吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (6): 1818-1824.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201406043

• • 上一篇    下一篇

AF-MIMO系统机会中继选择算法

陈健, 李佳龙, 阔永红   

  1. 西安电子科技大学 通信工程学院, 西安 710071
  • 收稿日期:2013-04-09 出版日期:2014-11-01 发布日期:2014-11-01
  • 作者简介:陈健(1968-),男,教授,博士生导师.研究方向:无线通信与信号处理.E-mail:
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(60972072, 61340033); 高等学校学科创新引智计划项目(B08038)

Opportunistic relay selection algorithm for AF-MIMO system

CHEN Jian, LI Jia-long, KUO Yong-hong   

  1. School of Telecommunications Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China
  • Received:2013-04-09 Online:2014-11-01 Published:2014-11-01

RICH HTML

0   

PDF (PC)

410

摘要： 在没有直传链路的AF-MIMO协作通信系统中,针对节点发送功率和转发功率未知情况下的最佳中继选择问题,提出了一种机会中继选择算法。该算法通过理论分析和数学推导,分别研究了协作中继数目和系统各部分的功率分配对信道容量的影响,并依据瞬时信道信息推导出简易判别式,利用最大-最小化准则选择出最佳中继,在没有增大算法复杂度的同时提升了系统信道容量。仿真结果表明,该算法选择出的最佳中继在信道容量性能方面较已有算法有一定提高,验证了所提选择算法的有效性。

关键词: 通信技术, 机会中继选择, 信道容量, 瞬时信道信息, 协作通信

Abstract: Under the condition that transmission power and relay power of the nodes are unknown, an opportunistic relay selection algorithm is proposed to solve the problem of best relay selection in AF-MIMO cooperative communication system without direction link. By theoretical analysis and mathematical derivation, the effects of the number of cooperative relays and the power allocation in each part of the system on the channel capacity are investigated. A simple criterion is derived using the instantaneous channel state information and the best relay is selected in terms of the maximin criterion, which improves the overall channel capacity without increasing the computation complexity. Simulation results show that, the relays selected using the proposed algorithm can significantly improve the channel capacity, ahich confirms the effectiveness of the proposed algorithm.

Key words: communication, opportunistic relay selection, channel capacity, instantaneous channel state information, cooperative communication

中图分类号: 

  • TN929.5
[1] Fan Y J, Thompson J. MIMO configurations for relay channels theory and practice[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2007, 6(5):1774-1786.
[2] Goldsmith A, Jafar S A, Jindal N, et al. Capacity limits of MIMO channels[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communication, 2003, 21(5):684-702.
[3] Lee K J, Hakjea S, Eunsung P, et al. Joint optimization for one and two-way MIMO AF multiple-relay systems[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2010, 9(12):3671-3681.
[4] Li Min, Lin Min, Yu Quan, et al. Optimal beamformer design for dual-hop MIMO AF relay networks over Rayleigh fading channels[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2012, 30(8):1402-1414.
[5] Sun Liang, McKay M R. Opportunistic relaying for MIMO wireless communication: relay selection and capacity scaling laws[J]. IEEE Transactions on Wireless Communication, 2011, 10(6):1786-1797.
[6] Zeng Wei-liang, Xiao Cheng-shan, Wang You-zheng. Opportunistic cooperation for multi-antenna multi-relay networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communication, 2010, 9(10):3189-3199.
[7] Gharavi-Alkhansari M, Gershman A B. Fast antenna subset selection in MIMO systems[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2004, 52(2):339-347.
[8] Amarasuriya G, Tellambura C, Ardakani M. Joint relay and antenna selection for dual-hop amplify-and-forward MIMO relay networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communication, 2012, 11(2):493-499.
[9] Chalise B, Zhang Y M, Amin M. Local CSI based selection beamforming for AF MIMO relay system with direct link[J]. IEEE Communications Letters, 2012, 16(5):622-625.
[10] Danaee A, Maleki M, Kota J S, et al. Relay and antenna selection in multi-antenna amplify-and-forward(AF) systems with partial channel state information[C]∥IEEE ICC 2012-Wireless Communication Symposium, Akron, 2012:4155-4159.
[1] 周彦果,张海林,陈瑞瑞,周韬. 协作网络中采用双层博弈的资源分配方案[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1879-1886.
[2] 孙晓颖, 扈泽正, 杨锦鹏. 基于分层贝叶斯网络的车辆发动机系统电磁脉冲敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1254-1264.
[3] 董颖, 崔梦瑶, 吴昊, 王雨后. 基于能量预测的分簇可充电无线传感器网络充电调度[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1265-1273.
[4] 牟宗磊, 宋萍, 翟亚宇, 陈晓笑. 分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1274-1281.
[5] 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304.
[6] 陈瑞瑞, 张海林. 三维毫米波通信系统的性能分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 605-609.
[7] 张超逸, 李金海, 阎跃鹏. 双门限唐检测改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 610-617.
[8] 关济实, 石要武, 邱建文, 单泽彪, 史红伟. α稳定分布特征指数估计算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 618-624.
[9] 李炜, 李亚洁. 基于离散事件触发通信机制的非均匀传输网络化控制系统故障调节与通信满意协同设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 245-258.
[10] 孙晓颖, 王震, 杨锦鹏, 扈泽正, 陈建. 基于贝叶斯网络的电子节气门电磁敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 281-289.
[11] 武伟, 王世刚, 赵岩, 韦健, 钟诚. 蜂窝式立体元图像阵列的生成[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 290-294.
[12] 袁建国, 张锡若, 邱飘玉, 王永, 庞宇, 林金朝. OFDM系统中利用循环前缀的非迭代相位噪声抑制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 295-300.
[13] 王金鹏, 曹帆, 贺晓阳, 邹念育. 基于多址干扰和蜂窝间互扰分布的多载波系统联合接收方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 301-305.
[14] 石文孝, 孙浩然, 王少博. 无线Mesh网络信道分配与路由度量联合优化算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1918-1925.
[15] 姜来为, 沙学军, 吴宣利, 张乃通. LTE-A异构网络中新的用户选择接入和资源分配联合方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1926-1932.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发