[发明专利]多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法

权利要求书

1.一种多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立协作网络，协作网络包括N个源节点和N个目标节点，没有中继节点，源节点间相互协作，传输分为两个阶段，第一阶段：源节点s_i向自己的目标节点发送数据，其他N-1个源节点尝试解码s_i的数据，解码成功的节点加入解码成功集合A(s_i)；第二阶段：如果源节点s_i直接传输成功，目标节点反馈确认帧给s_i，不需要启动协作传输，如果传输失败，目标节点采用与s_i相同的速率反馈否决帧，解码成功集合A(s_i)中能够正确接收反馈帧的节点加入反馈节点集合B(s_i)，接着采用集中式或者分布式的选择方法在反馈节点集合B(s_i)中选出最佳中继将数据转发给目标节点，且最佳中继以最小的可靠传输功率进行协作，若有功率剩余，还可以继续支持其他需要该中继协作的源节点；

所述集中式选择法选自最优中继选择法、从源节点角度出发的次优中继选择方法、从中继节点角度出发的次优中继选择方法中的一种；所述最优中继选择法的步骤为：对每个源节点的所有中继选择情况进行全遍历，在进行遍历时，若源节点s₁选中的中继节点为r(s₁)，分配给中继节点r(s₁)最小可靠传输功率P₁后，由主控节点判断r(s₁)剩余功率1-P₁能否继续支持需要中继节点r(s₁)协作的源节点，若能够支持，则中继节点r(s₁)仍是这些源节点的备选中继，否则不予考虑；接着从反馈节点集合B(s₂)中选择一个中继节点r(s₂)，分配的功率为P₂，若r(s₁)≠r(s₂)，同样地，判断剩余功率1-P₂能否支持需要r(s₂)协作的源节点；若r(s₁)＝r(s₂)，则判断r(s₂)在剩余功率1-P₁-P₂的情况下，是否能够继续支持需要其协作的源节点，若能够支持，则r(s₂)仍是这些源节点的备选中继，否则不予考虑，以此类推，直到遍历完所有情况，在所有的中继选择情况中选择一组中继，使得传输链路成功的个数最大即为最优的中继组合。

2.根据权利要求1所述的多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法，其特征在于，采用从源节点角度出发的次优中继选择方法，设|B(s_i)|为源节点s_i的集合B(s_i)中中继节点的个数，则具体步骤为：

第1步：将|B(s_i)|按从小到大的顺序排列，|B(s_i)|表示反馈节点集合B(s_i)中中继节点选出|B(s_i)|的最小值|B(s)|_min；

第2步：若|B(s)|_min＝1，则选这唯一的节点为该源节点的中继节点，执行第4步，若|B(s)|_min＞1，分别计算B(s)_min中每个节点被选择前后，在分配给中继最小的可靠传输功率后，在剩余功率下，所有其余源节点|B(s_i)|之和的减少量D，记为D表示减少量；

第3步：选择使D最小的节点r_i为最佳中继；

第4步：更新其余源节点的反馈节点集合B(s_i)，判断r_i在剩余功率的情况下，能否使所需协作的源节点传输成功，若能支持传输，则此源节点的B(s_i)仍保留r_i，否则将r_i从此集合中删除；

第5步：返回到第1步执行迭代过程，直到N个源节点的中继选择完毕。