系统工程与电子技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (4): 1089-1098.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2021.04.27

• 通信与网络 • 上一篇    下一篇

基于多用户反馈的星地协作传输系统性能分析

袁祖霞*(), 林敏(), 刘笑宇(), 王子宁(), 黄波()   

  1. 南京邮电大学通信与信息工程学院, 江苏 南京 210003
  • 收稿日期:2020-05-25 出版日期:2021-03-25 发布日期:2021-03-31
  • 通讯作者: 袁祖霞 E-mail:yuanzuxia@126.com;linmin@njupt.edu.cn;bboyxiaoyu@yeah.net;wzn_email@163.com;huangbo@njupt.edu.cn
  • 作者简介:袁祖霞(1983-), 女, 博士研究生, 主要研究方向为卫星通信、协作通信、通信信号处理。E-mail: yuanzuxia@126.com|林敏(1972-), 男, 教授, 博士研究生导师, 博士后合作导师, 博士, 主要研究方向为无线通信系统、智能信号处理、天线新技术。E-mail: linmin@njupt.edu.cn|刘笑宇(1996-), 男, 博士研究生, 主要研究方向为协作通信、卫星通信和绿色通信。E-mail: bboyxiaoyu@yeah.net|王子宁(1997-), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为无线/卫星通信、通信信号处理。E-mail: wzn_email@163.com|黄波(1975-), 男, 讲师, 博士, 主要研究方向为通信信号处理及通信网络。E-mail: huangbo@njupt.edu.cn
  • 基金资助:
    重点国际合作项目(61720106003);上海航天科技创新基金(SAST2019-095);江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX19_0896)

Performance analysis of a hybrid satellite-terrestrial cooperative networks with multiuser feedback

Zuxia YUAN*(), Min LIN(), Xiaoyu LIU(), Zining WANG(), Bo HUANG()   

  1. College of Telecommunications and Information Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
  • Received:2020-05-25 Online:2021-03-25 Published:2021-03-31
  • Contact: Zuxia YUAN E-mail:yuanzuxia@126.com;linmin@njupt.edu.cn;bboyxiaoyu@yeah.net;wzn_email@163.com;huangbo@njupt.edu.cn

摘要:

研究了门限设置反馈条件下多用户星地混合协作传输系统的性能。首先, 在中继端采用放大转发协议和多用户机会调度方案下, 得到系统的输出信噪比表达式。其次, 在卫星链路服从阴影莱斯分布和地面链路服从瑞利分布的情况下, 推导出基于门限设置的信道状态信息反馈下系统的反馈中断概率、遍历容量和平均反馈用户数的闭合表达式。最后, 计算机仿真不仅验证了理论分析的正确性, 而且证明了所提出的基于门限设置反馈的多用户调度方案在性能几乎不变的情况下, 显著降低了系统反馈量。

关键词: 星地混合协作传输系统, 多用户反馈, 反馈中断概率, 遍历容量, 平均反馈用户数

Abstract:

The performance of a multiuser hybrid satellite-terrestrial cooperative network (HSTCN) based on threshold-base multiuse feedback schem is investigated. By adopting the amplify-and-forward (AF) protocol in relay and multiuser opportunity scheduling scheme, the output signal to noise ratio (SNR) is obtained. Then, by assuming that the satellite links experience shadowing-Rician fading while the terrestrial links undergo Rayleigh fading, the closed-form expressions for feedback outage probability, ergodic capacity and the average number of feedback users with the threshold-based channel state information feedback method is derived. Finally, computer simulation not only verifies the correctness of the analytical results, but also proves that multiuser scheduling scheme with the threshold-based feedback can reduce the amount of system feedback greatly while the performance is almost unchanged.

Key words: hybrid satellite-terrestrial cooperative network, multiuser feedback, feedback outage probability, ergodic capacity, average number of feedback users

中图分类号: