[發(fā)明專利]移動(dòng)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)分布式干擾源選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110241820.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN102438235A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王莉;宋梅;魏翼飛;滿毅;滕穎蕾;柯騰輝;張勇;馬躍;俎云霄;戴超;王英赫;王萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W12/00
• 分類號(hào): H04W12/00;H04W40/12;H04K3/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種移動(dòng)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)分布式干擾源選擇方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

S1，信源節(jié)點(diǎn)S周期性發(fā)送訓(xùn)練序列，目的節(jié)點(diǎn)D與各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)C進(jìn)行信道估計(jì)；

S2，根據(jù)訓(xùn)練序列的反饋結(jié)果劃分各個(gè)信道的信道功率增益狀態(tài)、候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的剩余電量狀態(tài)以及信源中繼SR信道信噪比狀態(tài)，并確定相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；由此確定候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為干擾節(jié)點(diǎn)時(shí)的每一個(gè)可能的狀態(tài)和對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率、以及候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)的每一個(gè)可能的狀態(tài)和對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；

S3，判斷信源節(jié)點(diǎn)S是否能夠與目的節(jié)點(diǎn)D直接通信，若能直接通信，則執(zhí)行步驟S4進(jìn)行最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)選擇；否則，執(zhí)行步驟S8進(jìn)行最優(yōu)中繼-干擾對(duì)選擇；

S4，為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為干擾節(jié)點(diǎn)時(shí)各個(gè)可能狀態(tài)計(jì)算相應(yīng)的干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值，建立干擾節(jié)點(diǎn)狀態(tài)-優(yōu)先標(biāo)識(shí)值對(duì)照表；

S5，將數(shù)據(jù)幀傳輸占用的一個(gè)時(shí)隙分為二個(gè)子時(shí)隙，在第一個(gè)子時(shí)隙，根據(jù)每個(gè)候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前所處的狀態(tài)，預(yù)測(cè)第二個(gè)子時(shí)隙各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為干擾節(jié)點(diǎn)時(shí)所處狀態(tài)，參照所述干擾節(jié)點(diǎn)狀態(tài)-優(yōu)先標(biāo)識(shí)值對(duì)照表選取干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值最小的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)；

S6，在數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)牡诙€(gè)子時(shí)隙，數(shù)據(jù)幀由信源節(jié)點(diǎn)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)由第一子時(shí)隙選取的最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)發(fā)送干擾信號(hào)；

S7，在每個(gè)數(shù)據(jù)幀傳輸完成后判斷所有數(shù)據(jù)是否已傳輸完畢，若是則結(jié)束通信；否則轉(zhuǎn)回步驟S5進(jìn)行下一數(shù)據(jù)幀的傳輸；

S8，分別從干擾節(jié)點(diǎn)的角度和中繼節(jié)點(diǎn)的角度出發(fā)，為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)每一個(gè)可能的干擾節(jié)點(diǎn)狀態(tài)或中繼節(jié)點(diǎn)狀態(tài)計(jì)算相應(yīng)的干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值和中繼優(yōu)先標(biāo)識(shí)值，建立中繼-干擾對(duì)狀態(tài)-優(yōu)先標(biāo)識(shí)值對(duì)照表；

S9，將數(shù)據(jù)幀傳輸占用的一個(gè)時(shí)隙分為二個(gè)子時(shí)隙，在第一個(gè)子時(shí)隙，根據(jù)每個(gè)候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前所處的狀態(tài)，預(yù)測(cè)第二個(gè)子時(shí)隙各候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)所處狀態(tài)，參照所述中繼-干擾對(duì)狀態(tài)-優(yōu)先標(biāo)識(shí)值對(duì)照表選取干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值最小的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)，參照所述中繼-干擾對(duì)狀態(tài)-優(yōu)先標(biāo)識(shí)值對(duì)照表選取中繼優(yōu)先標(biāo)識(shí)值最小的候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)為最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)，選出的最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)和最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)構(gòu)成第二子時(shí)隙協(xié)作的中繼-干擾對(duì)；

S10，在數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)牡诙€(gè)子時(shí)隙，數(shù)據(jù)幀由信源節(jié)點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)由第一子時(shí)隙選取的最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)由第一子時(shí)隙選取的最優(yōu)干擾節(jié)點(diǎn)發(fā)送干擾信號(hào)；

S11，在每個(gè)數(shù)據(jù)幀傳輸完成后判斷所有數(shù)據(jù)是否已傳輸完畢，若是則結(jié)束通信；否則轉(zhuǎn)回步驟S9進(jìn)行下一數(shù)據(jù)幀的傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述根據(jù)訓(xùn)練序列的反饋結(jié)果劃分各個(gè)信道的狀態(tài)的步驟具體為：

根據(jù)訓(xùn)練序列的反饋結(jié)果，確定各個(gè)信道的信道功率增益的概率密度函數(shù)，為各個(gè)信道的信道功率增益設(shè)定相應(yīng)的門限值，從而將每一信道的狀態(tài)劃分為與該信道的信道功率增益門限值對(duì)應(yīng)的多個(gè)狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4中，基于Restless?Multi-armed?Bandit模型，根據(jù)由干擾竊聽JE信道和干擾目的JD信道的信道功率增益、以及候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的剩余電量和傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)幀需要消耗的電量而確定的干擾節(jié)點(diǎn)提供的系統(tǒng)報(bào)酬，為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為干擾節(jié)點(diǎn)時(shí)的每一個(gè)可能的狀態(tài)計(jì)算相應(yīng)的干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S8中，基于Restless?Multi-armed?Bandit模型，根據(jù)由干擾竊聽JE信道、干擾目的JD信道、中繼竊聽RE信道和中繼目的RD信道的信道功率增益、以及候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的剩余電量、傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)幀需要消耗的電量和SR信道的誤碼率而確定的中繼-干擾對(duì)提供的系統(tǒng)總體報(bào)酬，為候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)每一個(gè)可能的干擾節(jié)點(diǎn)狀態(tài)或中繼節(jié)點(diǎn)狀態(tài)計(jì)算相應(yīng)的干擾優(yōu)先標(biāo)識(shí)值和中繼優(yōu)先標(biāo)識(shí)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S5或步驟S9中，通過增強(qiáng)型的RTS/CTS消息反饋各信道的信道功率增益、信噪比、候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)的剩余電量，并將其歸類到對(duì)應(yīng)的狀態(tài)中，從而確定每個(gè)候選協(xié)作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前所處的狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S7或步驟S11中，通過上層協(xié)議判斷所有數(shù)據(jù)是否已傳輸完畢。