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基于虚拟 MIMO 的海域网络功率分配研究
摘要:研究具有直接链路的三时隙放大转发通信系统,采用协作分集技术,针对海上两径信道,分析船只
双向通信系统模型,提出了一种功率分配优化方案,考虑车辆行驶过程中的距离、速度和时间对中断概率
的影响,根据系统中断概率进行最佳功率分配,得到最佳功率分配因子。仿真表明,最佳功率分配因子和
理论分析相近,且提出的功率优化方案性能优于等功率分配的方案。
1、绪论
近些年来,由于海上救援、电子巡航、渔船安全监测等实时应用逐渐大规模推广,在海上使用大容量、高
稳定性的无线链路是作为数据传输的必然选择。由于海岸线 100km 内的近海中存在多种平台,包括油气
平台、浮标、船只、舰队等,都能架设 mesh 网络的路由节点,形成 mesh 网络相比于其他新技术更稳定
和可行。随着新技术的发展,许多新型 mesh 网络已得到了更多的海上应用,达到了广覆盖、大容量、高
稳定性等众多性能指标。海上无线网络(Naucal Ad-Hoc Network)在海域船只互联环境中提供了 45km 的
覆盖范围,远超于典型距离[48]。海域高速 Mesh 网络(TRITON),将车联网概念应用于船舶路由,能够
智能化调度分配港口和海岸线周围的船只运动[49]。集成无线海事通信网络(Integrated Wireless Marime
Communicaon Network)整合了蜂窝 mesh 网络和卫星通信,能够同时为各种增值服务提供数据交流,如
天气预报、电子导航和全球定位。[50]
(查一下 5G 里面的协作通信的新发展)
协作通信技术,已经成为一种易于形成和有效利用虚拟 MIMO 的新兴技术,具有提高数据速率和降低对信
道变化的敏感程度两大优势。功率资源、时隙资源、带宽资源等作为无线信道的重要资源形势,在协作通
信系统中起到至关重要的作用。如何合理有效地分配发送端及其伙伴的功率,使得不同的系统性能得到优
化,研究者们做了大量的研究工作。文献研究了不完美的信道状态信息下的主用户和辅助系统之间链路在
平均和峰值传输功率下的平均容量和误码率[6]-[文献提出了一种多节点放大转发网络中断概率分析的新方
法,获得在符号错误率方面的最优功率分配的性能[8]
因此在海上特定的
本文给出了海域信道下的协作方式
2、系统模型
本文采用船只双向中继模型,如图 1 所示,形成地理位置特殊的 3 点构成,其中包括
A
,
B
为来往船只,R 为海上中继平台。当船只
A
,
B
相互通信时,可通过海上中继平台来协助
节点通信。
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zhoujoey1994
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