[發明專利]一種基于瞬時信道狀態信息的功率分配方法及系統

有效

• 申請號: 201810415810.1
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108768479B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 季彥呈;董丹鳳;胡晶晶;章國安;朱曉軍;曹娟;段瑋;金麗
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種基于瞬時信道狀態信息的功率分配方法，其特征在于，所述功率分配方法包括：

建立空時協作系統模型；所述空時協作系統模型包括源節點、中繼節點和目的節點；所述空時協作系統模型中的每個節點均配有單天線，節點間采用半雙工的方式進行通信；所述源節點和所述目的節點均采用N位的OFDM調制進行傳輸；

其中源節點到中繼節點的頻域信道為H_SR＝{H_SR(1),H_SR(2),...,H_SR(N)}；其中H_SR(i),i＝1,2...N表示源節點到中繼節點的第i個子信道；

其中中繼節點到目的節點的頻域信道為H_RD＝{H_RD(1),H_RD(2),...,H_RD(N)}；其中H_RD(i),i＝1,2...N表示中繼節點到目的節點的第i個子信道；

其中源節點到目的節點的頻域信道為H_SD＝{H_SD(1),H_SD(2),...,H_SD(N)}；其中H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；

根據所述空時協作系統模型獲得端到端的信噪比；所述端到端的信噪比包括直傳信噪比和協作信噪比，具體包括：

根據公式γ_direct＝2β_direct,iγ|H_SD(i)|²確定所述直傳信噪比；其中γ_direct表示直傳信噪比，β_direct,i為直傳時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；γ為總信噪比；H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；

根據公式確定所述協作信噪比；其中γ_co表示協作信噪比；β_co,i為協作時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；α為源節點功率分配因子；

H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；是中繼節點發送的第i個子載波的功率分配因子；H_RD(i),i＝1,2...N表示中繼節點到目的節點的第i個子信道；

根據所述端到端的信噪比確定子載波的功率分配因子，具體包括：根據公式確定直傳時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；

根據公式確定協作時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；

根據公式確定中繼節點發送的第i個子載波的功率分配因子

根據所述功率分配因子分配所述空時協作系統模型中每個子載波的發送功率，具體包括：

根據功率分配因子β_direct,i分配直傳時源節點發送的第i個子載波的功率；

根據功率分配因子β_co,i分配協作時源節點發送的第i個子載波的功率；

根據功率分配因子分配中繼節點發送的第i個子載波的功率。

2.一種基于瞬時信道狀態信息的功率分配系統，其特征在于，所述功率分配系統包括：

系統模型建立模塊，用于建立空時協作系統模型；所述空時協作系統模型包括源節點、中繼節點和目的節點；所述空時協作系統模型中的每個節點均配有單天線，節點間采用半雙工的方式進行通信；所述源節點和所述目的節點均采用N位的OFDM調制進行傳輸；

其中源節點到中繼節點的頻域信道為H_SR＝{H_SR(1),H_SR(2),...,H_SR(N)}；其中H_SR(i),i＝1,2...N表示源節點到中繼節點的第i個子信道；

其中中繼節點到目的節點的頻域信道為H_RD＝{H_RD(1),H_RD(2),...,H_RD(N)}；其中H_RD(i),i＝1,2...N表示中繼節點到目的節點的第i個子信道；

其中源節點到目的節點的頻域信道為H_SD＝{H_SD(1),H_SD(2),...,H_SD(N)}；其中H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；

信噪比獲取模塊，用于根據所述空時協作系統模型獲得端到端的信噪比；所述端到端的信噪比包括直傳信噪比和協作信噪比，具體包括：

直傳信噪比確定單元，用于根據公式γ_direct＝2β_direct,iγ|H_SD(i)|²確定所述直傳信噪比；其中γ_direct表示直傳信噪比，β_direct,i為直傳時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；γ為總信噪比；

H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；

協作信噪比確定單元，用于根據公式確定所述協作信噪比；其中γ_co表示協作信噪比；β_co,i為協作時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；α為源節點功率分配因子；H_SD(i),i＝1,2...N表示源節點到目的節點的第i個子信道；是中繼節點發送的第i個子載波的功率分配因子；H_RD(i),i＝1,2...N表示中繼節點到目的節點的第i個子信道

功率分配因子確定模塊，用于根據所述端到端的信噪比確定子載波的功率分配因子，具體包括：

直傳功率分配因子確定單元，用于根據公式確定直傳時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；

協作功率分配因子確定單元，用于根據公式確定協作時源節點發送的第i個子載波的功率分配因子；

中繼節點功率分配因子確定單元，用于根據公式確定中繼節點發送的第i個子載波的功率分配因子；

功率分配模塊，用于根據所述功率分配因子分配所述空時協作系統模型中每個子載波的發送功率，具體包括：

直傳功率分配單元，用于根據功率分配因子β_direct,i分配直傳時源節點發送的第i個子載波的功率；

協作功率分配單元，用于根據功率分配因子β_co,i分配協作時源節點發送的第i個子載波的功率；

中繼功率分配單元，用于根據功率分配因子分配中繼節點發送的第i個子載波的功率。