机会全双工/双向中继策略 被引量：2

1

作者 王雨榕 吴连国 +2 位作者 许魁 徐友云 王飞 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第2期208-215,共8页

传统双向中继(Two-way relaying,TWR)策略在信道和数据速率非对称性条件下性能较差。本文提出一种机会全双工/双向中继策略,提高无线中继系统在信道和数据速率非对称条件下的中断概率性能。以最优中断概率为准则,将机会全双工/双向中继... 传统双向中继(Two-way relaying,TWR)策略在信道和数据速率非对称性条件下性能较差。本文提出一种机会全双工/双向中继策略,提高无线中继系统在信道和数据速率非对称条件下的中断概率性能。以最优中断概率为准则,将机会全双工/双向中继策略建模为传输时间分配问题,给出了机会全双工/双向中继策略最优时间资源和中继功率分配方案。仿真结果表明,与传统的全双工中继(Full-duplex relaying,FDR)和双向中继(TWR)比较,所提策略能够获得更好的中断概率性能。 展开更多

关键词 机会全双工/双向中继 非对称信道和数据速率 中断概率 资源分配

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基于短包通信选择中继辅助的全双工双向系统信息新鲜度分析

2

作者 牛夏秧 贾向东 +1 位作者 张亮 薛凯来 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第12期2138-2150,共13页

针对日益复杂的通信场景和日渐稀缺的频谱资源,以及信息新鲜度极其重要的现状。本文结合全双工(Full duplex,FD)、双向中继等技术,并基于短数据包传输(Short packet communication,SPC),构建一个选择中继辅助的全双工双向(Full duplex t... 针对日益复杂的通信场景和日渐稀缺的频谱资源,以及信息新鲜度极其重要的现状。本文结合全双工(Full duplex,FD)、双向中继等技术,并基于短数据包传输(Short packet communication,SPC),构建一个选择中继辅助的全双工双向(Full duplex two-way,FDTW)模型。采用信息年龄(Age of Information,AoI)作为度量信息新鲜度的性能指标,为了深入研究中继辅助链路在此类模型中对AoI所带来的性能增益,同时考虑直连链路、中继辅助链路与中继的工作状态,设计三种传输方案:无中继辅助(Non relay-assisted,NRA)方案、放大转发中继辅助(Amplifyand-forward relay-assisted,AFRA)方案、解码转发中继辅助(Decode-and-forward relay-assisted,DFRA)方案。利用短包传输理论对每种方案下目的节点接收数据包的平均包错误率公式进行建模;利用图形分解法求解在每种方案下的平均信息年龄(Average Age of Information,AAoI)。其中在考虑中继辅助的方案中,AoI的演变较复杂,因此借助马尔可夫链进一步求解,这是对复杂传输情况下利用图形分解法求AoI方法的进一步补充。在仿真部分依据直连链路和中继辅助链路的相对状态进行分类讨论,结果表明,在直连链路信道状态相对较差时,中继辅助对AAoI的降低明显,最佳AAoI在AFRA方案下C为220 bits左右获得,可降低8.33%,在所考虑情况下由于数据包长度对误包率的影响,在数据包长度较小时,DFRA方案获得更优的AAoI,在数据包长度超过160~180 bits时,AFRA方案则获得更优的AAoI,同时随着直连链路状态不断变好,整体AAoI也会降低。 展开更多

关键词 信息年龄 全双工 中继协作 短包通信 非正交多址接入 双向通信

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能量受限全双工双向中继系统的波束成形设计 被引量：7

3

作者 王伟 安立源 +1 位作者 章国安 张士兵 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期43-52,共10页

提出了一种基于无线信息与能量同时传输的波束成形设计方案。该方案在满足源节点信干噪比和中继传输功率等约束条件下,通过联合优化波束成形向量、功分因子和发射功率等参数实现能量收集的最大化。此设计是一个非凸的优化问题,为了有效... 提出了一种基于无线信息与能量同时传输的波束成形设计方案。该方案在满足源节点信干噪比和中继传输功率等约束条件下,通过联合优化波束成形向量、功分因子和发射功率等参数实现能量收集的最大化。此设计是一个非凸的优化问题,为了有效求解该问题,采用分步优化方法将原问题分解成3个子问题。提出利用半定松弛技术和约束激活准则分别求解3个子问题,并通过收敛迭代算法求得原问题的次优解。仿真结果表明,所提联合优化算法相比预编码、资源分配算法具有更好的性能,且与传统的半双工算法相比,在计算复杂度略增的前提下其能量收集效率可提升2~3倍。 展开更多

关键词 能量收集 无线信息与能量同时传输 波束成形 全双工 双向中继

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非正交全双工双向中继系统差错性能分析 被引量：2

4

作者 冯文江 刘国岭 +3 位作者 孔乾坤 包涛涛 唐冰蓝 应腾达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1397-1403,共7页

全双工(FD)通信方式能够将双向中继(TWR)系统的频谱效率提高一倍,但是解码可靠性受到残留自干扰的恶化.本文研究非正交FD-TWR系统的差错性能.在中继节点自干扰消除性能强于用户节点的条件下,分析成对差错概率在高发射功率区间的渐进表达... 全双工(FD)通信方式能够将双向中继(TWR)系统的频谱效率提高一倍,但是解码可靠性受到残留自干扰的恶化.本文研究非正交FD-TWR系统的差错性能.在中继节点自干扰消除性能强于用户节点的条件下,分析成对差错概率在高发射功率区间的渐进表达式,进而导出系统分集增益和编码增益.针对系统编码结构,分析分集增益的可达条件.与频谱效率相同的半双工TWR系统相比,充分抑制自干扰和采用满分集预编码的FD-TWR系统在误比特率为10-3时具有20d B的差错性能优势. 展开更多

关键词 全双工通信 双向中继 残留自干扰 成对差错概率 满分集预编码 协作通信

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存在I/Q不平衡的OFDM全双工双向译码转发中继系统及其性能分析

5

作者 吴皓威 赵俊波 +1 位作者 文格 欧静兰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期619-625,共7页

全双工技术可以使频谱利用率翻倍,是5 G系统的关键技术之一。采用直接变换结构的全双工系统中残余自干扰(Residual Self-Interference,RSI)和同相/正交(In-phase/Quadrature,I/Q)不平衡是限制系统性能的两大主要因素。该文针对存在I/Q... 全双工技术可以使频谱利用率翻倍,是5 G系统的关键技术之一。采用直接变换结构的全双工系统中残余自干扰(Residual Self-Interference,RSI)和同相/正交(In-phase/Quadrature,I/Q)不平衡是限制系统性能的两大主要因素。该文针对存在I/Q不平衡的OFDM全双工双向中继系统,建立了译码转发中继模式下的全双工系统信号模型,分析了瑞利衰落信道下系统的中断性能,获得了系统中断概率的闭式表达式。仿真结果不仅验证了理论分析的正确性,还得到结论:随着I/Q不平衡程度和残余自干扰强度的降低,系统中断性能将得到改善;只有沿着最速下降路线降低I/Q不平衡或中继节点RSI,才能实现最优的性能提升;通过系统I/Q不平衡与RSI参数所在的坐标点和最速下降路线的相对位置关系,来确定改善全双工双向中继系统中断性能的最优措施。 展开更多

关键词 全双工 双向中继 I/Q不平衡 中断概率

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大规模天线全双工双向中继系统的干扰分析 被引量：1

6

作者 邱梦婷 赵普 俞晖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期647-656,共10页

针对全双工中继的残留回路干扰(RLI)和大规模多输入多输出(Massive MIMO)的导频污染问题,研究了一个多对用户的全双工双向中继系统,其中用户均为单天线,中继对信号进行最大比合并/最大比发射波束赋形,信道估计阶段使用长度为τ的导频序... 针对全双工中继的残留回路干扰(RLI)和大规模多输入多输出(Massive MIMO)的导频污染问题,研究了一个多对用户的全双工双向中继系统,其中用户均为单天线,中继对信号进行最大比合并/最大比发射波束赋形,信道估计阶段使用长度为τ的导频序列,且τ=K.理论分析得出,当中继的收发天线数均趋于无穷大时,全双工中继的RLI和导频污染同时趋于零,并且用户对之间干扰和噪声均被消除.仿真结果证实了上述理论分析,并且随着中继天线数的增大,系统的频谱效率和能量效率将逐渐提高.进一步仿真表明,当中继的收发天线数大于160时,全双工双向中继系统的频谱效率优于半双工双向中继系统,继而优于全双工单向中继系统,并且优势随着天线数的增大更为显著.因此,大规模天线的全双工双向中继相较传统的中继系统具有更好的通信效率. 展开更多

关键词 大规模多输入多输出 全双工 双向中继系统 导频污染

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基于译码转发的全双工多用户对双向中继MIMO系统波束成形算法

7

作者 崔玉荻 束锋 +3 位作者 胡锦松 王进 陈洪洋 朱伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期633-636,共4页

全双工系统相比半双工系统对通信容量有很大的提升,但中继处的自干扰问题严重影响全双工系统的性能,而且多个用户间存在的信号泄漏也对系统性能造成影响。文中针对基于译码转发(Decode-and-forward,DF)的全双工多用户对双向中继系统,将... 全双工系统相比半双工系统对通信容量有很大的提升,但中继处的自干扰问题严重影响全双工系统的性能,而且多个用户间存在的信号泄漏也对系统性能造成影响。文中针对基于译码转发(Decode-and-forward,DF)的全双工多用户对双向中继系统,将用于消除中继自干扰的零空间投影算法(Null-space projection,NSP)与消除多用户对间干扰的迫零(Zero forcing,ZF)和块对角化(Block diagonalization,BD)算法结合,重新设计波束成形矩阵,实现同时消除自干扰和多用户间干扰的目的。仿真结果表明,构造的全双工多用户对双向中继系统可以达到同时消除自干扰与多用户间干扰的目的。 展开更多

关键词 译码转发 全双工 自干扰消除 多用户对双向中继 波束成形

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不均等双向解码转发机会中继通信性能分析 被引量：5

8

作者 刘洪 任术波 项海格 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期2344-2350,共7页

双向中继通信在保证传统单向协同通信空间分集收益的同时提高了频谱利用率。在双向不等速率要求场景下,针对结合解码转发网络编码的双向机会中继通信系统模型,给出了系统通信的近似中断概率闭式表达,并且提出了已知信道瞬时信息条件下... 双向中继通信在保证传统单向协同通信空间分集收益的同时提高了频谱利用率。在双向不等速率要求场景下,针对结合解码转发网络编码的双向机会中继通信系统模型,给出了系统通信的近似中断概率闭式表达,并且提出了已知信道瞬时信息条件下的功率优化分配方法。仿真结果分析验证了解码转发双向机会中继通信的中断概率性能,表明在功率优化分配后和中等信噪比条件下,解码转发双向机会中继通信比模拟网络编码方式有2～3dB的收益。 展开更多

关键词 协同通信 双向机会中继 功率优化分配 解码转发网络编码

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最小化具有无线携能通信的全双工中继系统发射功率和 被引量：4

9

作者 周叶宁 李陶深 +1 位作者 曾敏 肖楠 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期363-368,共6页

考虑在无线网络中采用信息与能量同步传输来提高无线中继系统的性能,提出了基于无线射频网络中采用无线携能通信(SWIPT)技术的具有自能量回收的双向传输全双工中继系统。SWIPT应用在双向全双工中继系统中是一个新的尝试,其中能量受限的... 考虑在无线网络中采用信息与能量同步传输来提高无线中继系统的性能,提出了基于无线射频网络中采用无线携能通信(SWIPT)技术的具有自能量回收的双向传输全双工中继系统。SWIPT应用在双向全双工中继系统中是一个新的尝试,其中能量受限的目的节点使用从中继和环路信道捕获的能量来发送反馈信息,并给出了全双工中继系统工作的逻辑结构和能量受限的目的节点的物理结构。然后,以最小化系统发射功率和作为优化目标来描述系统的性能,采用功率分配方案进行信息解码和能量捕获,应用半定规划、秩松弛和拉格朗日方法将原始非凸优化方程转化为可解凸优化问题并求解,且联合优化了中继发射功率、发射波束成形向量和功率分配比率。最后,实验仿真对比了所提的新系统与传统双向传输中继系统,结果验证了利用自能量回收不仅可以消除自干扰,而且可以显著优化系统发射功率和,且由于SWIPT技术与全双工中继系统的结合,使得所提出的系统比传统的双向传输系统具有更高的性能增益。 展开更多

关键词 无线携能通信 双向传输 全双工 中继系统 发射功率和 自能量回收 半定规划 秩松弛

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无线带内全双工信道的多用户最优分配问题模型 被引量：5

10

作者 王文鼐 黄亚男 +1 位作者 吴炜 王斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期721-727,共7页

无线带内全双工(IBFD)具有频谱效率倍增潜力,应用到多用户接入时,共享信道的优化分配将决定系统容量的实际增益。该文分析多用户争用冲突的干扰特性及链路分配的约束条件,以容量最大为优化目标,针对双向全双工(BFD)、全双工中继(FDR)以... 无线带内全双工(IBFD)具有频谱效率倍增潜力,应用到多用户接入时,共享信道的优化分配将决定系统容量的实际增益。该文分析多用户争用冲突的干扰特性及链路分配的约束条件,以容量最大为优化目标,针对双向全双工(BFD)、全双工中继(FDR)以及两者混合的传输模式,建立信道资源分配的问题模型。通过典型站点分布的最优解计算,分析IBFD系统相对半双工(HD)的容量增益。结果表明,BFD有理想的100%增益,而FDR有较大变化范围(最低增益25%)。此外,计算发现,站点间传输链路呈现1维链型结构的容量增益明显优于2维平面分布的链路结构。 展开更多

关键词 无线带内全双工多用户资源分配 最优化问题模型 双向全双工 全双工中继 系统容量

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CCFD中继系统中基于多维矩阵的信道估计方法 被引量：2

11

作者 韩曦 周迎春 +1 位作者 赵欣远 白文乐 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期133-138,146,共7页

针对同时同频全双工(CCFD)技术的双向中继系统,提出了一种基于多维矩阵的信道估计方法。该方法由自干扰消除、多维矩阵建模及信道估计三部分组成。在两用户端,所提方法同时发送所设计的导频序列至中继,中继对接收的信号进行自干扰消除,... 针对同时同频全双工(CCFD)技术的双向中继系统,提出了一种基于多维矩阵的信道估计方法。该方法由自干扰消除、多维矩阵建模及信道估计三部分组成。在两用户端,所提方法同时发送所设计的导频序列至中继,中继对接收的信号进行自干扰消除,然后放大转发至两用户;所提信道估计方法无需在中继处进行信道估计,减轻了中继负担,无需迭代。仿真实验结果表明,与已有的最小二乘(LS)、两步训练序列(TST)和非迭代P_KRF信道估计方法相比,所提方法具有更高的信道估计精度且天线配置更灵活,对信道的估计更稳定,更具有实际意义。 展开更多

关键词 同时同频全双工 双向中继 多维矩阵建模 信道估计 导频序列

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