[發(fā)明專利]協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇方法、協(xié)作通信方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010595233.2
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102006631A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱義君;段志英;張水蓮;李瑛;楊育紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍信息工程大學(xué)
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04L25/02;H04L1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，更具體的說是涉及協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇方法、協(xié)作通信方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

協(xié)作通信是利用無線網(wǎng)絡(luò)中的多個節(jié)點(diǎn)之間的相互協(xié)作，來實(shí)現(xiàn)傳輸路徑的共享，以此提高整個無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。典型的協(xié)作通信模型包括一個源節(jié)點(diǎn)、多個協(xié)作節(jié)點(diǎn)和一個目的節(jié)點(diǎn)。源節(jié)點(diǎn)將信息發(fā)送至協(xié)作節(jié)點(diǎn)，然后由協(xié)作節(jié)點(diǎn)處理并轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)可將協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的源節(jié)點(diǎn)信息以及源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息進(jìn)行合并以獲得較大的空間分集增益，緩解了目的終端無法配置較多天線的壓力。因此在無線網(wǎng)絡(luò)中加入專門的協(xié)作節(jié)點(diǎn)，利用協(xié)作節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸，可以提高系統(tǒng)的頻譜利用率，獲得分集增益，節(jié)省終端功耗。

現(xiàn)有的協(xié)作通信方法中，一種是全部協(xié)作節(jié)點(diǎn)都參與協(xié)作通信，另一種是在每次信息傳輸中只選擇一個最佳協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作通信，即是目的節(jié)點(diǎn)從多個協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇信道狀態(tài)最好的節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，但是現(xiàn)有的這兩種方法，全部節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作時會影響系統(tǒng)的傳輸效率，而選擇最佳的單一節(jié)點(diǎn)作為協(xié)作節(jié)點(diǎn)，雖然協(xié)作過程得以簡化，但單個協(xié)作節(jié)點(diǎn)的功率和處理能力是有限的，系統(tǒng)的傳輸性能就會受到影響。現(xiàn)有的這兩種方法均沒有合理的選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)以滿足協(xié)作通信的需求，仍然存在影響系統(tǒng)性能的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇方法和協(xié)作通信方法，用以解決協(xié)作通信中，不能合理選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)而對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇方法，所述方法包括：

目的節(jié)點(diǎn)依據(jù)候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的協(xié)作申請進(jìn)行信道估計，分別估計出候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間的信道增益并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的中斷概率要求計算可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)個數(shù)N，其中，N為大于零的整數(shù)；

按照信道增益的大小，從所述候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇N個節(jié)點(diǎn)作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)預(yù)先設(shè)置的中斷概率要求計算作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的個數(shù)N，具體為：

預(yù)定義N值為零；

根據(jù)中斷概率公式計算中斷概率并更新N值，將N值加1；

判斷所述中斷概率是否大于中斷概率要求；

當(dāng)所述中斷概率大于所述中斷概率要求時，重復(fù)執(zhí)行預(yù)定義N值為零之后的步驟；

當(dāng)所述中斷概率不大于所述終端概率要求時，則選定所述計算出的N值，結(jié)束計算流程。

優(yōu)選地，所述根據(jù)信道增益的大小，從所述候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇N個節(jié)點(diǎn)作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)，包括：

按照信道增益由大到小的順序?qū)λ龊蜻x協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序；

從所述排序后的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇前N個節(jié)點(diǎn)作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

一種協(xié)作通信的方法，所述方法包括：

協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)為所述源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間用于協(xié)作傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)；

協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送協(xié)作申請；

目的節(jié)點(diǎn)依據(jù)候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的協(xié)作申請進(jìn)行信道估計，分別估計出所述候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的信道增益并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的中斷概率要求計算可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)個數(shù)N，其中，N為大于等于零的整數(shù)；

目的節(jié)點(diǎn)按照信道增益的大小，從所述候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇N個節(jié)點(diǎn)作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)；

目的節(jié)點(diǎn)向協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送反饋信息，所述反饋信息包括選擇結(jié)果和信道增益；

根據(jù)所述選擇結(jié)果，候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)將源節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)接收源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息之后還包括：

協(xié)作節(jié)點(diǎn)對所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息進(jìn)行譯碼并將譯碼結(jié)果返回給源節(jié)點(diǎn)，由源節(jié)點(diǎn)判斷譯碼結(jié)果是否正確，并將判斷結(jié)果信息返回給協(xié)作節(jié)點(diǎn)；

協(xié)作節(jié)點(diǎn)根據(jù)判斷結(jié)果信息決定是否作為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)將源節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)具體為：

協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)將所述源節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行解碼后轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)將源節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送至目的節(jié)點(diǎn)，包括：

協(xié)作節(jié)點(diǎn)中可作為正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)采用波速成形的方式將源節(jié)點(diǎn)信息轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述正式協(xié)作節(jié)點(diǎn)將源節(jié)點(diǎn)信息轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)之后，還包括：

目的節(jié)點(diǎn)將所述正式協(xié)作節(jié)轉(zhuǎn)發(fā)的源節(jié)點(diǎn)信息和源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息進(jìn)行最大比合并后解調(diào)譯碼。

一種協(xié)作通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，其中：

源節(jié)點(diǎn)，用于發(fā)送信息；