[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

说明书

本发明请求保护多源多目标无线网络中，四种不同的中继选择与功率分配方法。本发明分别提出了三种集中式和一种分布式的中继选择与功率分配方法。各个源节点通过四种中继选择方法协调选择出各自的最佳中继，并且中继以最低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，以便能在有限的功率下尽可能的支持更多的传输链路。本发明在有效改善最佳中继冲突问题的同时也节约了系统资源，延长了整个网络的寿命，具有较好的应用价值。

技术领域

本发明属于无线通信的技术领域，具体涉及多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法。

背景技术

协作通信技术不仅具有很好的分集性能，而且还可以很好地对抗多径衰落，因此被认为是一种可靠的有效的通信技术。目前，存在一些针对解决多源多目标网络最佳中继冲突问题的选择方法，但很少有研究考虑到功率分配问题。在Elzbieta Beres等人提出的多源网络的选择协作方法中，在解决最佳中继冲突问题的时候考虑了功率分配问题，即在有多个源节点同时选择一个中继节点为最佳中继时，将功率进行平均分配，从而在一定程度上减少了冲突带来的不良影响。

显然，均分功率不是最优的分配方式，均分的结果可能会导致一部分源节点传输失败，因为所分配的功率没有达到协作传输所需的最低可靠传输功率；还可能会使得一部分功率没有被充分利用，因为所分配的功率远远超过其协作传输所需要的最小可靠传输功率，从而造成了一定程度的能量浪费。

针对以上不足，本发明分别提出了集中式和分布式两种情况下的中继选择策略。该发明利用源节点具有多个有效中继的优势来进行协调选择并考虑了功率分配问题。所采取的功率分配方法不再是简单的均分功率，而是以能够支持链路传输成功的最低可靠传输功率进行分配，在有限的功率下尽可能多的支持源节点的传输。该发明不仅改善了最佳中继冲突问题，保证了系统的传输可靠性，并且节约了系统资源，因此具有较好的应用前景。

发明内容

针对以上现有的不足，提出了四种多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法，所提方法改善了最佳中继冲突问题，保证了系统的传输可靠性，并且节约了系统资源。本发明的技术方案如下：

一种多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法，其包括以下步骤：

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。

进一步的，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。