1、協(xié)作通信是一種新型傳輸技術(shù),是MIMO技術(shù)實(shí)用化的重要途徑。其融合分集與中繼傳輸優(yōu)勢(shì),可將傳統(tǒng)的集中式競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系向分布式協(xié)作關(guān)系轉(zhuǎn)變,通過協(xié)作方式來提升通信的容量與品質(zhì),在不改變基礎(chǔ)設(shè)施前提下實(shí)現(xiàn)發(fā)送端多天線的技術(shù)難題,所以備受學(xué)術(shù)界和運(yùn)營(yíng)商廣泛關(guān)注。協(xié)作通信關(guān)鍵技術(shù)包括:中繼節(jié)點(diǎn)的選擇、編碼協(xié)作、能量消耗與最優(yōu)功率分配、多小區(qū)協(xié)作以及跨層協(xié)作等。其中,前三項(xiàng)是基礎(chǔ)性理論問題,本文對(duì)其進(jìn)行了深入研究,具體如下:
　　在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中

2、選擇一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn),是協(xié)作通信研究的基礎(chǔ)性問題。首先,從增加系統(tǒng)可靠性和降低復(fù)雜度兩方面考慮,提出了一種中繼節(jié)點(diǎn)選擇策略,根據(jù)信噪比門限方法得到可靠節(jié)點(diǎn),由選擇因子來確定最優(yōu)節(jié)點(diǎn)。該策略有較低的誤碼率和復(fù)雜度。其次,研究了Two_way中繼系統(tǒng)中繼節(jié)點(diǎn)選擇問題。提出了放大轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)編碼的雙向中繼節(jié)點(diǎn)選擇(TWRS-AF、TWRS-NC)策略,兩策略均可實(shí)現(xiàn)全分集,并比較了兩策略的誤碼性能和分集增益。最后,在多S-R-D節(jié)點(diǎn)網(wǎng)

3、絡(luò)環(huán)境中,使用窮舉算法可獲得最優(yōu)解。為降低其計(jì)算復(fù)雜度,提出了改進(jìn)選擇策略,該策略除了能達(dá)到與最優(yōu)算法類似吞吐量,而且復(fù)雜度也大大降低。
　　編碼協(xié)作是將成熟的信道編碼技術(shù)應(yīng)用于協(xié)作分集系統(tǒng)中,可以提供分集和編碼增益。首先,為解決中繼端解碼錯(cuò)誤而得不到分集增益的問題,提出了一種LDPC編碼混合轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作模型(HF-LDPC)。通過不同的用戶發(fā)送碼字的不同部分,來獲得分集增益和編碼增益。研究表明:混合轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作模型性能優(yōu)于傳統(tǒng)LDPC編

4、碼協(xié)作模型。其次,噴泉碼具有編碼冗余度低,發(fā)端無需考慮信道狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。將LT碼運(yùn)用到協(xié)作通信中。討論了兩種傳輸模式,并說明LT噴泉編碼能夠降低誤比特率,并加快譯碼速度。
　　在傳感器網(wǎng)等功率受限的無線網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)能量消耗和功率分配同樣是協(xié)作系統(tǒng)考慮的關(guān)鍵問題。首先,分析了影響協(xié)作節(jié)點(diǎn)能量消耗的因素,并對(duì)幾種協(xié)作模式能耗進(jìn)行比較。其次,提出一種能量效率的傳輸算法(EET),該算法先計(jì)算出關(guān)鍵的路徑比閾值,之后根據(jù)幾何關(guān)系式來判斷節(jié)點(diǎn)