[發明專利]無線協作中繼網絡通信方法

有效

• 申請號: 201110110237.1
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102186220A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 田耘;袁志巍;高展宏;云峻嶺;劉斌;秦彪
• 申請（專利權）人: 西瑞克斯（北京）通信設備有限公司
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04W52/46
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其是無線協作中繼網絡的技術領域。

背景技術

協作的定義是指一組實體通過協同工作來達到一定的目標。協作背后的主要思想是每個合作者通過一致的行動都可以獲得相應的增益。協作可以被看成一種通過給予、共享來獲得一些好處的行為。受自然界中尤其是人類社會行為中協作行為模式的啟示，學者們在無線通信中引用了協作的概念-協作通信。協作通信有助于相鄰節點間實現天線、功率和計算能力的分享，從而提升整個網絡性能。協作通信的概念是在中繼信道模型的基礎上，受多天線技術的啟發而提出的。因此，中繼技術可以看做是協作通信的特殊應用場景。

文獻《A?Cooperation?Strategy?Based?on?Nash?Bargaining?Solution?in?Cooperative?Relay?Networks》和文獻《Fair?Resource?Sharing?for?Cooperative?Relay?Networks?using?Nash?Bargaining?Solutions》應用合作博弈論對協作中繼網絡中的用戶合作問題展開研究。這兩篇文獻都采用了一個接入點和兩用戶的對稱系統模型：一方面，兩用戶同為源節點，分別向作為目的節點的接入點發送數據；另一方面，用戶又同為中繼節點，協助另外一個用戶進行數據的傳輸。在這樣的系統模型下，假定用戶可以以某種形式的資源(帶寬或功率)進行協作，用戶之間的合作被建模為兩用戶議價問題，并通過納什議價解得到合作策略。仿真結果表明，在一定條件下，用戶可以通過相互合作同時獲益。這兩篇文獻的研究存在一定的局限性：①源節點對應于相同的目的節點，這適用于有統一接入點的集中式網絡，但是不適用于沒有統一接入點，源節點對應的目的節點不相同的分布式網絡；②僅僅考慮了兩用戶同為源節點時，兩用戶之間的協作，并未考慮到當有多個用戶同為源節點時，如何選擇協作對象。

發明內容

本發明的目的是提供一種無線協作中繼網絡通信方法，使得當兩個源節點分別對應于不同的目的節點時，仍然可以進行協作通信，并且當一個源節點可以與多個鄰居源節點進行協作通信時，可以從中選取最優的鄰居源節點作為協作節點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

本發明提供一種無線協作中繼網絡通信方法，所述無線協作中繼網絡中存在多個源節點，不同的源節點s_e對應不同的目的節點d_e，

其中，e為源節點標號，E為源節點個數，i，j，k，i_n，

其特征在于，源節點s_i選取協作節點的步驟為：

步驟1、源節點s_i分別計算自身節點與多個鄰居源節點s_j之間的收益函數U_i(i，j)，選取使得的鄰居源節點作為目標候選協作節點；

其中，j≠i，J為鄰居源節點個數；是源節點s_i預設的收益門限值，

步驟2、如果不存在目標候選協作節點，源節點s_i放棄協作通信；

如果存在目標候選協作節點，執行步驟3；

步驟3、目標候選協作節點s_k計算自身節點與源節點s_i之間的收益函數U_k(i，k)，選取的目標候選協作節點作為候選協作節點；

其中，k≠i，K為目標候選節點個數；是源節點s_k預設的收益門限值，

步驟4、如果不存在候選協作節點，源節點s_i放棄協作通信；

如果僅存在唯一的候選協作節點，執行步驟5。

如果存在多于一個的候選協作節點，執行步驟6。

步驟5、選取所述唯一的候選協作節點作為源節點s_i的協作節點s_c。

步驟6、針對于多于一個的候選協作節點中的每一個候選協作節點s_i分別計算自身節點與之間的代價函數Ω_i(i，i_n)；

其中，i_n≠i；N為候選節點個數；

步驟7、針對于每一個候選協作節點源節點s_i根據收益函數和代價函數Ω_i(i，i_n)計算s_i與之間的仲裁函數Φ(i，i_n)；