به دلیل توسعه ارتباطات ممکن است کاربران متعددی خواهان ارتباط با گیرنده (ها) باشند. ترکیب مخابرات مشارکتی و شبکه دسترسی چندگانه موجب بهبود این نوع ارتباط می شود که مدل سیستم شبکه رله دسترسی چندگانه را پدیدار می شود. در سیستم¬های مخابراتی با پهنای باند زیاد، کانال¬های ارتباطی فرکانس گزین هستند و باعث ایجاد isi زیادی در سیگنال دریافتی می¬شوند. برای جبران اثرات کانال¬های فرکانس گزین روش¬هایی به کار گرفته می شود. یکی از مفیدترین این روش ها ارسال چند حاملی ofdm است که به صورت ارسال سیگنال بر روی زیرحامل ها با محوشوندگی تخت می باشد. روش دیگری که اخیرا مطرح شده است، طراحی فیلتری با طول مناسب در رله و به کارگیری راهبرد فیلتر و ارسال برای رله است. ترکیب توام این دو روش باعث بهره مندی از فواید هر دو روش و بهبود عملکرد دو چندان خواهد بود. در شبکه های رله می توان با جایگزین کردن یک رله چند آنتنه به جای چندین رله تک آنتنه از فواید سیستم های mimo نیز بهره گرفت. این پایان نامه شامل دو بخش می باشد. در بخش اول، مدل سیستم با ارسال ofdm است و طراحی فیلتر رله و تخصیص توان منابع تحت سه معیار بهینه سازی صورت می گیرد. این سه معیار به ترتیب، حداکثرسازی مجموع نرخ زیرحامل ها، حداقل سازی توان ارسالی رله و حداکثرسازی حداقل snr زیرحامل ها، هستند. در بخش دوم، طراحی فیلتر رله و تخصیص توان منابع در شبکه رله دسترسی چندگانه با یک رله چند آنتنه با بیان دو مسئله حداقل سازی توان ارسالی رله و تعدیل sinr مورد بررسی قرار می گیرد.

کانال تداخل شناختی یک کانال تداخل دو کاربره است که یکی از فرستندهها (فرستندهی شناختی) میتواند از پیام ارسالی توسط فرستندهی دیگر (فرستندهی اولیه) آگاهی پیدا کند، این اطلاع میتواند به طور غیرعلّی و یا علّی باشد. در کانال تداخل شناختی غیرعلّی فرستنده شناختی از پیام فرستندهی اولیه به صورت غیرعلّی آگاه است و در کانال تداخل شناختی علّی فرستنده شناختی پیام فرستندهی اولیه را از کانال دریافت میکند، سپس از روی دنبالهی دریافت شده، پیام فرستاده شده توسط فرستندهی اولیه را مشخص میکند و از آن برای رله کردن استفاده میکند. همچنین از طرفی، یکی از مسایل مهم که در زمینهی نظریهی اطلاعات وجود دارد، مسالهی کانالهای وابسته به حالت است که برای اولین بار در سال 1958 توسط shannon ارائه شد و در کانال های چندکاربره نیز مورد بررسی قرار گرفت. مدلی که ما در این پژوهش پیش گرفتهایم مدل کانال تداخل شناختی علّی (cc-ifc) است و فرض میکنیم کانالی که ارسال از طریق آن انجام میپذیرد وابسته به حالت است و اطلاع از حالت کانال میتواند در تمام یا برخی از گرهها موجود باشد. ما دو سناریو را در اینجا بررسی میکنیم: i) کانال تداخل شناختی علّی وابسته به حالت با اطلاعات حالت کانال (csi) غیرعلّی تنها در فرستندهی شناختی (cc-ifc-sc) و ii) کانال تداخل شناختی علّی وابسته به حالت با csi غیرعلّی در هر دو فرستنده (cc-ifc-scp). برای به دست آوردن ناحیهی نرخ قابل حصول برای هر کدام از سناریوها از راهبردهای مشارکتی جهت مشارکت بین فرستندهی شناختی و اولیه، راهبردهای مقابله با حالت کانال (کدگذاری g-p) و راهبردهای مرتبط با کانال تداخل شناختی استفاده میکنیم. همچنین مدل گوسی کانال را نیز بررسی و نواحی نرخ قابل حصولی را که برای کانال گسسته ی بدون حافظه بدست آورده ایم به کانال گوسی تعمیم می دهیم با استفاده از مثال های عددی، تاثیر راهبردهایی که در بالا اشاره شد را بررسی و نمایش می دهیم.