在无线网络中,多径衰落严重影响系统性能。我们知道,多输入多输出(MIMO)系统提供的分集增益可以有效对抗多径衰落的影响,且不会损失频谱利用率。然而,许多移动终端,如手机、传感器节点等,由于受体积、功耗、成本等的限制,不适合安装多根天线。合作分集技术是利用其他用户的天线构成虚拟天线阵(VAA),中继传输信息,从而实现分布式空间分集。 中继传输是由信源和中继器共同完成,因此,资源分配是无线合作分集网络研究的一个重要课题。本文主要研究资源分配的两个方面:功率优化分配和合作伙伴选择。 在合作通信中,信源传输信息需要消耗功率,中继器传输信息也需要消耗功率。所以说,分集增益的获得是以信源和中继器消耗的功率之和为代价。本文分别针对放大中继(AF)协议和译码中继(DF)协议,在总功率一定的条件下,以大信噪比时误码率的下界或上界表达式为目标函数,优化分配信源和中继器的发射功率。仿真结果表明,与信源和中继器均匀分配功率相比,经功率优化分配后,不仅误码率明显下降,系统的中断概率性能也随之得到提升。 目前,关于合作分集的研究主要集中在两个用户,如果推广到多用户合作通信,则合作伙伴的选择是影响网络整体性能的重要因素。本文推导了编码合作(CC)协议中大信噪比时用户中断概率的近似表达式,并以此为依据,提出通过匈牙利算法选择合作伙伴。仿真结果表明,虽然选择依据是中断概率的近似表达式,但由于匈牙利算法得到的是全局最优解,因而,当信噪比较大或速率较小时,其中断概率性能优于贪婪算法。 在合作伙伴选择中,如果仅考虑整个网络的平均中断概率最小,则并非所有用户都能从合作中获利。有些用户可能因选择的合作伙伴不合适,从而导致自身的中断概率性能比直接传输还要差。另外,由于用户在合作中所处的地位相同,他们有理由要求其中断概率性能相对于直接传输的改善量尽可能公平。本文提出利用纳什谈判解(NBS)策略选择合作伙伴。仿真结果表明,NBS策略在追求整个网络的平均中断概率最小的同时,既能保证每个用户的中断概率