[发明专利]非正交多址接入协作网络的用户吞吐量公平链路选择方法

权利要求书

1.一种非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法，其特征在于，所述非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法中基站将近端用户信号与远端用户进行叠加编码并发送，利用串行干扰消除技术，中继先将近端用户信号解出后再消除掉，然后解码远端用户的信号；在近端用户处进行同样的解码过程；中继将远端用户的信号转发出去，同时基站发送一份新的数据到近端用户；

所述非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法具体包括：

步骤一，给远端用户分配小功率，而给近端用户分配大功率；

步骤二，在中继处配备一个缓冲；

步骤三，让中继在系统中充当中心节点，通过获得的信道状态信息进行分析，决定时隙中系统的传输状态；

步骤四，运用链路选择策略，分析出用户的平均吞吐量。

2.如权利要求1所述的非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法，其特征在于，所述非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法包括：

1)缓冲中存入的总数据量与释放的总数据量相同；

2)二元整数变量d_i，其取值只能够为0或1；当d_i＝0时，基站发送用户叠加信号，中继接收信号；当d_i＝1，中继转发远端用户信号，同时基站发送一份新信号到近端用户；

3)构造优化问题模型：

其中C1对应1)，C2对应2)；S₂＝log₂(1+s₂(i))为时隙i解码出的远端用户吞吐量，R₂(i)为时隙i远端用户接收到的吞吐量；为远端用户信号在近端用户处解码的信噪比，为远端用户信号在中继处解码的信噪比；R₂(i)＝min{log₂(1+γ₂(i)),Q(i-1)}，其中Q记录了缓冲中的数据量。

3.如权利要求2所述的非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法，其特征在于，所述优化问题，利用拉格朗日乘数法进行求解，得到最优的链路传输序列d_i,i≥1，每个时隙中d_i的判决准则为：

其中F(x)＝log₂(1+x)为一个最优的判决函数。

4.如权利要求1所述的非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法，其特征在于，判决函数为F(x)＝x，对两用户的遍历容量进行求解，用C₁表示基站发送叠加信号时近端用户的遍历容量，用C₁′表示基站只发送近端用户信号时近端用户的遍历容量，用C₂表示远端用户的遍历容量，得：

其中为各自链路的平均信道增益。

5.一种应用权利要求1～4任意一项所述非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法的无线通信系统；所述非正交多址接入协作网络中基于用户吞吐量公平的链路选择方法具体包括：

步骤一，给远端用户分配小功率，而给近端用户分配大功率；

步骤二，在中继处配备一个缓冲；

步骤三，让中继在系统中充当中心节点，通过获得的信道状态信息进行分析，决定时隙中系统的传输状态；

步骤四，运用链路选择策略，分析出用户的平均吞吐量。