面向OFDM无线中继系统的功率分配算法

林静然, 陈 英, 杨金泰, 张 伟,2, 杨 健, 江志浩

(1. 电子科技大学信息与通信工程学院, 四川 成都 611731;2. 电子信息控制重点实验室, 四川 成都 610036; 3. 北方电子设备研究所, 北京 100191;4. 海军研究院, 北京 100089)

0 引 言

作为现代无线通信的关键技术之一,中继技术已经广泛应用于各类无线通信系统，其通过“放大-转发”“解码-转发”等方式有效扩展信号覆盖范围、提升系统容量[1]。另一方面,中继技术在提升通信质量的同时,也给通信系统的管理和优化带来了挑战。例如,中继节点在转发信息时必然引入新的能耗,从而增大了整个通信系统的能量开销。在这种情况下,如何合理分配源节点和中继节点的传输功率,以最小的能耗代价满足用户服务质量(quality of service,QoS)要求,成为中继通信系统高效管理的一个重要问题[2-4]。

迄今为止,很多论文研究了无线中继系统的功率分配问题[4-8]。按照中继策略的不同,这些研究可以分为基于“放大-转发”中继策略的功率分配问题[4-6]和基于“解码-转发”中继策略的功率分配问题[7-8]。其中,“放大-转发”又称为非再生转发,中继只需要将收到的信息放大后转发出去即可;“解码-转发”则对接收信息进行解码,再编码转发出去。二者相比,“放大-转发”更加简单,但转发信号时也传播了噪声,而“解码-转发”不传播噪声,但信号解码处理复杂度高,同时受“源-中继”信道传输特性的影响较大[9-10]。本文主要考虑“放大-转发”策略。事实上,由于具有复杂度低、信号处理延迟短等优点,“放大-转发”在实际中被大量采用,对应的功率分配问题也获得了更广泛的关注。……