[發明專利]基于DF中繼協議的聯合功率分配的自適應M-QAM方法

有效

• 申請號: 201210058967.6
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102625431A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陳勇;何晨;蔣鈴鴿
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W52/20
• 分類號: H04W52/20;H04W52/24;H04W52/46
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種協作通信領域的方法，具體是一種基于DF中繼協議的聯合功率分配的自適應M-QAM方法。

背景技術

在協作通信系統中，由于無線信道的不穩定性，根據信道狀態的優劣調整信號的發射速率及在各節點處進行功率優化分配可以有效地提高系統的吞吐量。已有的自適應速率控制及功率分配方案大多需要目的節點反饋信道瞬時狀態信息(CISI：Channel?instantaneous?state?information)，由此帶來了巨大的系統開銷。

經對現有文獻檢索發現，相關文獻如下：

1.Mesbah?W和Davidson?T?N在文獻“Joint?power?and?resource?allocation?for?orthogonal?amplify-and-forward?pairwise?user?cooperation(基于正交放大轉發雙用戶協作系統中的聯合功率和資源分配方法)”(IEEE?International?Conference?on?Acoustics，Speech?and?Signal?Processing，Las?Vegas，NV：IEEE?Press，2008.3217-3220.)中考慮了基于AF協議的兩用戶協作通信網絡中的信道資源和節點功率的聯合優化分配，并推導出給定信道資源分配時最佳功率分配的閉式解。但AF協議要求目的節點獲得所有的CISI，這大大增加了系統的開銷。

2.Zhang?Nan，Ge?Jian-hua和Gong?Feng-kui在文獻“SEP?Analysis?and?Optimal?Power?Allocation?of?Multi-Node?Amplify-and-Forward?Cooperation?Systems(基于放大前傳多中繼系統的誤符號率分析及最優功率分配方案)”(International?Conference?on?Wireless?Communications，Networking?and?Mobile?Computing，Dalian，2008，1-5)中給出了基于AF協議多中繼節點協作通信網絡在高SNR下SER的近似解。根據此近似解，文中提出了節點間最佳功率分配方案，但是由于該方案基于放大轉發協議，這同樣需要大量的CISI交互信息。

3.Nechiporenko?T，Kalansuriya?P和Tellambura?C在文獻“Performance?of?Optimum?Switching?Adaptive?M-QAM?for?Amplify-and-Forward?Relays(基于放大轉發協作系統最佳門限自適應M-QAM性能)”(IEEE?Transaction?on?Vehicular?Technology，2009，58(5)：2258-2268)中提出了單源單宿多中繼的AF協作通信網絡中基于CISI的自適應QAM調制方案，來進行自適應速率傳輸。但是該方法同樣是基于大量CISI條件提出的。

4.Su?W，Sadek?A?K和Liu?K?J?R在文獻”Cooperative?Communications?in?Wireless?Networks：Performance?Analysis?and?Optimum?Power?Allocation(無線網絡中的協作通信：性能分析與功率優化分配)”(Wireless?Personal?Communications，2008，44(2)：181-217)中介紹了一種DF協議的單中繼協作網絡基于信道統計狀態信息(CSSI：Channel?statistic?state?information)的功率分配機制。該方法雖然避免了CISI交互的巨大開銷，但是僅僅局限于單中繼節點的網絡規模。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，基于DF多中繼節點協作通信網絡，提供了一種基于DF中繼協議的聯合功率分配的自適應M-QAM方法。本發明用于多中繼節點協作通信網絡中信息速率控制及功率分配，特別適用于塊衰落通信環境中，能夠以極小的性能損失來避免CISI交互所帶來的巨大開銷。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種基于DF中繼協議的聯合功率分配的自適應M-QAM方法，包括如下步驟：