[发明专利]基于再生网络编码的组播网络中发射节点功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术领域的方法，具体是一种基于再生网络编码的组播网络中发射节点功率分配方法。

背景技术

在传统的无线中继网络中，由于信源发射功率的限制，中继一般用于扩大信源的传输范围。而近年来提出的无线协作网络中，中继则用于增加信源信号的分集增益，以减少信息传输的错误概率。在这些通信过程中，中继节点在接收源节点的信息后，采用存储转发的方式，不进行任何数据处理。目前，在计算机网络中出现的网络编码理论是一种可以显著提高网络容量的有效方法，它通过在网络中的中间节点所进行的数据处理来提高整个网络的数据传输速率。在基于有线网络的计算机网络中的网络编码理论的研究，近年来已经成为学术界的一大热点。然而在无线网络中，由于信道的衰落、噪声以及电磁信号的相互干扰，网络编码的应用较为复杂。目前已有无线网络编码局限于两种模型：双向信息流模型和多接入模型。然而在日益复杂的网络环境中，这两种模型很难得到广泛的应用。

经对现有技术文献的检索发现，P.Popovski and H.Yomo在IEEECommunications Letters(IEEE通信)(vol.11，no.1，pp.16-18，Jan.2007.)发表的“Wireless network coding by amplify-and-forward for bi-directionaltraffic flows，”(双向信息流模型下的无线网络编码)，该文中提出了一种双向信息流模型。在该模型中，两个信源通过若干中继节点进行信息交换并在节点采用了网络编码，从而增加了整个系统的吞吐量；

经检索还发现，T.Wang and G.B.Giannakis在Proc.of 41st AnnualInternational Conference on Information Sciences and Systems(CISS)(信息科学与系统第41届国际年会)，Baltimore，MD，Mar.14-16，2007，pp.253-258.发表的“High-throughput cooperative communications with complexfield network coding，”(基于复数域网络编码的高吞吐量协作通信系统)，该文中提出了一种多接入模型。在该模型中，多个信源同时向一个信宿和若干中继节点发射信号，中继节点收到信源的信号后进行网络编码，并转发给信宿节点，从而在高吞吐量下为信源提供了分集增益。双向信息流模型和多接入模型是无线网络编码仅有的两种模型，然而在日益复杂的网络环境中，这两种模型很难得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出了一种基于再生网络编码的组播网络中发射节点功率分配方法，采用一种由双源、双宿和单中继组成的组播网络，两个信宿均需要获得每个信源的信息，由于信源发射功率有限，无法将信号进行交叉传递，因此，中继节点将负责转发每个信源的信息，针对该模型，在中继节点提出了基于符号叠加的无线网络编码以减少网络的传输延迟，同时提出了网络节点发射功率的分配方法以降低系统误帧率，从而实现无线网络数据的高效传输。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

步骤一，对于信源端，两个信源s₁、s₂在第一个时隙同时向中继r和信宿d₁、d₂广播信号，信宿d₁接收到信源s₁的信号，信宿d₂接收到信源s₂的信号，而中继r接收到信源s₁和信源s₂的混叠信号，针对统计信道信息已知和瞬时s₁→r和s₂→r信道信息已知的情况分别作如下处理，降低组播网络的系统帧中的误帧率：

由于系统信道模型的对称性，选择两个信源具有相同的发射功率；

在信源端瞬时s₁→r和s₂→r信道信息已知时，由于任意一个信源的发射符号在中继被译错均将导致系统误帧事件的发生，根据瞬时信道信息最大化s₁→r和s₂→r信道中瞬时接收信噪比最小的那一个，以此对信源的功率进行分配；