專利名稱：一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)編碼的思想最初是在2000年Ahlswede等人，在“IEEE Transaction onInformation Theory”上發(fā)表的文獻(xiàn)“Network information flow”中提出的，他們從信息論的角度出發(fā)，嚴(yán)格證明了單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)節(jié)點(diǎn)編碼的方式可以使信息傳輸速率達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的最大流量，從而編碼的方式優(yōu)于路由的方式。隨著研究的不斷深入，近期將網(wǎng)絡(luò)編碼的思想應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)逐漸受到人們的關(guān)注。在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中使用網(wǎng)絡(luò)編碼，不僅可以提高信息傳輸率，節(jié)約傳輸所需能量，而且可以使節(jié)點(diǎn)之間在所需能量方面進(jìn)行折中。無(wú)線中繼技術(shù)中，為獲得分集增益，目的節(jié)點(diǎn)需要收到來(lái)自不同節(jié)點(diǎn)且包含同樣信息的多個(gè)信號(hào)樣本；網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)中，為了獲得網(wǎng)絡(luò)編碼增益，則需要中間節(jié)點(diǎn)將來(lái)自多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)數(shù)據(jù)流有選擇地合并到一起，目的節(jié)點(diǎn)收到多個(gè)合并樣本后，借助于已知信息通過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算還原出原始信息。和傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)通信相區(qū)別，協(xié)作中繼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)具有共同的通信特征:多個(gè)節(jié)點(diǎn)參與并且通過(guò)多個(gè)時(shí)隙傳輸。因此，將網(wǎng)絡(luò)編碼的思想應(yīng)用于協(xié)作中繼技術(shù)，提高協(xié)作分集系統(tǒng)的有效性和可靠性是很有意義的研究方向。在LTE-Advanced系統(tǒng)中引入中繼能夠改善高數(shù)據(jù)率的覆蓋、組移動(dòng)能力、臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)配置和小區(qū)邊緣吞吐量和/或提供新的覆蓋區(qū)域。中繼可根據(jù)用戶面和控制面的協(xié)議體系進(jìn)行劃分。在中繼端采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可以節(jié)省轉(zhuǎn)發(fā)資源或改善接收性能?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作中繼近年來(lái)研究較多。該模型下，多用戶的信息在一個(gè)或多個(gè)合作伙伴節(jié)點(diǎn)進(jìn)行融合后轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。該模型的轉(zhuǎn)發(fā)可以套用協(xié)作中的DF和AF協(xié)議，根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼特性還出現(xiàn)DNF傳輸協(xié)議?，F(xiàn)今對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼技術(shù)研究主要集中在協(xié)議和中斷概率的分析以及中繼對(duì)信號(hào)的處理上，而涉及具體如何在現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中部署中繼的很少。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為:101325549，名稱為:在無(wú)線中繼網(wǎng)絡(luò)中采用網(wǎng)絡(luò)編碼通信的方法，該技術(shù)給出了中繼如何對(duì)接收的多用戶信息進(jìn)行處理的方法。但在研究時(shí)假設(shè)中繼是固定，這主要原因是現(xiàn)有的研究都關(guān)注在無(wú)線中繼搭建好后，如何處理信號(hào)和控制功率。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為:101754223A，名稱為:一種無(wú)線中繼部署及管理方法，該技術(shù)主要針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域的拓展以及減少對(duì)靜區(qū)的影響來(lái)研究中繼的部署問(wèn)題。因此，在現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼領(lǐng)域中，幾乎很少有涉及如何進(jìn)行有效的中繼部署，而中繼部署對(duì)提高系統(tǒng)的中斷概率性能和提高協(xié)作分集系統(tǒng)的有效性和可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，以解決在搭建無(wú)線中繼網(wǎng)絡(luò)時(shí)確定中繼的具體較優(yōu)化的部署坐標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，所述部署方法包括:
以一用戶節(jié)點(diǎn)Ul或U2為原點(diǎn)，并以該原點(diǎn)與基站BS的連線為X軸，建立平面坐標(biāo)系；對(duì)所述平面坐標(biāo)系中基站BS和非所述原點(diǎn)上的另一用戶節(jié)點(diǎn)U2或Ul的坐標(biāo)值進(jìn)行歸一化，得到相應(yīng)的坐標(biāo)值；
通過(guò)在Ul、U2和BS形成的三角區(qū)域的二維搜索，尋找中斷概率近似界
C最小時(shí)的中繼坐標(biāo)恥;
歸一化還原，還原坐標(biāo)餌為實(shí)際坐標(biāo)Λ),得到最佳中繼節(jié)點(diǎn)R。所述中繼部署方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述歸一化是以所述原點(diǎn)至基站BS距離為一個(gè)長(zhǎng)度單位的長(zhǎng)度距離的歸一化處理。所述中繼部署方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述中斷概率近似界為
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，所述網(wǎng)絡(luò)包含基站BS、中繼節(jié)點(diǎn)R和若干用戶節(jié)點(diǎn)，其特征在于，任意兩用戶節(jié)點(diǎn)U1、U2的中繼節(jié)點(diǎn)R的部署包括: 以一用戶節(jié)點(diǎn)Ul或U2為原點(diǎn)，并以該原點(diǎn)與基站BS的連線為X軸，建立平面坐標(biāo)系；對(duì)所述平面坐標(biāo)系中基站BS和非所述原點(diǎn)上的另一用戶節(jié)點(diǎn)U2或Ul的坐標(biāo)值進(jìn)行歸一化，得到相應(yīng)的坐標(biāo)值； 通過(guò)在Ul、U2和BS形成的三角區(qū)域的二維搜索，尋找中斷概率近似界C最小時(shí)的中繼坐標(biāo); 歸一化還原，還原坐標(biāo)為實(shí)際坐標(biāo)母&Λ),得到最佳中繼節(jié)點(diǎn)R。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，其特征在于所述歸一化是以所述原點(diǎn)至基站BS距離為一個(gè)長(zhǎng)度單位的長(zhǎng)度距離的歸一化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，其特征在于所述中斷概率近似界^^為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，其特征在于所述信噪比 1、巧是在所述用戶節(jié)點(diǎn)Ul和U2分別發(fā)送的情況下，測(cè)得對(duì)應(yīng)用戶節(jié)點(diǎn)的發(fā)送端的信噪比。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法，其特征在于所述傳播環(huán)境常數(shù)C和路徑損耗指數(shù)τ，從下述關(guān)系式(I)和(2)中獲得，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線中繼部署方法。所述網(wǎng)絡(luò)包含基站BS、中繼節(jié)點(diǎn)R和若干用戶節(jié)點(diǎn)，任意兩用戶節(jié)點(diǎn)U1、U2的中繼節(jié)點(diǎn)R的部署包括以一用戶節(jié)點(diǎn)U1或U2為原點(diǎn)，并以該原點(diǎn)與基站BS的連線為X軸，建立平面坐標(biāo)系；對(duì)所述平面坐標(biāo)系中基站BS和非所述原點(diǎn)上的另一用戶節(jié)點(diǎn)U2或U1的坐標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，得到相應(yīng)的坐標(biāo)值；通過(guò)在U1、U2和BS形成的三角區(qū)域的二維搜索，尋找中斷概率近似界最小時(shí)的中繼坐標(biāo)；通過(guò)歸一化還原，還原坐標(biāo)為實(shí)際坐標(biāo)，得到最佳中繼節(jié)點(diǎn)R。優(yōu)點(diǎn)是可獲得最佳中繼部署坐標(biāo)，由此可有效提高系統(tǒng)的中斷概率性能；該方法降低了坐標(biāo)部署的復(fù)雜性且適用性廣。
文檔編號(hào)H04W16/18GK103139788SQ201310066838
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者季彥呈, 章國(guó)安, 包志華, 徐晨, 張士兵, 袁紅林, 邱媛媛 申請(qǐng)人:南通大學(xué)