專利名稱：基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法。
背景技術(shù)：
協(xié)同無(wú)線通信能夠在慢衰落的無(wú)線通信環(huán)境中提供 顯著的性能增益[59]?，F(xiàn)在通信界有五種協(xié)同通信分集模式，分別為放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信模式、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信模式、編碼協(xié)同通信模式、空時(shí)編碼協(xié)同通信模式和網(wǎng)格編碼協(xié)同模式,這五種模式可以大大的提高無(wú)線通信的系統(tǒng)傳輸質(zhì)量，所以它們得到了廣泛的關(guān)注。很多研究者對(duì)放大轉(zhuǎn)發(fā)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)兩種協(xié)同分集模式，進(jìn)行了一系列改進(jìn)，如文獻(xiàn)[J. N. Laneman, D. N. C. Tse, andG. W. Wornell. Cooperative diversity in wireless networks !Efficient protocolsand outage behavior[J]. IEEE Transactions on Information Theory，2004，50(12)3062-3080.]最優(yōu)時(shí)間選擇的譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信0DF，它可以動(dòng)態(tài)的決定協(xié)同階段和廣播階段的時(shí)間長(zhǎng)度。還有文獻(xiàn)[Avestimehr,A. S. and Tse,D. N. C. . Outage Capacity of theFading Relay Channel in the Low-SNR Regime[J]. IEEE Transations on InformationTheory, 2007, 53 (4) :1401-1415.]把放大轉(zhuǎn)發(fā)分集模式做了改進(jìn)，提出了基于突發(fā)式的放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信BAF，基于突發(fā)式的放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)同通信可以在信噪比比較低的情況下獲得很好的性能，因?yàn)樗脑垂?jié)點(diǎn)采用比較高的發(fā)送功率在很短的時(shí)間里進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法，包括以下三個(gè)階段第一個(gè)階段是廣播的過(guò)程，源節(jié)點(diǎn)S向中繼選擇區(qū)域和目的節(jié)點(diǎn)廣播要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，所有的中繼節(jié)點(diǎn)Ri和目的節(jié)點(diǎn)D都能夠接收到源節(jié)點(diǎn)的信號(hào)；第二個(gè)階段中，假定中繼節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在中繼選擇區(qū)域，從中繼節(jié)點(diǎn)選擇區(qū)域中選擇兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)R1和R2 ;中繼節(jié)點(diǎn)R1將它收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R2和目的節(jié)點(diǎn)D ;中繼節(jié)點(diǎn)R2收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R1和目的節(jié)點(diǎn)D ;第三個(gè)階段，中繼節(jié)點(diǎn)R2把接收到來(lái)自R1的信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)D，中繼節(jié)點(diǎn)R1把接收到來(lái)自R2的信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)D，最后目的節(jié)點(diǎn)用最大比合并的方法來(lái)處理第一個(gè)階段、第二個(gè)階段和第三個(gè)階段接收到的多路信號(hào)。所述的方法，所述第一個(gè)階段中，各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)收到的信號(hào)分別為和 ySD:ySRj =^PshSRx + nSRi(I)ySD = ^hSDx+ nSDj(2)
式(I)、式(2)中，X是源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)，PS是源節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，是源節(jié)點(diǎn)到各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)間的信道增益，hSD是目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)之間的信道增益，我們假設(shè)信道服從均值為零，源節(jié)點(diǎn)到各中繼節(jié)點(diǎn)的信道符合方差為力〃,的復(fù)高斯分布，目的節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的信道符合方差為oSD的復(fù)高斯分布是源節(jié)點(diǎn)和各中繼節(jié)點(diǎn)間的加性高斯白噪聲，nSD為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間的加性高斯白噪聲，它們服從均值為零，方差分別為#@和Nsd的復(fù)高斯分布。所述的方法，所述第二個(gè)階段中，目的節(jié)點(diǎn)收到R1的信息為JV)，目的節(jié)點(diǎn)收到R2的信息為·，R1收到R2的信息為>^,，R2收到R1的信息為>^2 :
權(quán)利要求
1.一種基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法，其特征在于，包括以下三個(gè)階段 第一個(gè)階段是廣播的過(guò)程，源節(jié)點(diǎn)S向中繼選擇區(qū)域和目的節(jié)點(diǎn)廣播要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，所有的中繼節(jié)點(diǎn)Ri和目的節(jié)點(diǎn)D都能夠接收到源節(jié)點(diǎn)的信號(hào)；第二個(gè)階段中，假定中繼節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在中繼選擇區(qū)域，從中繼節(jié)點(diǎn)選擇區(qū)域中選擇兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)R1和R2 ;中繼節(jié)點(diǎn)R1將它收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R2和目的節(jié)點(diǎn)D ;中繼節(jié)點(diǎn)R2收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R1和目的節(jié)點(diǎn)D ;第三個(gè)階段，中繼節(jié)點(diǎn)R2把接收到來(lái)自R1的信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)D，中繼節(jié)點(diǎn)R1把接收到來(lái)自R2的信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)D，最后目的節(jié)點(diǎn)用最大比合并的方法來(lái)處理第一個(gè)階段、第二個(gè)階段和第三個(gè)階段接收到的多路信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一個(gè)階段中，各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)收到的信號(hào)分別為>^,和ySD
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二個(gè)階段中，目的節(jié)點(diǎn)收到R1的信息為>/3，目的節(jié)點(diǎn)收到R2的信息為，R1收到R2的信息為，R2收到R1的信息為y R1R2
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第三個(gè)階段中，目的節(jié)點(diǎn)接收到R1和R2的信號(hào)為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二個(gè)階段中，中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法是首先選擇一個(gè)誤符號(hào)率最小的中繼節(jié)點(diǎn)為最佳中繼，假設(shè)被選擇的最佳中繼節(jié)點(diǎn)為R1,然后再?gòu)闹欣^節(jié)點(diǎn)區(qū)域中選擇一個(gè)離最佳中繼節(jié)點(diǎn)最近的一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)作為選用的第二個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，假設(shè)離最佳中繼節(jié)點(diǎn)最近的第二個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)為R2, PEveq(R1) =min(PEYeq(i))(15) c^RlR2 = min(Js/J.)(16) 式(15)、(16)中，PEveq(R1)為最佳中繼節(jié)點(diǎn)的等效誤符號(hào)率，& 2為中繼節(jié)點(diǎn)R1與R2之間的距離，為最佳中繼節(jié)點(diǎn)R1與其它中繼節(jié)點(diǎn)Ri之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，協(xié)同通信功率分配方法為在最小誤符號(hào)率的要求下，功率分配問(wèn)題轉(zhuǎn)換為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙中繼和差分演化的協(xié)同通信方法，包括以下三個(gè)階段第一個(gè)階段是廣播的過(guò)程，源節(jié)點(diǎn)S向中繼選擇區(qū)域和目的節(jié)點(diǎn)廣播要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，所有的中繼節(jié)點(diǎn)Ri和目的節(jié)點(diǎn)D都能夠接收到源節(jié)點(diǎn)的信號(hào)；第二個(gè)階段中，假定中繼節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在中繼選擇區(qū)域，從中繼節(jié)點(diǎn)選擇區(qū)域中選擇兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)R1和R2；中繼節(jié)點(diǎn)R1將它收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R2和目的節(jié)點(diǎn)D；中繼節(jié)點(diǎn)R2收到來(lái)自源節(jié)點(diǎn)S的數(shù)據(jù)信息譯碼轉(zhuǎn)發(fā)給R1和目的節(jié)點(diǎn)D；第三個(gè)階段，最后目的節(jié)點(diǎn)用最大比合并的方法來(lái)處理第一個(gè)階段、第二個(gè)階段和第三個(gè)階段接收到的多路信號(hào)。在誤碼率為10-5以下時(shí)，本發(fā)明的性能優(yōu)于已有的協(xié)議與算法，能夠節(jié)省1dB以上的傳輸總功率。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102790639SQ20121022328
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者端木春江 申請(qǐng)人:端木春江