛的性能收益可以实现由于路径损耗以及多样性和多路复用收益。这些转化为减少传播力量,更高的容量或更好的细胞覆盖。
ii)平衡服务质量:在传统的系统中,用户在阴影区域细胞边缘或遭受容量和/或覆盖问题。传送允许平衡这种差异,因此给所有用户几乎相同的服务质量。
合作通信传送节点已成为一种很有前途的方法来增加频谱和功率效率,网络覆盖,降低中断概率。类似地,创建多个副本继电器提供多样性的感兴趣的信号。如果我们正确地协调不同空间分布的节点在无线系统中,我们可以有效地合成一个虚拟的天线阵列模拟multi-antenna收发机的操作。

瑞利衰落

瑞利衰落是一个统计模型对无线电信号传播环境的影响所使用的无线设备。瑞利衰落模型有一个假设,一个信号的大小,通过这样一个传输介质将随机变化,或褪色,根据瑞利分布的径向分量的和两个不相关的高斯随机变量。瑞利衰落作为一个合理的模型分析了对流层和电离层信号传播的影响以及大量建立城市环境的无线电信号。应用瑞利衰落当没有占主导地位的传播在发射机和接收机之间的视线。瑞利衰落模型是合理的环境中有许多对象时,散射无线电信号之前到达接收器。要求有许多散射礼物意味着瑞利衰落可以在很大程度上是一个有用的模型建立城市中心没有视线发射机和接收机之间的许多建筑物和其他物体减弱,反射、折射和衍射信号。在对流层和电离层信号传播许多粒子在大气层作为散射,这种环境也可能近似瑞利衰落。

解决方法

信封是一种重复的信号或者我们可以说一个信号的复制品
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在那里,
��=平均信噪比
��=瞬时信噪比
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总中断概率:
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总中断概率信号传输通过直接从源到目的地的链接:
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假设选择结合在目的地选择一个最佳的信号信噪比最高,然后端到端故障:
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中断概率的概率可以被定义为当通道不能满足某些需求所要求的一些特定的应用程序(如多媒体。信噪比的定义是信号功率噪声功率的比值。在选择多样性,接收者选择分支瞬时信噪比最高。它是用于空间多样性系统包括天线信号的采样,解调器和发送最大的一个。多样性计划提供两个或两个以上的输入接收者的衰落现象在这些输入是不相关的。

结论

正如一开始提到的,高速率,幽灵般有效和可靠的无线通信,目前收到关注。合作传播正在成为一个有效的防治技术路径损耗的影响,跟踪和多路径衰落。合作传送提供分集增益,减少故障,提高了系统性能。
这个模型可以提高覆盖范围以最小的能耗。基础设施的总成本将会增加,但我们都在关注其优势和未来的扩张范围覆盖区域。进一步我们将尝试使用其他多样性结合技术提高系统性能。

数据乍一看

图1 图2
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引用


























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