專利名稱：一種中繼選擇的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中繼選擇的方法及裝置。
背景技術(shù)：
OFDMA ( Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交步貞分多址), MIMO (Multiple Input Multiple Output,多輸入多輸出)等一些關(guān)鍵技術(shù)的使 用雖然可以在一定程度上提升頻譜效率并消除信道損傷，但在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)架構(gòu) 下，特別是人口稠密地區(qū)，第四代移動通信高速率，高頻譜效率和泛在覆蓋的 要求仍然難以得到實(shí)現(xiàn)的。相對于增加基站而言，協(xié)同通信的引入可以用較低 的成本來提升容量，擴(kuò)大覆蓋以及提高可靠性。
協(xié)同通信能夠有效的提升網(wǎng)絡(luò)性能，但其性能增益高度依賴于中繼節(jié)點(diǎn)的 選擇。按照選擇的中繼個(gè)數(shù)來分，中繼選擇分為兩類，多中繼選擇和單中繼選 擇。前者的一個(gè)主要應(yīng)用是基于STC (Space-Time Coded,分布式空時(shí)編碼) 的協(xié)同方案；后者可以獲得與分布式STC協(xié)同方案相同的分集-復(fù)用折中性能， 且不需要復(fù)雜的STC設(shè)計(jì)。按照中繼選擇方式來分，中繼選擇分為集中式和 分布式兩種。前者雖然性能優(yōu)異，但需要龐大的信息交互，開銷過大；后者雖 然開銷很小，但在多用戶場景下很難實(shí)現(xiàn)，容易造成較大的性能損失。
目前用于多用戶協(xié)同無線網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇方法以集中式居多，如，基于 Min-Max (最小-最大)方法，PF ( Proportional Fairness,正比/>平)方法和RR (Round-Robin,輪詢)方法。以上方法都是已有方法的再應(yīng)用，并沒有結(jié)合 考慮協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，且需要返回所有信道狀況信息到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，開銷龐大， 難以在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種中繼選擇的方法及裝置，以用較小開銷獲得優(yōu)異 的中斷概率，公平性和容量性能。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種中繼選擇的方法，包括目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)源節(jié)點(diǎn)^ 和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息乂'"'判定出進(jìn)入中繼模式；中繼節(jié)點(diǎn)~根據(jù) 源節(jié)點(diǎn)&和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息、源節(jié)點(diǎn)&和中繼節(jié)點(diǎn)~之間的 信道狀況信息A'、'、中繼節(jié)點(diǎn) 和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息"v"計(jì)算出可 達(dá)速率，并將其與目標(biāo)速率比較，判定出中繼節(jié)點(diǎn) 可以幫助的源節(jié)點(diǎn)集合7^, 將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)L計(jì)算出巧的勢^'，根據(jù)S判定出可 以幫助源節(jié)點(diǎn)^的中繼節(jié)點(diǎn)集合《，并根據(jù)《計(jì)算出《的勢 ；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根 據(jù)氣和 計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)Y,的優(yōu)先級c';根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級和可以幫助各 源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)集合，為源節(jié)點(diǎn)&分配中繼節(jié)點(diǎn)^;目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"廣播中繼節(jié) 點(diǎn)勺的分配情況。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種中繼選擇的裝置，包括判定進(jìn)入中繼模式單元， 用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)源節(jié)點(diǎn)&和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息H、,"判定出進(jìn) 入中繼模式；判定L和^單元，用于在中繼模式下判定出中繼節(jié)點(diǎn)^可以幫助 的源節(jié)點(diǎn)集合S,將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)^判定出可以幫助源 節(jié)點(diǎn)^的中繼節(jié)點(diǎn)集合《；計(jì)算氣和 單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)^計(jì)算出刁 的勢 ;，根據(jù)《計(jì)算出《的勢 ；計(jì)算c'單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)氣和 計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)^的優(yōu)先級。；分配中繼節(jié)點(diǎn)單元，用于根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級 和可以幫助各源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)集合，為源節(jié)點(diǎn)'、分配中繼節(jié)點(diǎn)&;廣播中繼
節(jié)點(diǎn)分配情況單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"廣播中繼節(jié)點(diǎn)^的分配情況。
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種半分布式中繼選擇方法，以中斷概率為優(yōu)化目標(biāo)，與現(xiàn)有方案相比，能在保證公平性和提高容量的同時(shí)，在性能和開銷之間 獲得一個(gè)比較好的折中。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例里中繼選擇的方法；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例里為源節(jié)點(diǎn)&分配中繼節(jié)點(diǎn)&的方法； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例里中繼選擇的裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種中繼選擇的方法。 如圖1所示，中繼選擇的方法主要包括如下步驟
步驟11、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)源節(jié)點(diǎn)"'和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息H"判 定出進(jìn)入中繼模式。
步驟12、中繼節(jié)點(diǎn)勺根據(jù)源節(jié)點(diǎn)'、和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息《'"、 源節(jié)點(diǎn)&和中繼節(jié)點(diǎn)~之間的信道狀況信息A '、'、中繼節(jié)點(diǎn)~和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間
的信道狀況信息H^計(jì)算出可達(dá)速率，并將其與目標(biāo)速率比較，判定出中繼節(jié)
點(diǎn)、可以幫助的源節(jié)點(diǎn)集合^ ，將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(
步驟13、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)J根據(jù)S計(jì)算出^的勢7^,根據(jù)7〕判定出可以幫助源節(jié)
點(diǎn)&的中繼節(jié)點(diǎn)集合《，并根據(jù)&計(jì)算出&的勢 。
步驟14、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)氣和^'計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)A的優(yōu)先級c'。
步驟15、根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級和可以幫助各源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)集合，為
源節(jié)點(diǎn)^分配中繼節(jié)點(diǎn)^。
步驟16、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)J廣播中繼節(jié)點(diǎn)、的分配情況。
如圖2所示，為源節(jié)點(diǎn)&分配中繼節(jié)點(diǎn)&的方法主要包括如下步驟步驟21、判斷『是否為空，若否，則執(zhí)行步驟22，若是，則執(zhí)行步驟25。
步驟22、更新氣和 ，若等于O,則賦值M + 1。
s: = arg max c, sA = arg min 7Vr
步驟23、為源節(jié)點(diǎn)W 選擇中繼節(jié)點(diǎn) '。
步驟24、將^移出『和L，將^移出《，"1,2,…,M， 7 = 1,2,…,M，執(zhí)行步 驟21。
步驟25、目標(biāo)節(jié)點(diǎn) 〃 廣播中繼節(jié)點(diǎn)~的分配情況。 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種中繼選擇的裝置。
如圖3所示，中繼選擇的裝置包括判定進(jìn)入中繼模式單元31、判定"單 元32、計(jì)算 ',和Ww,單元33、計(jì)算c'單元34、分配中繼節(jié)點(diǎn)單元35、廣播中 繼節(jié)點(diǎn)分配情況單元36。
判定進(jìn)入中繼模式單元31,用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)源節(jié)點(diǎn)^和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之
間的信道狀況信息& ^判定出進(jìn)入中繼模式。
判定乃和《單元3 2,用于在中繼模式下判定出中繼節(jié)點(diǎn)~可以幫助的源節(jié) 點(diǎn)集合巧，將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)^判定出可以幫助源節(jié)點(diǎn)A的 中繼節(jié)點(diǎn)集合《。
計(jì)算 ;和 單元33，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)7;計(jì)算出"的勢 ，根據(jù)《計(jì)
算出《的勢 。
計(jì)算c,單元34,用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)氣和 計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)&的優(yōu)先級c,。 分配中繼節(jié)點(diǎn)單元35 ，用于根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級和可以幫助各源節(jié)點(diǎn)的 中繼節(jié)點(diǎn)集合，為源節(jié)點(diǎn)'、分配中繼節(jié)點(diǎn)& 。
廣播中繼節(jié)點(diǎn)分配情況單元36,用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"廣播中繼節(jié)點(diǎn)^的分配情況。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種半分布式式中繼選擇方法，以中斷概率為優(yōu)化目標(biāo)，并能夠保證公平性和提高容量。同時(shí)也在性能和開銷之間獲得一個(gè)比較好 的折中。當(dāng)使用專用的中繼節(jié)點(diǎn)，或者一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)可以幫助多個(gè)源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā) 數(shù)據(jù)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例描述的中繼選擇方法仍然適用。
離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利 要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種中繼選擇的方法，其特征在于，包括目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d根據(jù)源節(jié)點(diǎn)si和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d之間的信道狀況信息 id="icf0001" file="A2009100851980002C1.tif" wi="7" he="5" top= "43" left = "160" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>判定出進(jìn)入中繼模式；中繼節(jié)點(diǎn)sj根據(jù)源節(jié)點(diǎn)si和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d之間的信道狀況信息 id="icf0002" file="A2009100851980002C2.tif" wi="9" he="6" top= "68" left = "157" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>源節(jié)點(diǎn)si和中繼節(jié)點(diǎn)sj之間的信道狀況信息 id="icf0003" file="A2009100851980002C3.tif" wi="10" he="6" top= "81" left = "95" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>中繼節(jié)點(diǎn)sj和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d之間的信道狀況信息 id="icf0004" file="A2009100851980002C4.tif" wi="7" he="6" top= "93" left = "40" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>計(jì)算出可達(dá)速率，并將其與目標(biāo)速率比較，判定出中繼節(jié)點(diǎn)sj可以幫助的源節(jié)點(diǎn)集合Tj，將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d根據(jù)Tj計(jì)算出Tj的勢 id="icf0005" file="A2009100851980002C5.tif" wi="7" he="6" top= "122" left = "98" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>根據(jù)Tj判定出可以幫助源節(jié)點(diǎn)si的中繼節(jié)點(diǎn)集合Ri，并根據(jù)Ri計(jì)算出Ri的勢 id="icf0006" file="A2009100851980002C6.tif" wi="7" he="6" top= "134" left = "104" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d根據(jù) id="icf0007" file="A2009100851980002C7.tif" wi="5" he="5" top= "149" left = "64" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>和 id="icf0008" file="A2009100851980002C8.tif" wi="5" he="4" top= "150" left = "76" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)sj的優(yōu)先級ci；根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級和可以幫助各源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)集合，為源節(jié)點(diǎn)sk分配中繼節(jié)點(diǎn)sλ；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d廣播中繼節(jié)點(diǎn)sj的分配情況。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，有m個(gè)源節(jié)點(diǎn)，并且每個(gè)源 節(jié)點(diǎn)都可以成為其他源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)，記源節(jié)點(diǎn)集合為『=&，""'"~}。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，源節(jié)點(diǎn)A向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(中繼 節(jié)點(diǎn)^廣播請求通信的訓(xùn)練序列信號，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"、中繼節(jié)點(diǎn)^分別根據(jù)收到 的訓(xùn)練序列信號估計(jì)出源節(jié)點(diǎn)A和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息A'、源節(jié)點(diǎn)&和中繼節(jié)點(diǎn)~之間的信道狀況信息，y=h…，m , ■/=1，2，…'m 。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，判斷"^是否滿足目標(biāo)速率； 若是，則進(jìn)入直傳模式，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"向源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)^廣播ACK信號，,-=l,2".,M， y = l,2v."M.若否，則進(jìn)入中繼模式，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"向源節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)^廣播NACK 信號，/ = 1,2V."M, / = 1，2，...，M
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，中繼模式下，中繼節(jié)點(diǎn)^根 據(jù)收到的NACK信號，估計(jì)出中繼節(jié)點(diǎn)^和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信息^'、根據(jù)收到的NACK信號提取出源節(jié)點(diǎn)^和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間的信道狀況信 息乾^， / = 1,2,...，M, / = 1,2,...,M。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，e'=(P。"'，'"/A^ ， f是用來調(diào)節(jié)中斷概率和公平性的正整數(shù)，/)""''是源節(jié)點(diǎn)^的中斷概率，"1，2，…，^。s = arg max c; & = arg min 7Vr
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，W , 、《 '。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為源節(jié)點(diǎn)&分配中繼節(jié)點(diǎn)&后， 將A移出『和L,將&移出《.，"i，2，…，M， y = i，2v'"M,判斷『是否為空；若是，則完成中繼選擇，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"廣播中繼節(jié)點(diǎn)^的分配情況；若否，則更新^,和^'，若等于0,則賦值M + i，重新為新的源節(jié)點(diǎn)A分配新的中繼節(jié)點(diǎn)&。
9、 一種中繼選擇的裝置，其特征在于，包括判定進(jìn)入中繼模式單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)源節(jié)點(diǎn)A和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"之間 的信道狀況信息^判定出進(jìn)入中繼模式;判定"和《單元，用于在中繼模式下判定出中繼節(jié)點(diǎn)勺可以幫助的源節(jié)點(diǎn) 集合S,將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)巧判定出可以幫助源節(jié)點(diǎn)^的中繼節(jié)點(diǎn)集合A';計(jì)算、和 單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)"計(jì)算出^的勢氣，根據(jù)《計(jì)算出《的勢 ；計(jì)算c,單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"根據(jù)、和 計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)&的優(yōu)先級c'; 分配中繼節(jié)點(diǎn)單元，用于根據(jù)各源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級和可以幫助各源節(jié)點(diǎn)的中繼節(jié)點(diǎn)集合，為源節(jié)點(diǎn)A分配中繼節(jié)點(diǎn)&;廣播中繼節(jié)點(diǎn)分配情況單元，用于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)"廣播中繼節(jié)點(diǎn)^的分配情況。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中繼選擇的方法，包括目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d判定出進(jìn)入中繼模式；中繼節(jié)點(diǎn)s<sub>j</sub>計(jì)算出可達(dá)速率，并將其與目標(biāo)速率比較，判定出中繼節(jié)點(diǎn)s<sub>j</sub>可以幫助的源節(jié)點(diǎn)集合T<sub>j</sub>，將其反饋給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d計(jì)算出T<sub>j</sub>的勢N<sub>T#-[i</sub>]，根據(jù)T<sub>j</sub>判定出可以幫助源節(jié)點(diǎn)s<sub>i</sub>的中繼節(jié)點(diǎn)集合R<sub>i</sub>，并計(jì)算出R<sub>i</sub>的勢N<sub>R#-[i</sub>]；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)s<sub>i</sub>的優(yōu)先級c<sub>i</sub>；為源節(jié)點(diǎn)s<sub>k</sub>分配中繼節(jié)點(diǎn)s<sub>λ</sub>；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)d廣播中繼節(jié)點(diǎn)s<sub>j</sub>的分配情況。本發(fā)明還公開了一種中繼選擇的裝置，包括判定進(jìn)入中繼模式單元，判定T<sub>j</sub>和R<sub>i</sub>單元，計(jì)算N<sub>T#-[j</sub>]和N<sub>R#-[i</sub>]單元，計(jì)算c<sub>i</sub>單元，分配中繼節(jié)點(diǎn)單元，廣播中繼節(jié)點(diǎn)分配情況單元。采用本發(fā)明方案，能以用較小開銷獲得優(yōu)異的中斷概率，公平性和容量性能。
文檔編號H04B7/15GK101562863SQ200910085198
公開日2009年10月21日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者楊大成, 慜 梁, 王亞峰, 飛 董 申請人:北京郵電大學(xué)