[發(fā)明專利]雙向移動(dòng)中繼系統(tǒng)中基于中繼選擇的信息傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310415979.4
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103491610A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李靖;孫玉展;葛建華;錢夏斌;王勇;宮豐奎
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W48/20
• 分類號: H04W48/20
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及移動(dòng)中繼傳輸領(lǐng)域中的一種中繼選擇方法，可用于雙向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的兩跳中繼系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動(dòng)中繼傳輸技術(shù)是一個(gè)極有前途的信息傳輸技術(shù)，它可以幫助移動(dòng)的源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相互通信，被廣泛應(yīng)用于車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及移動(dòng)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)之中。由于車載移動(dòng)通信在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用，移動(dòng)中繼技術(shù)成為當(dāng)今寬帶無線通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)化組織中，例如IEEE802.16的中繼任務(wù)組以及歐洲的研究項(xiàng)目組WINNER+及其前任都在積極的制定IMT-Advanced中的移動(dòng)中繼部署的解決方案。移動(dòng)中繼技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的使用不但能擴(kuò)大移動(dòng)無線通信系統(tǒng)的傳播范圍，而且能夠抵擋移動(dòng)無線通信系統(tǒng)的多徑衰落和大尺度衰落，有效的提高了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、靈活性和系統(tǒng)容量，近年來學(xué)術(shù)界提出了各種中繼選擇算法，其中Prabhat?K.Upadhyay等在“Performance?of?Two-Way?Opportunistic?Relaying?With?Analog?Network?Coding?Over?Nakagami-mFading”（IEEE?Trans.Veh.Technol.，vol60，no.4，pp.1965–1971，May.2011.）中提出了性能最優(yōu)的TWOR-AF算法，該算法因?yàn)樾枰浪愠鏊械男诺罓顟B(tài)信息，使得整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜度較高。

為了降低中繼傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜度，Shi?J等人在“Low-complexity?distributed?relay?selection?for?two-way?AF?relaying?networks”（IEEE?Electron.Lett.，vol.48，no.3，pp.186-187，F(xiàn)eb.2012.）中提出了一種低復(fù)雜度的中繼選擇算法LCD-TWOR-AF，該方法只需要根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)接收到的信號的功率進(jìn)行選擇中繼，極大的降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，但是該方法只在中繼節(jié)點(diǎn)的功率都相等的情況下才能達(dá)到較好的性能，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)的功率不同時(shí)，系統(tǒng)性能隨著中繼個(gè)數(shù)的增加急劇下降。Li?E等人在“Simple?relay?selection?criterion?for?general?two-way?opportunistic?relaying?networks”（IEEE?Electron.Lett.，vol.48，no.14，pp.881-882，July.2012.）中提出了一種簡單的中繼選擇算法S-TWOR-AF，該方法可以在任何情況下都達(dá)到較好的系統(tǒng)性能，但是，該算法的系統(tǒng)復(fù)雜度僅僅比TWOR-AF有所降低，而沒有達(dá)到最低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在雙向移動(dòng)中繼傳輸系統(tǒng)中使用的快速中繼選擇算法，該方法能夠在任何的場景下都達(dá)到近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能，并且將系統(tǒng)復(fù)雜度降到了最低。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)思路是，中繼節(jié)點(diǎn)將其接收到的來自源節(jié)點(diǎn)A和源節(jié)點(diǎn)B的信號的功率分別乘以中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，然后對其進(jìn)行Max-min比較，快速選擇出最優(yōu)的中繼進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。其實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）中繼選擇步驟：

(1a)源節(jié)點(diǎn)A和源節(jié)點(diǎn)B分別發(fā)送信息x_a和x_b給N個(gè)中繼R，源節(jié)點(diǎn)A的發(fā)射功率為P_a，源節(jié)點(diǎn)B的發(fā)射功率為P_b，N≥1；

(1b)中繼R中的第k個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到的來自源節(jié)點(diǎn)A和源節(jié)點(diǎn)B的信息分別為Y_ak和Y_bk，分別計(jì)算這兩個(gè)Y_ak和Y_bk的功率γ_a和γ_b，再將該功率乘以本節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率P_k，選出中繼R中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)作為最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)，即