[发明专利]一种基于分布式链路调度和功率控制的节能SIC方法

说明书

本发明涉及一种基于分布式链路调度和功率控制的节能SIC方法，包括以下步骤：定义SIC可行区域上限距离和SIC不可行区域下限距离，将区域划分为SIC可行区域和SIC不可行区域；选择SIC可行区域内且距离接收节点最近的链路作为SIC并发链路；对所述SIC并发链路进行功率控制，将所述功率控制定义为一个以最小化总传输功率为目标的线性规划问题；通过分布式访问控制方法协调调度每个时隙的SIC并发链路对。本发明能够在保证并发传输吞吐量的同时降低网络的能量损耗以及计算复杂度。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于分布式链路调度和功率控制的节能SIC方法。

背景技术

多事件驱动无线网络的性能通常受到相邻并发传输造成的干扰的限制。有效地管理共享媒体上的传输并发性可以确保良好的传输质量，从而获得更高的可实现吞吐量。

传统和主流的干扰处理方法是采用一定的干扰避让方案，如基于随机接入(如CSMA/CA)或确定性接入(如TDMA、CDMA)。干扰避让方案的实质是避免相邻发射信号之间可能存在的重叠。然而，尽管这些技术能够有效地避免干扰，但它们可能会限制频谱空间复用，从而影响网络性能，特别是在多事件触发网络中，多源数据流会影响频谱空间复用使得传输性能降低传输。

为提高传输效率，研究利用干扰消除技术来实现无干扰并发传输，从而提升网络吞吐量。其中，逐次干扰抵消(SIC)是一种先进的可实现传输并发的PHY技术，具有迭代解码来自多个发射机的并发信号的能力。在每次迭代中，解码最强的信号，其余的信号作为干扰处理。在满足信噪比(SINR)要求的情况下，可以对接收到的复合信号进行解码和去噪。在随后的迭代中，下一个最强的信号被解码，持续这一过程，直到所有的信号都被解码。

假设所有链路根据到达接收节点r_x的接收功率排序为令N₀表示噪声功率，β表示节点R_i成功接收到来自S_j信号所需的最小SINR，则为成功检测到的信号，需满足

解码过程如图1所示。

直观地说，SIC接收机能够同时接收多个信号，从而大大提高吞吐量和空间重用。

现有的研究中将SIC技术应用到调度和路由方案中，在每个时隙中寻找最大的并发链路集以实现吞吐量最大化。然而，大部分研究将关注点着重于提高吞吐量而忽略了传输能耗的问题。由于SINR的严格限制，SIC技术必须使用高传输功率来克服并行传输带来的高干扰，这对能量受限的无线网络提出了严峻的挑战。此外，大部分以最大化吞吐量为目标的研究都采用集中式策略，其计算复杂度随着网络规模的扩大呈指数性增长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于分布式链路调度和功率控制的节能SIC方法，在保证并发传输吞吐量的同时降低网络的能量损耗以及计算复杂度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于分布式链路调度和功率控制的节能SIC方法，包括以下步骤：

(1)定义SIC可行区域上限距离和SIC不可行区域下限距离，将区域划分为SIC可行区域和SIC不可行区域；

(2)选择SIC可行区域内且距离接收节点最近的链路作为SIC并发链路；

(3)对所述SIC并发链路进行功率控制，将所述功率控制定义为一个以最小化总传输功率为目标的线性规划问题，其中，以SIC需满足的SINR条件作为约束，最小化传输功率为目标函数；

(4)通过分布式访问控制方法协调调度每个时隙的SIC并发链路对。