Filter-and-Forward Transparent Relay Design for OFDM Systems
在本文中，滤波和转发（FF）中继设计的正交频分复用（OFDM）传输系统被认为是改善系统性能比简单的放大和转发（AF）中继。与传统的OFDM中继执行OFDM解调和再调制，以减少处理复杂度，建议FF中继直接过滤输入信号在时域与有限脉冲响应（FIR）和转发滤波后的信号到目的地。三个设计标准被认为是优化继电器滤波器。第一个准则是中继器发射功率受每子载波信噪比（SNR）约束的最小化，第二个准则是最坏子载波信道SNR受源和中继器发射功率约束的最大化，以及第三个准则是数据率受源和中继器发射功率约束的最大化。证明了第一个问题通过半定松弛化为一个半定规划问题，并且在较弱的条件下，松弛的半定规划问题的解是秩1的。对于后两个问题，联合源功率分配和中继滤波器设计的问题被认为是和每个问题的交替优化和投影梯度法（PGM）的基础上提出了一个有效的算法。数值结果表明，建议FF继电器显着优于简单AF继电器的复杂性增加不明显。因此，所提出的FF中继提供了一个实际的替代AF中继方案的OFDM传输。
2013-05-16 cs.IT math.IT
Asynchronous Physical-layer Network Coding Scheme for Two-way OFDM Relay
在双向OFDM中继中，中继节点和终端节点之间的载波频偏（CFO）会引入严重的载波间干扰（ICI），从而降低传统物理层网络编码（PLNC）的性能。此外，在ICI存在的情况下，传统的计算后验概率的算法将在中继节点处招致过高的计算复杂性。在本文中，我们提出了一个两步异步PLNC方案在继电器，以减轻CFO的影响。在第一步中，我们打算重建ICI分量，其中空间交替广义期望最大化（SAGE）算法用于联合估计所需的参数。在第二步中，提出了一种信道解码和网络编码方案，利用重构的ICI将接收信号转换为两个终端发送信息的XOR。仿真结果表明，该方案以相对较低的计算复杂性有效地抑制了OFDM中继中CFO的影响。
2012-04-12 cs.IT math.IT
Wireless Information and Energy Transfer for Decode-and-Forward Relaying MIMO-OFDM Networks
研究了具有能量收集中继的多输入多输出（MIMO）-正交频分复用（OFDM）系统的系统可达速率及其优化问题。首先，我们提出了一种基于时间交换的中继（TSR）协议，以实现中继器处的同时信息处理和能量收集。然后，我们从理论上讨论了它的可达速率性能，并制定了一个优化问题，以最大限度地提高系统的可达速率。由于该问题求解困难，我们设计了一种增广拉格朗日罚函数（ALPF）方法，并通过大量的仿真实验验证了分析结果的准确性和ALPF方法的有效性。
2015-01-04 cs.IT math.IT
Capacity Region Bounds and Resource Allocation for Two-Way OFDM Relay Channels
在本文中，我们考虑双向正交频分复用（OFDM）中继信道，其中两个终端节点之间的直接链路太弱，不能用于数据传输。众所周知的每子载波解码转发（DF）中继策略将每个子载波视为单独的信道，并且在每个子载波上执行独立的信道编码。我们表明，这种每子载波的DF中继策略只是一个次优DF中继策略，并提出了一个多子载波DF中继策略，利用跨子载波信道编码，以实现更大的速率区域。然后，我们提出了一个最佳的资源分配算法来表征可达到的速率区域的多子载波DF中继策略。该算法的计算复杂性远小于标准拉格朗日对偶优化算法。我们进一步分析了双向中继策略的渐近性能，包括上述两个DF中继策略和放大转发（AF）中继策略。分析结果表明，多子载波DF中继策略在低信噪比条件下能够达到双向OFDM中继信道的容量区域，而AF中继策略在高信噪比条件下能够达到双向OFDM中继信道的复用增益区域。数值结果证明了所有的分析结果和所提出的最优资源分配算法的有效性。
2013-03-24 cs.IT math.IT
Outage Performance of Two-Hop OFDM Systems with Spatially Random Decode-and-Forward Relays
在本文中，我们分析了两跳正交频分复用（OFDM）系统中不同的多载波中继选择方案的中断性能在泊松域的中继。特别是，特别强调的是放在解码和转发（DF）中继系统，配备批量和每子载波选择方案，分别。在一般情况下，给出了中断概率的积分表达式。此外，在有限圆中继分布区域中的高信噪比（SNR）区域的中断概率的渐近表达式被确定在封闭形式的两个中继选择方案。此外，在无限中继分布区域的自由空间的中断概率推导出封闭的形式。同时，研究了随机网络中与协作系统相关的一系列重要性质，包括分集、两种选择方案的中断概率比以及基于系统吞吐量的子载波数优化。所有的分析都通过仿真进行了数值验证。最后，构建了一个空间随机中继OFDM系统中断性能的分析框架，该框架可以方便地进行修改，以分析不同转发协议、位置分布和/或信道条件下的其他类似情况。
2017-08-10 cs.IT math.IT
QoS-Aware Transmission Policies for OFDM Bidirectional Decode-and-Forward Relaying
双向中继可以显著提高中继辅助双向通信中的频谱效率。然而，基于正交频分复用（OFDM）的双向解码转发（DF）中继系统的优点和灵活的结构却很少被利用。此外，大多数现有的工作没有考虑双向中继的服务质量（QoS）供应。在本文中，我们考虑基于OFDM的双向传输，其中一对用户交换信息，或没有一个DF中继的协助。每个用户可以通过三种传输模式进行通信：直接传输、单向中继和双向中继。我们共同优化的传输策略，包括功率分配，传输模式选择，和子载波分配最大化的加权和速率的两个用户与不同的服务质量（QoS）保证。我们制定的联合优化问题作为一个混合整数规划问题。通过使用对偶方法，我们有效地解决了问题的渐近最优的方式。此外，我们推导了并行信道中双向DF中继的容量域。仿真结果表明，与传统的资源分配方案相比，本文提出的资源分配方案能够显著提高系统性能。通过全面的模拟也提供了一些有趣的见解。
2013-01-25 cs.IT math.IT
Channel Estimation, Carrier Recovery, and Data Detection in the Presence of Phase Noise in OFDM Relay Systems
由于其时变特性，振荡器相位噪声会显著降低高速无线通信系统中的信道估计、载波恢复和数据检测块的性能。在本文中，我们分析了联合信道，\emph{carrier frequency offset (CFO)}，相位噪声估计加数据检测在\emph{orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)}中继系统。为了实现这一目标，一个详细的传输框架，包括训练和数据符号。在数据传输阶段，提出了一种由导频和数据符号组成的梳状OFDM符号来跟踪OFDM帧上的相位噪声。其次，提出了一种基于最大后验概率准则，利用训练符号联合估计信道响应、CFO和相位噪声的新算法。此外，推导了一种新的用于评估OFDM中继网络中信道估计和载波恢复算法性能的\emph{hybrid Cramér-Rao lower bound}。最后，推导了一种在目的节点进行联合相位噪声估计和数据检测的迭代接收机。大量的仿真表明，所提出的估计和接收块的应用显着提高了OFDM中继网络的性能，在相位噪声的存在。
2013-09-29 cs.IT math.IT
Filter-And-Forward Relay Design for MIMO-OFDM Systems
研究了多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统中滤波转发（FF）中继的设计问题。由于所考虑的MIMO结构，在源和目的地的线性MIMO收发器和FF中继在中继的联合设计的问题被考虑。作为设计准则，首先考虑加权和均方误差（MSE）的最小化，并且在这种情况下的联合设计基于交替优化来接近，该交替优化在针对给定的MIMO预编码器和解码器集合的FF中继的最优设计与针对给定的FF中继滤波器的MIMO预编码器和解码器的最优设计之间迭代。接下来，基于所获得的关于加权和MSE的结果和关于加权MSE最小化和速率最大化之间的关系的现有结果，考虑速率最大化的联合设计问题。数值结果表明，所提出的FF继电器设计的有效性和显着的性能改善FF继电器广泛认为简单的AF继电器MIMO-OPFM系统。
2013-10-11 cs.IT math.IT
Full-Duplex Relaying in MIMO-OFDM Frequency-Selective Channels with Optimal Adaptive Filtering
当与传统的半双工或带外全双工对应物相比时，带内全双工传输允许中继站通过在相同频带中同时接收和发送而在理论上使其频谱效率加倍。因此，中继站所遭受的感应自干扰可能达到相当大的功率电平，这降低了解码转发（DF）中继站中的信号与干扰加噪声比（SINR），导致中继站性能下降。提出了一种宽带多输入多输出（MIMO）中继中自干扰问题的解决方法。所提出的方法在DF中继中使用时域消除，其中干扰信号的副本借助于估计干扰频率选择性信道的递归最小二乘（RLS）算法来创建。仿真结果表明，与典型的正交频分复用（OFDM）序列长度相比，其收敛平均时间可以忽略不计。此外，在OFDM传输的误码率（BER）和SINR进行评估，确认所提出的方法显着扩展的自干扰功率的范围，中继是有弹性的，当与其他缓解方案相比。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Adaptive OFDM Index Modulation for Two-Hop Relay-Assisted Networks
本文提出了一种适用于两跳中继网络的自适应正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）方案。与具有确定性和固定映射方案的传统OFDM IM方案相比，在所提出的自适应OFDM IM方案中，比特流与用于第一跳和第二跳的活动子载波的索引之间的映射方案由一定的准则自适应地选择。结果，第一跳和第二跳中的相同比特流的活动子载波可以变化，以便对抗慢频率选择性衰落。这样，可以提高系统的可靠性。此外，考虑到中继设备通常是简单节点的事实，由于有限的处理能力，其可能不总是能够执行映射方案选择，我们还提出了一种替代的自适应方法，其中映射方案选择仅在源处执行，并且中继将简单地利用所选择的映射方案而不改变它。网络容量和符号出错率（SER）以封闭形式给出解码转发（DF）中继网络，并通过蒙特卡罗模拟产生的数值结果来证实。
2017-06-20 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for Two-hop OFDM Relay System
研究了两跳正交频分复用（OFDM）解码转发（DF）中继通信系统中的无线信息和功率同步传输（SWIPT）问题，中继从信源发送的射频信号中获取能量，然后利用获取的能量辅助信源到目的地的信息传输。在中继站处考虑功率分裂接收器，其将接收到的信号分裂成两个功率流以分别执行信息解码（ID）和能量收集（EH）。为了更好地理解这样的系统的行为和探索的性能极限，资源分配进行了研究，以最大化的总可实现的传输速率。一个优化问题，它联合考虑到功率分配，子载波配对和功率分裂，制定。针对其非凸性，设计了一种基于分离原则的低复杂度资源分配策略。仿真结果表明，该策略可以显著提高系统性能。研究结果表明，在采用EH中继的两跳OFDM系统中，中继应部署在源端附近，而在采用传统非EH中继的两跳OFDM系统中，中继应部署在源端和目的端之间。
2014-07-01 cs.IT math.IT
Power Allocation for Relayed OFDM with Index Modulation Assisted by Artificial Neural Network
在这封信中，我们提出了一种中继正交频分复用与索引调制（OFDM-IM）系统的功率分配方案。提出的功率分配方案基于人工神经网络（ANN）和深度学习在源节点和中继节点的各个子载波之间分配发射功率。功率分配方案的目标是在一组约束条件下最小化总发射功率。在不失一般性的情况下，我们假设源节点和中继节点处的所有子载波独立地分布有不同的统计分布参数。中继节点采用固定增益放大转发（FG AF）中继协议。我们采用自适应矩估计方法（亚当）来实现反向传播学习和模拟所提出的功率分配方案。分析和仿真结果表明，所提出的功率分配方案能够提供与最优解相当的性能，但具有较低的复杂度。
2020-10-24 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Information and Energy Transfer for Two-Hop Non-Regenerative MIMO-OFDM Relay Networks
研究了非再生多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）中继系统中的无线信息和能量同步传输问题。通过考虑两种实际的接收机结构，我们提出了两种协议，基于时间切换的中继（TSR）和基于功率分配的中继（PSR）。为了探索系统的性能极限，我们制定了两个优化问题，以最大限度地提高端到端的可实现的信息速率与完整的信道状态信息（CSI）的假设。由于这两个问题都是非凸的，且没有已知的求解方法，我们首先通过理论分析得到了一些显式的结果，然后设计了有效的算法。数值结果表明，这两个协议的性能有很大的影响中继位置。其中，PSR和TSR对继电器位置的变化表现出非常不同的行为。PSR的可达信息速率随着中继从源节点向目的节点移动而单调下降，而TSR的性能随着中继位于源节点和目的节点中间而变差。这是第一次观察到这样的现象。此外，它也表明，PSR总是优于TSR在这样的MIMO-OFDM中继系统。此外，还讨论了天线数和子载波数对系统性能的影响。
2014-12-29 cs.IT math.IT
Multicarrier Relay Selection for Full-Duplex Relay-Assisted OFDM D2D Systems
在本文中，我们提出了一个全双工正交频分复用（OFDM）设备到设备（D2D）系统中的两跳网络，其中多个全双工解码和转发（DF）中继协助从D2D用户设备（DUE）发送器到DUE接收器的传输。通过这种传输机制，由DUE发送器发送的信号不需要经过基站（BS）。同时，由于采用了CD2D通信协议，因此需要应用功率控制机制来减轻对传统蜂窝通信的干扰。基于这些考虑，我们分析了所提出的系统的中断性能，并推导出中断概率的精确表达式时，批量和每子载波中继选择标准。此外，封闭形式的中断概率的表达式也得到了特殊情况下，当BS和蜂窝用户设备（CUE）之间的瞬时信道状态信息（CSI）是不可访问的，所以一个静态的功率控制机制。随后，我们还研究了中断性能优化问题，通过协调DUE发射机和中继之间的发射功率，并提供了一个次优的解决方案，这是能够提高中断性能。所有的分析证实了Monte Carlo模拟提供的数值结果。本文的分析和数值计算结果可以提供一个洞察全双工中继辅助OFDM D2D系统，并作为其在下一代网络中的实施指南。
2017-08-10 cs.IT math.IT
Distributive Subband Allocation, Power and Rate Control for Relay-Assisted OFDMA Cellular System with Imperfect System State Knowledge
在本文中，我们考虑分布式子带，功率和速率分配的两跳传输中的正交频分多址（OFDMA）蜂窝系统与固定中继解码和转发策略。我们考虑到系统的公平性，考虑加权总吞吐量作为我们的优化目标。基于集群结构，我们得到了一个快速收敛的分布式解决方案，只有局部不完善CSIT通过使用分解的优化问题。为了进一步降低信令开销和计算复杂性，本文提出了一种减少反馈的分布式解决方案，该方案可以在每个用户具有任意小的反馈开销的情况下，对大量用户实现渐近最优性能。我们还推导出渐近平均系统吞吐量的中继辅助OFDMA系统，以获得有用的设计见解。
2009-12-07 cs.IT cs.NI math.IT
End-to-End Outage Minimization in OFDM Based Linear Relay Networks
在未来的无线网络中，多跳中继是一种经济有效的覆盖扩展和吞吐量增强的架构。另一方面，OFDM是用于宽带传输的频谱高效的物理层调制技术。作为OFDM与多跳中继相结合的必然结果，每跳子载波功率和每跳传输时间的分配对于优化网络性能至关重要。研究了基于OFDM的线性中继网络中的端到端信息中断问题。我们的目标是找到一个最佳的功率和时间适应策略，以最小化中断概率下的长期总功率约束。我们分两步解决这个问题。首先，对于任何给定的信道实现，我们推导出满足目标传输速率所需的最小短期功率。我们表明，它可以通过两个嵌套的二分法循环。为了减少计算复杂性和信令开销，我们还提出了一个次优算法。在第二步中，我们确定一个功率阈值来控制传输开关，使长期总功率约束得到满足。数值例子来说明所提出的功率和时间自适应方案相对于其他资源自适应方案的性能。
2009-01-21 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Fixed-Gain AF Relay Assisted OFDM with Index Modulation
为了拓宽应用场景并降低能耗，本文提出了一种能量有效的固定增益放大转发中继辅助的正交频分复用（OFDM-IM）方案。所提出的系统既不需要瞬时的信道状态信息（CSI），也不需要复杂的处理在中继节点。它的工作原理是基于功率分配方案，在给定中断概率约束的情况下，使源节点和中继节点的发射功率之和最小化。通过一系列的问题转换和简化，我们将原来的功率分配问题转化为它的放松版本，并使用凸规划技术解决它。为了揭示所提出的功率分配方案的计算效率，我们分析了其计算复杂度。数值仿真结果表明，该优化方案与暴力搜索相比，损失可以忽略不计，但计算复杂度可以大大降低。
2020-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Spectrum Sensing and Resource Allocation for OFDM-based Transmission with a Cognitive Relay
在本文中，我们研究了联合频谱感知和资源分配问题，以最大限度地提高基于OFDM的认知无线电链路的吞吐量与认知中继。通过应用使用解码和转发（D&F）的认知中继，我们实现了更可靠的通信，产生更少的干扰（通过需要更少的发射功率）和更多的分集增益。为了解决频谱感知中的缺陷，提出的方案联合修改能量检测器阈值，并将发射功率分配给所有认知无线电（CR）子载波，同时为次级用户（SU）和认知中继分配子载波对。该问题被转换为约束优化问题，其具有以下约束：（1）由SU和认知中继引入到PU的干扰;（2）误检和虚警概率;（3）用于在SU发射机和认知中继上传输的子载波配对;以及（4）每个CR子载波的最小服务质量（QoS）。我们提出了一个最优和两个次优的计划，所有这些都是比较文献中的其他计划。仿真结果表明，所提出的方案实现显着更高的吞吐量比其他方案在文献中不同的中继情况。
2015-11-12 cs.IT math.IT
Power minimization for OFDM Transmission with Subcarrier-pair based Opportunistic DF Relaying
针对基于子载波对的机会译码转发（DF）中继的协作正交频分调制（OFDM）传输，提出了一种和速率受限的和功率最小化资源分配（RA）算法。在[1]中首次提出的改进的DF协议与优化的子载波配对一起使用。RA算法设计的工具是适当定义的变量来表示源/中继功率分配，子载波配对和传输模式选择优雅，使连续松弛后，对偶方法和匈牙利算法可以用来找到一个（至少近似）最佳RA多项式复杂度。此外，采用二分法加快了对偶法最优拉格朗日乘子的搜索速度。数值结果表明，优化子载波配对的改进DF协议的功率降低的好处。
2013-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted OFDM Relaying: Subcarrier Matching with Balanced SNR
该文研究了一种基于可重构智能表面（RIS）的OFDM中继系统，并在两种情况下研究了RIS无源波束形成和子载波匹配的联合设计，其中Case-I忽略了源-RIS-目的信号，Case-II利用该信号进行速率增强。我们制定了一个混合整数非线性规划（MINIP）的问题，最大限度地提高所有子载波的总和可实现的速率，通过联合优化被动波束形成和子载波匹配。为了解决这个问题，我们首先开发了一个分支定界（BNB）为基础的交替优化算法，以获得一个接近最优的解决方案。在此基础上，提出了一种低复杂度的基于凸差惩罚的算法和学习优化方法。最后，仿真结果表明，RIS辅助OFDM中继系统实现了一个实质性的可实现的速率增益相比，没有RIS，因为RIS重铸子载波匹配和平衡的信噪比（SNR）之间的不同子载波对。
2022-10-05 cs.IT eess.SP math.IT
Transceiver Design for Dual-Hop Non-regenerative MIMO-OFDM Relay Systems Under Channel Uncertainties
本文研究了信道估计误差下双跳非再生（放大转发）MIMO-OFDM系统的线性收发机设计。首先推导了两跳信道估计误差的二阶矩。然后基于贝叶斯框架，提出了在信道估计误差下中继节点线性转发矩阵和目的节点均衡器的联合设计，以最小化目的节点输出信号的总均方误差（MSE）。相关和不相关的信道估计误差的最优设计被认为是。还公开了与现有算法的关系。此外，这种设计扩展到联合设计涉及源预编码器的设计。仿真结果表明，所提出的设计优于仅基于估计的信道状态信息的设计。
2012-09-18 cs.IT math.IT
Joint Transmit and Receive Beamforming for Multi-Relay MIMO-OFDMA Cellular Networks
针对多用户、多中继、多输入-多输出正交频分多址（MIMO-OFDMA）蜂窝网络，提出了一种基于联合发射和接收波束赋形的传输协议。更具体地说，网络的MIMO信道在数学上被分解成几个有效的多输入单输出（MISO）信道，这些信道被空间复用以进行传输。为了提高可达到的容量，这些MISO信道使用一对新的分组算法进行分组，然后根据它们的性能与复杂度的权衡\footnote{This paper concisely focuses on the transmission protocol proposed in our previous work [1]. For more details, please refer to [1].}进行评估。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Sparse Channel Estimation for MIMO-OFDM Amplify-and-Forward Two-Way Relay Networks
准确的信道脉冲响应（CIR）是相干检测所必需的，并且它还可以帮助改善下一代无线通信系统中的通信服务质量。多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）放大转发双向中继网络（AF-TWRN）就是其中一种先进的系统。线性信道估计方法，例如，最小二乘（LS），已被提出来估计CIR。然而，这些方法从未利用信道稀疏性，从而导致性能损失。本文提出了一种稀疏信道估计方法，以利用每个最终用户CIR中的稀疏结构信息。利用稀疏分解理论将稀疏信道估计问题转化为压缩感知问题，并采用LASSO算法实现信道估计过程。通过计算机模拟验证了该方法优于基于最小二乘的信道估计方法。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Trajectory Optimization and Resource Allocation for OFDMA UAV Relay Networks
在本文中，我们考虑了一个单小区多用户正交频分多址接入（OFDMA）网络与一个无人机（UAV），它作为一个放大和转发中继，以提高服务质量（QoS）的用户设备（UE）在小区边缘。为了在保证用户公平性的同时提高系统吞吐量，对通信模式、子信道分配、功率分配和无人机轨迹进行联合优化，这是一个NP难问题。为了有效地设计无人机轨迹和资源分配，首先将问题分解为三个子问题，即，模式选择和子信道分配、轨迹优化和功率分配，然后迭代求解这些子问题。仿真结果表明，该算法的性能优于随机算法和蜂窝方案。
2021-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
Subcarrier Pairing as Channel Gain Tailoring: Joint Resource Allocation for Relay-Assisted Secure OFDMA with Untrusted Users
研究了具有非信任用户的协作安全正交频分多址（OFDMA）通信系统中的联合资源分配问题，包括子载波分配、子载波配对（SCP）和功率分配的优化.放大和转发（AF）和解码和转发（DF）的操作模式被认为是与源和中继的单独的功率预算约束。在找到AF中继系统的最优子载波分配问题后，证明了联合功率分配问题是一个广义凸问题，并给出了最优解。与传统的信道增益匹配观点相比，最优SCP被强调为信道增益剪裁的一个新概念。我们证明了最优SCP对子载波，使得有效信道增益之间的方差最小化。对于DF中继系统，我们表明，取决于源和中继的功率预算，SCP可以是在一个从属的角色，它提高了能量效率，或在一个主要的角色，它提高了系统的频谱效率。在AF中继系统中，我们证实了SCP的关键作用，并提高了系统的频谱效率。仿真结果验证了SCP的信道增益剪裁特性以及SCP在提高协作通信系统频谱和能量效率方面的各种作用。
2019-01-11 cs.IT math.IT
A Joint Design for Full-duplex OFDM AF Relay System with Precoded Short Guard Interval
本文针对全双工OFDM放大转发中继系统中的残余自干扰问题，将等效信道建模为IIR信道，提出预编码、功率增益控制与均衡的联合设计，缩短保护间隔以提升频谱效率，并验证了其误码率性能优于现有方案。
2023-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
Optimization Framework and Graph-Based Approach for Relay-Assisted Bidirectional OFDMA Cellular Networks
本文考虑了一种中继辅助的双向蜂窝网络，其中基站（BS）与每个移动站（MS）使用OFDMA的上行链路和下行链路进行通信。我们的目标是通过探索网络在各个维度（包括用户、子载波、中继和双向流量）的全部潜力来提高整体系统性能。在这项工作中，我们首先介绍了一种新的三时隙时分双工（TDD）传输协议。该协议统一了直接传输，单向中继和网络编码的双向中继之间的BS和每个MS.使用建议的三时隙TDD协议，然后，我们提出了一个优化的资源分配框架，以实现以下收益：合作分集（通过中继选择），网络编码增益（通过双向传输模式选择），和多用户分集（通过子载波分配）。我们将该问题表述为一个组合优化问题，它是NP完全的。为了使其更易于处理，我们采用了基于图的方法。我们首先建立了原问题与图论中的最大权团问题之间的等价关系。然后，采用基于任意蚁群优化（ACO）的元启发式算法在多项式时间内求解。仿真结果表明，该协议与蚁群优化算法一起显著提高了系统的总吞吐量。
2010-09-02 cs.IT cs.NI math.IT
Power Allocation in Multi-hop OFDM Transmission Systems with Amplify-and-Forward Relaying: A Unified Approach
提出了一种多跳正交频分复用（OFDM）放大转发（AF）中继系统功率分配（PA）问题的统一算法。在所提出的方法中，我们考虑短期和长期的个人和总功率约束的源和中继，并设计分散的低复杂度PA算法时，无线链路受到信道路径损耗和小规模瑞利衰落。特别是，针对提高瞬时速率的多跳传输系统与AF中继，我们开发（i）一个接近最佳的迭代PA算法的基础上接收的SNR在目的地的精确分析;（ii）低复杂度的次优迭代PA算法的基础上的近似表达式在高SNR政权;和（iii）低复杂度的非迭代PA计划有限的性能损失。由于多跳系统中的PA问题太复杂，无法用已知的优化求解器来解决，因此在所提出的公式中，我们采用了两阶段的方法，包括不同子载波之间的功率分配阶段和不同中继之间的功率分配阶段。然后通过迭代法适当地连接各个PA阶段，该迭代法试图补偿由不同的两阶段方法引起的性能损失。仿真结果表明，所提出的功率分配算法的优越性能。
2015-08-05 cs.IT math.IT
Information and Energy Cooperation in OFDM Relaying: Protocols and Optimization
在能量受限的无线网络中，将功率传输集成到无线通信中以支持同时无线信息和功率传输（SWIPT）是一种很有前途的技术。虽然大多数关于SWIPT的现有工作集中在容量-能量特性上，但是对SWIPT的合作传输的益处的研究要少得多。在本文中，我们考虑在正交频分复用（OFDM）中继系统中的SWIPT，其中源节点传输信息和功率的一部分同时到中继节点，和中继节点使用从源节点的收获功率转发源信息到目的地。为了支持同时的信息和能量合作，我们首先提出了一种传输协议，假设源和目的地之间的直接链路不存在，即功率分裂（PS）中继协议，其中中继节点在第一跳的接收信号功率分成两个单独的部分，一个用于信息解码和其他用于能量收集。然后，我们考虑的情况下，源和目的地之间的直接链路是可用的，并提出了传输模式自适应（TMA）协议，其中的传输可以同时完成合作模式和直接模式（在不同的子载波）。在直接模式中，当源向目的地发送信号时，目的地接收信号作为信息，并且中继节点同时接收信号以用于能量收集。联合资源分配问题制定最大化的系统吞吐量。利用拉格朗日对偶方法，我们发展了求解非凸优化问题的有效算法。
2015-06-23 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Selection-Based Cooperative OFDM Networks
本文研究了在基于选择的正交频分复用网络中，通过资源分配来实现最大最小公平性，其中源节点由固定的解码转发中继来辅助.传输策略选择、中继分配和功率分配的联合问题是一个具有指数复杂度的组合问题。为了有效地解决这些问题，我们分两个阶段来解决这些问题。第一组问题假设理想的源中继通道;这种简化有助于说明我们的一般方法以及为什么我们的解决方案提供严格的界限。然后，我们制定了传输策略选择，中继分配和功率分配在源和中继考虑所有通信信道的一般问题，即，有限电源中继通道。在到目前为止提到的两组问题中，假设子载波上的传输是独立的。然而，考虑到同步和使用FFT/IFFT对的实现的附带问题，在子载波级的资源分配似乎是不切实际的。因此，我们在整个OFDM块的级别上考虑资源分配。虽然最佳的资源管理需要一个详尽的搜索，我们开发了较低的复杂性紧边界。最后，我们提出了一个分散的基于块的中继方案。使用COST-231信道模型的仿真结果表明，该方案产生接近最佳的性能，同时提供了许多计算的好处。
2011-12-13 cs.IT math.IT
OFDM based Distributed Space Time Coding for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时分组码（DSTBC）的结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTBC从预编码的坐标交织正交设计和扩展的Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码的分布式差分空时分组码。
2008-04-19 cs.IT math.IT
OFDMA-based DF Secure Cooperative Communication with Untrusted Users
在这封信中，我们考虑通过在不可信用户之间采用可信解码和转发（DF）中继来进行基于OFDMA的安全协作通信的资源分配。我们制定了两个优化问题，即（i）和速率最大化受到源和中继的个人功率约束，和（ii）和功率最小化受到公平性约束，每个用户的最小支持安全速率要求。利用伪线性函数的KKT条件的最优性解决了优化问题。
2019-01-11 cs.IT math.IT
Energy Efficient Resource Allocation for Time-Varying OFDMA Relay Systems with Hybrid Energy Supplies
本文研究了正交频分多址（OFDMA）中继系统的能量有效的资源分配，该系统是由传统的公用电网和可再生能源发电机配备了存储设备。无线电资源的最佳使用取决于可再生能源发电和移动业务的特性，这表现出时间和空间的差异。在不知道系统统计先验知识的情况下，利用李雅普诺夫优化方法将问题分解为联合流量控制、无线资源分配和能量管理。实验证明，该算法在数据缓冲区和存储设备容量有限的情况下，可以获得接近最优的性能。仿真结果表明，该算法能够在系统效用和常规能耗之间实现灵活的折衷。与其他方案相比，该算法具有更好的性能。
2016-04-06 cs.DC cs.IT cs.NI
Optimal Unitary Linear Processing for Amplify-and-Forward Cooperative OFDM systems
在本文中，我们考虑了正交频分复用系统中的转发中继酉线性处理的中继。我们提出了一个通用的分析框架，以找到酉线性处理矩阵，最大限度地提高系统的可达速率。我们表明，最佳的处理矩阵是一个置换矩阵，这意味着子载波配对策略是最佳的。我们进一步推导出最佳的子载波配对方案的情况下，有和没有直接的源-目的地路径的多样性。仿真结果表明，与非最佳线性处理和非配对相比，最佳子载波配对可实现的增益。
2012-04-26 cs.IT math.IT math.OC
Joint Channel Estimation and Data Detection for Multihop OFDM Relaying System under Unknown Channel Orders and Doppler Frequencies
研究了时变信道下多跳中继正交频分复用（OFDM）系统的信道估计和数据检测问题。不同于以往的工作，高度依赖于统计信息的双选择性信道（DSC）和噪声提供准确的信道估计和数据检测结果，我们专注于更实际的情况下，未知的信道阶数和多普勒频率。首先，我们整合多链路，多跳信道矩阵成一个复合信道矩阵。然后，我们制定了未知的信道使用广义复指数基扩展模型（GCE-BEM）与一个大的过采样因子，以引入信道稀疏的延迟多普勒域。为了能够识别非零条目，采用具有Gamma超先验的稀疏增强高斯分布。在变分推理框架下提出了一种迭代算法。该算法在一个OFDM符号中仅使用有限的导频子载波，迭代估计信道，利用Viterbi算法恢复未知数据，并学习信道和噪声统计信息。仿真结果表明，在不需要任何统计信息的情况下，该算法的性能与最优信道估计和数据检测算法非常接近，而最优信道估计和数据检测算法需要系统结构、信道抽头位置、信道长度、多普勒频移以及噪声功率等具体信息。
2012-05-24 cs.IT math.IT
Energy Efficiency with Proportional Rate Fairness in Multi-Relay OFDM Networks
本文研究了多中继辅助OFDM系统中采用解码转发波束形成来辅助信息传输的能量效率问题。为了探索这种系统的EE性能与用户公平性，我们制定了一个优化问题，以最大限度地提高EE，通过联合考虑几个因素，传输模式的选择（DF中继波束成形或直接链路传输）、辅助中继集合选择、子载波分配和源处的功率分配以及子载波上的中继，在非线性比例速率公平性约束下，其中考虑了发射功率消耗和线性速率相关的电路功率消耗。针对非凸优化问题，提出了一种低复杂度的近似算法，仿真结果表明了该算法的有效性。我们还研究了电路功耗对系统性能的影响，发现在电路功耗为常数和与速率线性相关的情况下，系统EE都随着系统平均信道噪声比（CNR）的增加而增长，但增长率表现出不同的行为。当电路功耗恒定时，系统EE增长率是系统平均CNR的增函数;当电路功耗线性变化时，系统EE增长率是系统平均CNR的减函数。这一观察是非常重要的，它表明通过推导每单位数据率的电路动态功耗，可以大大提高系统EE。此外，我们还讨论了用户数和子载波数对系统EE性能的影响。
2015-11-24 cs.IT math.IT
Pilot Optimization and Power Allocation for OFDM-based Full-duplex Relay Networks with IQ-imbalances
在具有IQ不平衡和全双工中继站的OFDM中继网络中，如何利用频域最小二乘信道估计器的均方误差和（Sum-MSE）最小化准则来优化导频图案和功率分配，对自干扰消除有重要影响。首先将导频方向图的设计问题转化为凸优化问题。从KKT条件出发，在固定源功率和RS功率的情况下，导出了最优解的解析表达式。随后，在源节点和RS的总发射功率总和约束下，提出并给出了一种最优功率分配（OPA）策略，以进一步缓解Sum-MSE的影响。仿真结果表明，该OPA算法的最小均方误差（Sum-MSE）优于等功率分配（EPA）算法，且最小均方误差（Sum-MSE）性能增益随着$ρ$偏离$ρ^o$的值而增大，其中$ρ$定义为RS处剩余SI信道与从源到RS的预期信道的平均比值.例如，通过以因子$4$收缩或拉伸$ρ$，OPA实现超过EPA的约5dB SNR增益。更重要的是，随着$ρ$减小或增大得更多，性能增益变得更加显著。
2017-09-11 cs.IT math.IT
Energy-efficient resource allocation for hybrid bursty services in multi-relay OFDM networks
针对双向多中继（TWMR）OFDM网络中具有服务质量（QoS）要求的混合突发业务，提出了映射双向注水（MTWF）方案，以最大化能量效率（EE）。首先对突发业务进行严格证明的等价齐次泊松过程分析，在此基础上将QoS需求转化为和速率约束。非凸EE最大化问题，包括子载波分配，中继选择（RS）和速率分配，是涉及组合优化的NP-难问题。为了在没有突发业务先验知识的情况下在每个子载波上进行最优RS，我们利用高数据速率需求下的一些近似关系来消除其对双向数据率的依赖，并且简化了整个优化问题。在得到仅依赖于信道条件的最优信道配置后，采用精英选择遗传算法（ESGA）进行子载波分配，并通过推导双向注水原理实现各业务的速率分配。提出了一种新的等价优化目标函数作为ESGA的简单评价指标，降低了ESGA的复杂度。最后，通过仿真验证了该方案的优越性和收敛性，以及对不同场景的适用性。
2018-01-05 cs.IT math.IT
Novel Subcarrier-pair based Opportunistic DF Protocol for Cooperative Downlink OFDMA
提出了一种新的基于子载波对的机会DF协议，用于解码转发（DF）中继辅助的协作下行OFDMA传输。具体地说，用户消息比特在两个连续的等持续时间时隙中发送。第一时隙中的子载波可以与第二时隙中的子载波配对，用于到用户的DF中继辅助传输。特别地，源和中继器可以同时发送以在第二时隙中的子载波处实现波束成形以用于中继器辅助传输。在第一或第二时隙中的每个不成对的子载波由源用于直接传输到用户，而无需中继的辅助。该协议在总功率约束条件下，解决了总速率最大化资源分配（RA）问题.结果表明，新的协议导致的最大和速率大于或等于一个基准，这不允许源实现波束成形的子载波在第二个时隙的中继辅助传输。然后，开发多项式复杂度RA算法以找到（至少近似地）最优资源分配（即，源/中继功率、子载波配对和对用户的分配）。数值实验表明，新的协议可以导致更大的和率比基准。
2013-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Subcarrier Pairing and Power Allocation for OFDM Transmission with Decode-and-Forward Relaying
在本文中，一个点对点的正交频分复用（OFDM）系统的解码和转发（DF）中继被认为是。传输由两个跳组成。源在第一跳中发送，中继在第二跳中发送。每一跳占用一个时隙。中继是半双工的，并且能够在一个时隙中的特定子载波上解码消息，并且在下一个时隙中的不同子载波上重新编码和转发它。因此，每个消息在两跳中在一对子载波上传输。假设目的地能够组合来自源和中继的关于同一消息的信号。该算法的目标是通过联合优化子载波配对和每跳子载波上的功率分配来最大化系统的加权和速率。速率的加权要考虑不同子载波可以携带用于不同服务的信号的事实。总的和个人的电源和继电器的功率约束进行了研究。对于中继不发送的情况下，在一些子载波上，因为这样做不会提高加权和速率，我们进一步允许源发送新的消息在这些空闲的子载波上。据我们所知，这样的联合优化包括目的地组合尚未在文献中讨论。该问题首先制定为一个混合整数规划问题。然后通过连续松弛法将其转化为凸优化问题，并在对偶区域内求解。基于优化结果，算法，以实现可行的解决方案也被提出。仿真结果表明，该算法几乎达到了最优的加权和速率，并优于现有的方法在各种信道条件下。
2011-03-29 cs.IT math.IT
Mobile Beamforming & Spatially Controlled Relay Communications
The State University of New Jersey（新泽西州立大学）
本文研究了单源单目标机器人中继网络中的随机运动规划问题，提出了一种两阶段随机规划方法，通过优化中继位置以最大化总波束成形功率的期望倒数，采用随机因果信道状态信息进行决策。
2016-03-19 cs.IT cs.SY eess.SY
Full-Duplex MIMO-OFDM Communication with Self-Energy Recycling
研究了全双工中继多输入多输出正交频分复用（OFDM）通信中的能量回收问题。由于全功率传输而导致的环路自干扰（SI）被视为能量受限的中继节点通过无线功率传输补充其能量需求的机会。在将源信息转发到目的地时，FD中继器可以同时从源无线传输以及还通过从其自身传输的能量回收来收获能量。其目标是通过设计OFDM子载波和发射天线上的最优功率分配来最大化整体频谱效率。由于大量的子载波，这个设计问题提出了一个大规模的非凸优化问题，涉及几千个变量的功率分配，这是非常具有挑战性的计算。提出了一种新的路径跟踪算法，该算法收敛于最优解。该算法是非常有效的，因为它是基于\textit{closed-form}计算。一个实际的模拟设置的数值结果表明，通过实现高频谱效率的有前途的结果。
2019-03-24 cs.IT math.IT
On the Uplink Spectral Efficiency of Full-Duplex Cooperative OFDMA Systems
提出了一种适用于带内全双工蜂窝网络上行链路的资源分配算法。FD蜂窝网络被假设为基于正交频分多址（OFDMA）并且由与多个用户通信的基站组成。网络中的一些用户充当其他用户的中继，并帮助他们将数据传输到基站。这些继电器是FD并且基于放大和转发（AF）协议工作。通过合理选择中继节点，优化分配子载波和功率，使网络总速率最大化。在优化过程中，我们还对用户的服务质量（QoS）和功率施加了一些约束。提出了一种基于用户最大数据率的中继选择算法，并采用线性分配算法进行子载波分配。证明了所得到的优化问题可以转化为凸问题，因此可以用标准的数值方法求解。仿真结果验证了该方案对网络总速率和覆盖范围的影响。
2016-11-08 cs.IT math.IT
Achieving maximum energy-efficiency in multi-relay OFDMA cellular networks: a fractional programming approach
在本文中，联合功率和子载波分配问题的背景下，最大限度地提高能量效率（EE）的多用户，多中继正交频分多址（OFDMA）蜂窝网络，其中的目标函数被制定为频谱效率（SE）的总功耗的比值。证明了所考虑的分式规划问题是拟凹的，从而可以采用Dinkelbach方法以较低的复杂度找到最优解。该方法通过求解一系列参数化凹次问题来解决上述主问题。这些次要问题使用对偶分解方法来解决，其中每个次要问题被进一步分解成许多类似的子问题。可达到的EE和SE的系统采用EE最大化（EEM）和SE最大化（SEM）算法的各种系统参数的影响的特点。特别是，据观察，增加继电器的数量为一系列的细胞大小，虽然略有增加可达到的SE，降低EE显着。注意，当中继器被放置得更靠近BS以利用所得到的视线链路时，实现了最高的SE和EE。此外，增加可用子载波的数量和活动用户设备（UE）的数量两者都增加了系统的EE和总SE两者，分别作为增加的频率和多用户分集的益处。最后，它表明，正如预期的那样，增加可用功率往往会提高SE，当使用SEM算法。相比之下，给定足够高的可用功率，EEM算法获得最大可实现EE和次优SE。
2013-10-29 cs.IT math.IT
Spectral and Energy Spectral Efficiency Optimization of Joint Transmit and Receive Beamforming Based Multi-Relay MIMO-OFDMA Cellular Networks
首先提出了一种基于联合发射接收波束赋形的多中继多输入多输出正交频分多址（MIMO-OFDMA）蜂窝网络传输协议。然后，我们解决了相关的网络范围内的频谱效率（SE）和能量频谱效率（ESE）的优化问题。更具体地说，网络的MIMO信道在数学上被分解成几个有效的多输入单输出（MISO）信道，这些信道基本上是空间复用的。因此，这些有效的MISO信道被称为空间复用分量（SMC）。为了提高SE/ESE的性能，SMC进行分组使用一对建议的分组算法。第一个是最佳的，在这个意义上，它详尽地评估所有可能的SMC的组合，满足半正交性标准和其他相关的系统约束，而第二个是一个较低的复杂度的替代方案。对应于这两种分组算法，分别建立了一对SE和ESE最大化问题，从而得到每个子载波块的最优SMC组和最优功率控制变量。这些优化问题被证明是凹的，并采用对偶分解方法获得其解决方案。依靠这些优化解决方案，表征了各种系统参数对可达到的SE和ESE的影响。特别是，我们证明了在一定条件下，较低的复杂性SMC分组算法实现了90%的SE/ESE达到基于穷举搜索的最佳分组算法，而征收低至3.5%的后者计划的计算复杂性。
2014-07-29 cs.IT math.IT
Spectrum Leasing and Cooperative Resource Allocation in Cognitive OFDMA Networks
本文研究了一种基于OFDMA的协作认知无线电网络，主系统将其部分子信道租赁给次系统，以换取次用户作为中继协助主用户的传输。我们的目标是确定主系统和次系统之间的合作策略，以最大限度地提高SU的总速率，同时保持服务质量（QoS）要求的PU。我们制定了一个联合优化问题的PU传输模式选择，SU（或中继）的选择，子载波分配，功率控制，和时间分配。通过对偶方法，将该混合整数规划问题分解为并行的子载波子问题，每个子问题确定一个PU和一个SU之间的合作策略。我们表明，在每个租用的子载波，最佳策略是让SU专门作为一个中继或发送自己。这一结果从根本上不同于单信道系统中的传统频谱租赁，在单信道系统中，如果SU有助于PU的传输，则SU必须为自己传输一小部分时间。然后，我们提出了一个基于子梯度的算法，找到渐近最优解的原始问题在多项式时间。仿真结果表明，该算法能显著提高网络性能.
2012-09-14 cs.IT math.IT
Implementation of Physical-layer Network Coding
提出了一种基于物理层网络编码原理的双向中继网络的实现方案。到目前为止，只有一个简化版本的物理层网络编码（PNC）方法，称为模拟网络编码（ANC），已成功实现。ANC的优点是易于实现;另一方面，缺点是中继器在转发信号之前将噪声与信号一起放大。其中中继器执行接收信号的XOR或其他去噪PNC映射的PNC系统具有显著更好的性能的潜力。然而，这种PNC系统的实施带来了许多挑战。例如，中继站必须能够处理从两个端节点接收的同时信号的符号和载波相位偏移，并且中继站必须在检测信号之前执行信道估计。我们调查的PNC实现在频域中，被称为FPNC，以应对这些挑战。FPNC基于OFDM。在FPNC中，对每个子载波中的OFDM样本而不是时域中的样本执行XOR映射。我们在通用软无线电外设（USRP）平台上实现了FPNC。我们的实现只需要适度修改的802.11a/g OFDM PHY的分组前导码设计。在OFDM中，借助于循环前缀（CP），可以以类似的方式处理符号冗余和多径衰落效应。我们的实验结果表明，符号同步和符号异步FPNC具有基本相同的BER性能，无论是信道编码和非信道编码的FPNC。
2011-05-17 cs.IT cs.NI math.IT
Enhancing Physical Layer Security in AF Relay Assisted Multi-Carrier Wireless Transmission
本文研究了基于双跳正交频分复用（OFDM）的无线通信系统中的物理层安全问题。首先，我们考虑一个单用户单中继系统，并研究了在源和中继的联合功率优化问题，在两个节点的个人功率约束。其目标是最大化端到端的保密率与不同的子载波上的最佳功率分配。稍后，我们考虑更一般的多用户多中继场景。在端到端保密率的高信噪比近似下，将基站功率分配、中继选择、用户子载波分配和每个中继节点的功率负载联合优化，建立了一个优化问题.目标是最大化系统的整体安全性，该系统受到每个发送节点处的独立功率预算限制和基于OFDMA的独占子载波分配约束。通过对偶理论得到了一个联合优化解。对偶分解允许利用凸优化技术来找到源节点和中继节点处的功率负载。此外，还研究了在基站处固定功率分配的中继节点处的功率负载以及中继选择和子载波分配的优化。最后，一个次优方案，探讨在所有发射节点的联合功率分配的固定子载波分配和中继分配的影响。最后，仿真结果验证了所提出的方案的性能。
2018-01-11 cs.IT math.IT
Resource Allocation and Relay Selection In Full-Duplex Cooperative Orthogonal Frequency Division Multiple Access Networks
研究了带内全双工协作蜂窝网络上行链路中继选择问题。假设一个正交频分多址（OFDMA）蜂窝网络，我们开发了一个中继选择和资源分配算法，该网络。中继选择算法基于用户之间的距离和工作在放大转发（AF）模式下的信号与干扰加噪声比（SINR）来选择最佳中继。该优化问题为所有用户分配最优的子载波和功率，以最大化网络的平均和速率。此外，优化问题的约束条件是每个用户的服务质量（QoS）和发射功率。仿真结果表明了该方法的良好性能。
2017-02-07 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom in Cached MIMO Relay Networks With Multiple Base Stations
物理层中继缓存增加单个小区的自由度（DoF）的能力最近被说明。在本文中，我们将这一结果扩展到多个小区的情况下，其中多个非合作基站（BS）之间共享缓存中继。特别是，我们表明，一个大的自由度增益可以通过利用具有共享的中继，与BS合作的好处。我们首先提出了一个缓存辅助中继协议，提高了BS和中继之间的合作机会。接下来，我们考虑缓存内容放置问题，旨在设计在中继缓存内容，使自由度增益最大化。我们提出了一个最优算法和一个接近最优的低复杂度的缓存内容放置问题的算法。仿真结果表明，使用建议的中继缓存协议的自由度增益显着改善。
2017-02-17 cs.IT math.IT
Power Allocation for Adaptive OFDM Index Modulation in Cooperative Networks
提出了一种协作网络中自适应正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）的功率分配策略。该分配策略基于KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件，以最大化网络平均容量为目标，根据瞬时信道状态信息（CSI）进行分配。由于源和中继的发射功率分别受到约束，因此我们可以通过将功率分配给活动子载波来制定优化问题。与传统的均匀功率分配策略相比，所提出的动态策略可以导致更高的平均网络容量，特别是在低信噪比（SNR）区域。蒙特卡罗模拟产生的数值结果也验证了分析。通过应用所提出的功率分配策略，自适应OFDM IM的效率可以在实践中得到提高，这为其在未来的实现，特别是在小区边缘通信铺平了道路。
2017-08-19 cs.IT math.IT
Using Space-Time trellis Codes For AF Relay Channels
假设源节点和目的节点都有多根天线，而中继节点只有一根天线，在放大转发（AF）模式下，研究了协作中继信道中空时格形码（STTC）的分析与设计.我们推导出一个成对的错误概率（PEP）在这种类型的信道中的STTC的性能表达式。一个简单的PEP上限，然后导出，并最大化，以找到最佳的STTC。我们表明，所设计的STTC的基础上推导出的标准实现全分集AF中继信道，特别是在高信号噪声比（SNR）。单天线中继的中继信道中的最大可实现分集由$\min(M,N)$限定，其中$M$和$N$分别是源节点和目的节点中的天线数目。仿真结果表明，所提出的码实现了最大分集，也提供了一个有吸引力的编码增益。
2012-09-01 cs.IT math.IT
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Energy Efficiency and Goodput Analysis in Two-Way Wireless Relay Networks
本文研究了瑞利衰落信道中两个源节点通过中继节点间接交换信息的双向中继网络。放大和转发（AF）和解码和转发（DF）技术已在TWRN采用马尔可夫链模型进行了分析，通过该模型的网络操作进行了描述和深入研究。自动重传请求（ARQ）重传已被应用，以保证成功的分组交付。在给定的AF或DF TWRN中，比特能量消耗和有效吞吐量表达式已被推导为传输速率的函数。数值结果被用来确定最佳的传输速率的比特能量消耗最小化或有效吞吐量最大化。在AF和DF模式的能量和传输效率方面的网络性能进行了比较。
2011-02-26 cs.IT math.IT
