能量受限网络中协作通信的优化研究

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1、万方数据厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：专闫加7悔]月矽日万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明IYIIIIIl2IIIl7IIIH31Ul

2、l5IIll4lU7lill本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√

3、”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：苗叼勇7。f丫年]月琴日万方数据摘要在无线自组织网络中，多径衰落和噪声干扰是影响网络性能的两个重要因素，通过中继节点协作传输，可以在接收端形成分集增益，从而进行更高速、可靠地通信。之前已经有很多的文献，针对如何选择协作节点的问题进行了讨论分析。但这些分析仅对吞吐量和时延等性能进行了优化，并没有综合考虑能耗和干扰等问题。在以上的协作方法中

4、，某些中继节点可能需要频繁为其他节点提供协作传输，自己本身的传输业务会受到影响，同时能量很容易耗尽，这显然不是我们所希望看到的。针对这个问题，本文在分析协作通信吞吐量的同时，综合考虑了能耗，并通过对协议优化来实现降低能耗的目的。我们研究的内容将按照以下几部分分别介绍：首先，本文对基本的IEEE802．11协议做了简单介绍，在此基础上，提出了新的协作方案，此方案主要围绕以下三个问题：何时进行协作，如何选择协作节点，协作节点怎样转发数据包。该协作方案与以往的协作方法最大的不同在于，中继节点在转发数据包时，根据保证目的节点接收性能所需要的

5、信噪比，来调节发送功率的大小，以减小协作传输的能耗。其次，本文采用了一个干扰分析模型，用以定义链路干扰区域，方便分析链路干扰范围的大小，并据此计算出链路的无干扰概率和网络中可激活的平均链路条数。此外，还给出了链路无干扰概率，网络中可激活链路的平均链路条数。然后，针对改进的协作协议，根据协议的信道接入流程和传输机制，建立了马尔可夫模型，并建立状态方程，通过求解状态方程，计算出马尔可夫模型中各状态的概率和对应的时间平均概率，进一步推导出单条链路上的平均吞吐量。最后，根据理论结果分析整个网络的吞吐量和能耗，并对非协作协议，中继节点发送功率

6、固定的协作协议和中继节点发送功率可调的协作协议，对吞吐量和能耗性能进行了对比分析。关键词：协作传输；功率可调；干扰分析；能量受限万方数据AbstractMultipathfadingandnoisearethetwomostimportantfactorsintheinterferenceontransmissionperformance．Diversitygaincanbeachievedwhencooperativetransmissionisadoptedinthewirelessnetworks，whichcanprovid

7、emuchhelpcommunicationinweakchannel．Muchhasbeendoneonthecooperativeprotocolandtheperformanceanalysis，whichaimsatthroughputanddelays．Energycostandinterferencehaven’tbeenresearchedintegrally．InthispapeLthecontentweresearchedareintroducedasfollow：Firstly,weintroduceIEEE80

8、2．1lbrieflyandproposeanewcooperativeschemebasedonit．Inthisnewschemewewilldiscussthreeissues：whencooperativetransmissi