[發(fā)明專利]一種延遲約束下的最優(yōu)單中繼分布式機會信道接入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011347432.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112601266B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張周;桑瑋;王彤彤;謝佳;許左宏;趙潤森
• 申請（專利權(quán)）人: 天津（濱海）人工智能軍民融合創(chuàng)新中心
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04W74/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種延遲約束下的最優(yōu)單中繼分布式機會信道接入方法，其特征在于，該方法步驟為：

步驟1、構(gòu)建基于多中繼節(jié)點的無線分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，定義基本網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，給定信源—信宿通信對的時延約束閾值T_th；

步驟2、信源—信宿通信對以分布方式感知和接入信道；

步驟3、信源i以廣播方式向所有中繼節(jié)點發(fā)送RTS包；所有中繼節(jié)點通過接收RTS數(shù)據(jù)包內(nèi)訓(xùn)練符號序列，估計信源i與中繼節(jié)點之間的信道增益f_ij；

步驟4、中繼節(jié)點探測第二跳信道質(zhì)量；所有中繼節(jié)點向信宿i發(fā)送RTS包，接收到RTS包后，信宿i向所有中繼節(jié)點回饋攜帶訓(xùn)練符號

序列的CTS包，此時每個中繼節(jié)點都獲得全部信道信息；

步驟5、中繼節(jié)點輪流向信源i發(fā)送包含信源i到中繼節(jié)點、中繼節(jié)點到信宿i信息的CTS包，信源i通過接收CTS包后，在放大轉(zhuǎn)發(fā)模式和解碼轉(zhuǎn)發(fā)模式下分別挑選出能達到最大可傳輸速率的最優(yōu)單中繼j^*，并計算對應(yīng)的最大可傳輸速率R_n；

步驟6、計算最大平均吞吐率λ^*；

步驟7、根據(jù)步驟6中求解的λ^*，計算每個信源—信宿通信對的時延限值的計算公式為：

其中，F(xiàn)_R(λ^*)表示隨機變量λ^*的概率分布函數(shù)；

步驟8、將時延約束閾值T_th和時延限值進行比較，根據(jù)二者關(guān)系，信源i選擇最優(yōu)的信道接入方法，具體如下：

a)如果時延約束閾值則最優(yōu)接入方法的平均吞吐量計算為：

其中，表示期望，τ_d表示信源到信宿的數(shù)據(jù)傳輸時間，τ₁表示單次信道感知的時間期望，R_n表示最大可傳輸速率，表示信道花費的時間；

b)如果時延約束閾值則最優(yōu)接入方法的平均吞吐量計算為：

其中，(x)⁺表示x＞0時，等式才有意義；

步驟9、信源i確定最優(yōu)信道接入方法后，廣播數(shù)據(jù)；

步驟10、最優(yōu)單中繼j^*收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)自身的轉(zhuǎn)發(fā)模式進行解調(diào)，成功解調(diào)后，將數(shù)據(jù)重新進行調(diào)制并轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)信宿i；

步驟11、信宿i接收中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的信號，并對接收信號進行數(shù)據(jù)解調(diào)，完成數(shù)據(jù)傳輸，然后返回步驟2，開始新一輪信道競爭接入。