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无线网络中谈判解的协作带宽分配策略张闯;王婷;邹德臣;王慧武;郑岩;卢洋【摘要】为了促使无线网络中的"自私"节点参与合作,提出了谈判解协作带宽分配(CBA)策略,解决了节点间采用交换带宽资源协作传输,彼此以多大带宽中继对方数据的问题.首先,将两个节点的协作带宽分配问题建模为合作博弈中的谈判过程;之后,采用拉格朗日乘数法得到两个用户的纳什谈判解(NBS)协作带宽分配;其次,提出了一种新的Kalai-Smorodinsky谈判解(KSBS)协作带宽分配策略;最后,对两种谈判解协作带宽分配策略的公平性进行了研究.仿真表明,KSBS协作带宽分配策略和NBS 协作带宽分配策略对提升用户效用的作用基本相同,但KSBS策略比NBS策略更为公平.%To promote the selfish nodes of wireless networks to participate in cooperative communication,the cooperation bandwidth allocation ( CBA) strategies based on bargaining solutions are proposed. The pro-posed strategies solve the problem that how many bandwidth the nodes should share with each other in co-operative communication. Firstly,the problem of CBA is modeled as a bargaining process in cooperative game,and then the solution of CBA based on Nash bargaining solution ( NBS) is obtained by adopting La-grange multiplier method. Secondly,a new strategy based on Kalai-Smoriodinsky bargaining solution ( KS-BS) is raised. Finally,the fairness of CBA based on NBS and KSBS is studied in detail. Simulation results represent that the proposed KSBS-based CBA has the similar performance with the NBS-based CBA in term of users' utility,but has the fairer performance.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2017(057)010【总页数】7页(P1184-1190)【关键词】协作通信;带宽分配;纳什谈判解;Kalai-Smorodinsky谈判解;公平性比较【作者】张闯;王婷;邹德臣;王慧武;郑岩;卢洋【作者单位】哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028;中国电信股份有限公司黑龙江分公司,哈尔滨150000;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028;哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150028【正文语种】中文【中图分类】TN915;TP393.01多天线技术在不增加额外发送功率和带宽的情况下，能够获得更大的传输速率或更高的可靠性。
协同宽带无线通信研究进展◇陆建华清华大学电子工程系通信与微波研究所,北京100084收稿日期:2009-9-24 修回日期:2009-12-1本文作者:陆建华,教授,l u j h @w m c .e e .t s i n g h u a .e d u .c n 。
研究资助:国家973计划(2007C B 310600)。
摘 要 国家973计划项目“多域协同宽带无线通信基础研究”于2007年立项。
该项目围绕国家“新一代宽带无线通信网络”重大专项等发展需求,探索从根本上提高频谱资源利用有效性的基础理论,力争实现宽带无线通信技术体系及核心关键技术的创新。
本文介绍了该项目的立项背景、科学问题和研究课题设置,以及项目在多域协同通信系统体系框架、低信噪比信号同步、多极化天线小型化、异构网络融合等方面取得的主要创新研究成果。
最后,对该项目下一阶段的研究工作进行了展望。
关键词:多域协同 宽带无线通信 研究进展中图分类号:T N 92 文献标识码:A 文章编号:1009-2412(2009)06-0022-03一、引 言 以移动通信、无线局域网等为代表的无线网络已成为世界各国重要的高新技术支柱产业[1]。
然而,已有的和即将推出的系统在无线资源综合优化利用等方面存在局限性,仍然不能很好地解决有限的频谱资源与迅速增长的业务需求之间的矛盾,由此产生的无线通信瓶颈问题日益突出[2]。
出现这些问题的根源在于这些系统的多业务宽带化技术演进往往受到“边界效应”的制约。
“边界效应”源于经济学的概念,指单一品种投资的后期收益空间越来越小,趋于饱和[3]。
与之类似,传统的无线通信体系框架主要基于资源独立优化的使用模式,在此基础上演进和发展的技术具有局部优化的特征,进一步提升频谱资源利用率往往受到各种“边界效应”的制约。
较大幅度地提高频谱资源利用的有效性需要构建新的体系框架。
协同宽带无线通信将为构建这种新型的体系框架提供可供探索的理论和技术途径。
协作传输系统中Polar码编译码方法研究随着无线通信技术的快速发展，人们对高速无线数据传输服务的需求也越来越大。
但是由于无线频谱资源的日趋紧张，无线通信系统想要支持高速数据传输就必须充分而高效地利用有限的频谱资源，这是未来无线通信技术亟待解决的关键问题。
近年来的研究表明，协作通信已经成为解决高速数据传输和大范围网络覆盖的关键技术。
协作传输无线数据不仅能够获得空间分集增益，同时还能提高频谱利用率以及系统容量。
而中继信道模型作为协作通信网络的重要组成部分更是得到了广泛的研究。
分布式信道编码技术是为适应协作通信技术要求而产生的信道编译码技术。
好的分布式信道编码方案不仅实现简单，而且可以在充分利用空间分集增益的基础上获得额外的编码增益，还能够进一步提升系统的可靠性能。
由此可见，具有性能优异、实现复杂度低的分布式信道编码技术是协作通信系统中需要深入研究的一个核心问题。
基于信道极化现象，Polar码(Polar Codes)被证明是一种可以达到端到端二元输入离散无记忆信道(Binary-input Discrete Memoryless Channel, B-DMC)对称信道容量的信道编码方案。
Polar码作为一种结构化的信道编码技术，具有编码复杂度和译码复杂度都较低，且译码性能不存在错误平层的优异特性。
因此，研究协作中继系统中具有低复杂度的Polar码编译码方法以及基于Polar码的高效协作传输协议以达到中继系统容量具有重要的理论和实用价值。
本文将Polar码作为一种强有力的信道编码技术，不仅分析了级联Polar码的实际性能，还分别从理论和实际应用两个方面深入对在中继系统中应用Polar码的关键技术进行了研究。
论文的主要贡献如下：第一，针对Polar码比特错误率(Bit Error Rate, BER)性能收敛速度较慢以及低密度生成矩阵(Low-Density Generator Matrix, LDGM)码存在高错误平层的问题，本文利用级联编码的思想，提出了一种将Polar码作为外码，LDGM码作为内码的串行级联Polar-LDGM (Serially-Concatenated Polar-LDGM, SCPL)码方案。
总第329期舰船电子工程ShipElectronicEngineering总第329期
2021年第11期
Vol.41No.11
∗收稿日期：2021年5月13日，修回日期：2021年6月22日作者简介：毛健，男，硕士研究生，研究方向：信道编码与协作通信。仰枫帆，男，教授，博士生导师，研究方向：信道编码理论与应用、多进制编码、协作通信等。
1引言1970年戈帕（Goppa）系统地构造了一类有理分式码——Goppa码［1］。Goppa码的最主要的优点是，对某些Goppa码而言，能达到香农信道编码定理所给出的性能。由于Goppa码的良好性能，自该码提出以来，众多学者对其性质和编译码方法进行了深入的研究。特别地，由Goppa码引出的几何代数码在公开密钥系统中得到了很好的应用。因此，研究Goppa码有着非常重要的实际意义。而编码协作［2~4］作为一种新型的分集技术可以有效地对抗信号衰落，从而提高系统地误码率性能。本文主要研究循环Goppa码在协作通信系统中的应用，构造了基于循环Goppa码的编码协作［5~6］系统，为循环Goppa码的编码协作在未来无线通信系统中的应用做出了探索性的研究。通过系统仿真表明，我们构造的循环Goppa码编码协作系统的性能在AW⁃GN信道以及衰落信道中都有着不错的表现。
2Goppa码的构造及译码
定义1：设0m（q为素数或素数幂，m为
大于0的整数），令G（z）∈GF（qm）［z］是r次多项
循环Goppa编码协作系统的性能研究∗毛健仰枫帆（南京航空航天大学电子信息工程学院南京211100）
摘要在无线通信系统中，信号衰落始终是影响整个通信系统整体性能的主要因素，而信道编码与协作通信均是有效对抗信号衰落的技术，将二者结合，更能进一步抵抗信号衰落。论文首先对循环Goppa码的构造原理进行了阐述，进而利用Goppa码与编码协作系统的特性，在此基础上提出了一种循环Goppa码编码协作系统的构造方案，在目的节点处将两路信号合并得到完整码长的Goppa码，这种联合迭代译码方案较好地改善了系统的误码率性能。最后利用Matlab对该系统做了性能仿真模拟，并对仿真结果进行了分析与比较，仿真结果表明，在AWGN信道和快衰落信道下，该系统性能都有不同程度的改善。关键词编码协作；循环码；Goppa码；联合迭代译码中图分类号TN919.3+1DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2021.11.012
无线通信系统协作中继技术研究
无线通信系统协作中继技术研究
摘要：无线通信技术的快速发展极大地改变了我们的生活和工作方式。
然而，由于无线信号传输的不稳定性和有限的传输距离，往往导致信号质量下降和通信中断等问题。
为了克服这些问题，协作中继技术被广泛应用于无线通信系统。
本文对协作中继技术的原理、应用场景和研究进展进行了探讨，并提出了未来研究的方向。
一、引言
随着信息技术的不断发展，无线通信技术已成为现代社会信息交流的重要手段。
然而，由于无线信号容易受到阻塞、干扰和衰减等影响，传输质量往往不稳定，造成通信质量下降。
为了解决这些问题，协作中继技术被广泛研究和应用于无线通信系统中。
二、协作中继技术的原理
协作中继技术是指通过多个终端之间的协作来提高信号传输的可靠性和覆盖范围。
在协作中继系统中，终端分为源节点、中继节点和目的节点。
源节点发送信号到中继节点，中继节点接收并转发信号到目的节点。
协作中继技术利用中继节点的信号接收和转发能力，有效地增强了信号传输的可靠性和覆盖范围。
三、协作中继技术的应用场景
协作中继技术在无线通信系统中有广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：
1. 可靠信号传输：协作中继技术可以通过增加中继节点
的数量来提高信号传输的可靠性。
当信号路径中存在阻塞或干
扰时，中继节点可以接收并转发信号，从而保证信号的可靠传输。
2. 提高覆盖范围：在传输距离有限的情况下，协作中继
技术可以通过设置多个中继节点，将信号传输范围扩展到更远的地方。
这对于偏远地区或山区等通信困难地区具有重要意义。
3. 网络容量增加：协作中继技术可以使信号同时在多个
终端之间传输，减少信号传输的时延，提高网络容量。
特别是在高密度的无线通信网络中，中继节点的应用可以有效地提高网络吞吐量。
四、协作中继技术的研究进展
目前，协作中继技术已经成为无线通信系统研究的热点之一。
主要的研究方向包括：协作中继节点选择算法、功率控制和资源分配、协作中继节点位置优化等。
这些研究旨在优化系统性能，提高信号传输的质量和效率。
五、未来研究方向
虽然协作中继技术已经取得了一定的研究成果，但仍然存在一些问题需要进一步研究和解决。
未来研究的方向主要包括以下几个方面：
1. 多用户协作中继技术：目前的研究主要集中在单用户
场景下的协作中继技术，未来需要进一步研究在多用户环境下的协作中继技术，以满足不同用户对信号传输的需求。
2. 能耗优化和功率分配：协作中继技术需要消耗大量的
能量，未来的研究可以探索节能的功率分配算法和能耗优化策略，以提高系统的能效性能。
3. 部署优化和拓扑结构设计：协作中继系统的性能不仅
与中继节点的数量有关，还与中继节点的部署位置和拓扑结构有关。
未来可以通过优化中继节点的部署和设计合理的拓扑结
构，进一步提高系统的性能。
六、结论
协作中继技术是提高无线通信系统性能的重要手段之一。
本文对协作中继技术的原理、应用场景和研究进展进行了探讨，并提出了未来研究的方向。
随着技术的不断发展和进步，相信协作中继技术将在无线通信领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作带来更大的便利
综上所述，协作中继技术在优化系统性能、提高信号传输质量和效率方面取得了一定的研究成果。
然而，仍存在多用户协作中继技术、能耗优化和功率分配、部署优化和拓扑结构设计等问题需要进一步研究和解决。
未来的研究方向应包括在多用户环境下的协作中继技术研究、节能的功率分配算法和能耗优化策略探索、中继节点的部署优化和设计合理的拓扑结构。
随着技术的发展，协作中继技术将在无线通信领域发挥更重要的作用，为人们的生活和工作带来更大的便利。
