[發(fā)明專利]基于PLNC的雙向OFDM多中繼系統(tǒng)中的聯(lián)合子載波抑制與中繼選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610006171.4
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105704079B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許魁;馬文峰;謝威;吳連國;徐友云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L5/00;H04W40/22
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務(wù)所 32332
• 代理人: 王長征

1.一種基于PLNC的雙向OFDM多中繼系統(tǒng)中的聯(lián)合子載波抑制與中繼選擇方法，其特征在于包括以下步驟：

基于TDMA的雙向多中繼系統(tǒng)由N個中繼節(jié)點(diǎn){R₁,R₂,…R_N}和兩個源節(jié)點(diǎn)S₁,S₂構(gòu)成，所有節(jié)點(diǎn)均配備單根天線并工作在半雙工模式；S₁知道S₁到每一個中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信息；S₂知道S₂到每一個中繼節(jié)點(diǎn)之間的信道狀態(tài)信息；所述基于TDMA的雙向多中繼系統(tǒng)采用OFDM傳輸方式，子載波個數(shù)用K表示；S₁,S₂到中繼節(jié)點(diǎn)的信道是多徑瑞利衰落信道，用向量h_i表示：

h_i＝[h_i[0],h_i[1],…,h_i[L-1]]^T i＝1,2

其中，l＝0,1,…,L-1，L表示路徑數(shù)；S₁,S₂到中繼節(jié)點(diǎn)的信道獨(dú)立同分布，在第k個子載波上的頻域信道為H_i[k]：

每一次的信息交換可以分為兩個階段：多址接入階段和廣播階段：

多址接入階段：首先，S₁,S₂在第k個子載波上分別需要發(fā)送信息然后，信息經(jīng)過調(diào)制后可以表示成最后，S₁,S₂把信息發(fā)送給所有的中繼節(jié)點(diǎn)；第m個中繼的第k個子載波上的接收信號可以表示為：

表示從S_i到R_m之間多徑瑞利衰落信道在第k個子載波上的增益，m∈{1,…N}，k∈{1,…K}，i∈{1,2}，且從S₁,S₂到中繼節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)到S₁,S₂的信道是相同的；表示加性高斯白噪聲；

廣播階段：首先，S₁,S₂在所有中繼中選擇一個信道狀態(tài)最好的中繼；然后，選定的中繼利用譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式將接收到的信息廣播給S₁,S₂；最后，S₁,S₂接收到的信息可以表示如下：

表示中繼節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)編碼得到的信息經(jīng)過調(diào)制后得到的信息，表示源節(jié)點(diǎn)S_i接收到的信息，表示加性高斯白噪聲，i∈{1,2}；

中繼選擇方法包括以下步驟：

在基于TDMA的雙向多中繼系統(tǒng)中選擇信道條件最好的一個中繼來進(jìn)行傳輸信息，根據(jù)最小最大原則選擇一個中繼：

R^*表示選定的中繼，m表示第m個中繼，m∈{1,…N}；i對應(yīng)兩個源節(jié)點(diǎn)的編號，i∈{1,2}；k表示第k個子載波，k∈{1,…K}；I表示使用的子載波集合，表示從S_i到R_m之間多徑瑞利衰落信道在第k個子載波上增益的模值；

根據(jù)子載波抑制方法不同，結(jié)合最小最大中繼選擇，所述聯(lián)合子載波抑制與中繼選擇方法包括：FT-J和FNS-J，F(xiàn)T-J為固定抑制門限的JSSRS方法、FNS-J為固定子載波個數(shù)的JSSRS方法，

固定子載波個數(shù)的JSSRS方法包括以下步驟：

FNS-J首先進(jìn)行子載波抑制，然后在所有中繼中選擇一個信道條件最好的中繼進(jìn)行信息傳輸；在子載波抑制之前，S₁,S₂需要確定抑制門限λ₀；FNS-J需要S₁,S₂首先確定使用的子載波的個數(shù)Q，Q是常數(shù)；根據(jù)常數(shù)Q來確定臨時抑制門限，即S₁,S₂在所有K個子載波中選擇信道條件最好的Q個子載波來傳輸信息，0＜Q≤K，把第Q好的信道增益模值作為臨時抑制門限，即對所有子載波進(jìn)行抑制操作：

表示S_i到中繼之間的子載波狀態(tài)，“1”表示該子載波是活躍子載波；“0”表示該子載波是抑制子載波，表示該子載波是否是“使用的子載波”，表示該子載波是“使用的子載波”，表示該子載波被放棄不用；表示經(jīng)過子載波抑制各子載波的信道是否被使用；表示“使用的子載波”信道被使用，表示抑制子載波的信道放棄不用；

在多址接入和廣播兩個時隙期間，Q固定不變，而抑制門限動態(tài)變化；因此，同一個中繼的兩個抑制門限不相同；不同的中繼這一門限值也不相同；最后在所有中繼中選擇一個信道條件最好的中繼傳輸信息：

R^*表示選定的中繼，m表示第m個中繼，m∈{1,…N}；i對應(yīng)兩個源節(jié)點(diǎn)，i∈{1,2}；k表示第k個子載波，k∈{1,…K}；I₂表示FNS-J方法使用的子載波集合，表示從S_i到R_m使用的子載波信道在第k個子載波上增益的模值。