李 帅，杨 坤，周明昕，吴建军，宋令阳，李红滨

(北京大学 信息科学技术学院 现代通信研究所，北京 100871)



全双工中继网络的功率分配优化

李 帅，杨 坤，周明昕，吴建军，宋令阳，李红滨

(北京大学 信息科学技术学院 现代通信研究所，北京 100871)

针对全双工(FD)放大转发中继系统中自干扰造成的符号错误率(SER)性能门限问题，提出了FD放大转发中继系统功率分配优化方案。在考虑自干扰存在的环境下，对系统模型进行了数学分析，推导了中断概率和SER的表达式，制定了基于最小SER准则的优化问题，求出了次优的功率分配比。利用Matlab工具对FD放大转发中继系统SER进行了仿真，证明了该功率分配优化方案的有效性。

全双工；前向放大中继；SER性能；功率分配优化

0 引言

全双工(Full-Duplex，FD)技术是未来无线通信的关键技术[1]。它通过允许通信节点在同一频率上同时发送和接收信息，提高无线通信的频谱效率和吞吐量[2]。相比于半双工技术(HD)，FD的带宽利用率更高，但会受到自干扰影响，也即FD节点发射信号对接收信号的干扰[3]。自干扰消除技术的发展使得FD技术在实际通信中的运用变得可能，它通过调整天线、模拟电路、数字电路等多种方法削弱自干扰[4]。然而，自干扰并不会被完全消除，残留的自干扰可以建模成为瑞利分布的形式[5]。

在近期研究中，FD在中继网络得到了广泛应用[6]。尽管FD中继系统有可能实现更高的频谱效率和系统容量，但是其系统性能会受到自干扰的影响[7]。在高信噪比(SNR)环境下，还会出现性能门限的问题[8]。……