一種適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙向中繼是提升協(xié)作傳輸頻譜效率的有效協(xié)議。在雙向中繼機制中，中繼節(jié)點被 配置在兩個收發(fā)機之間用以建立兩個方向的數(shù)據(jù)傳輸。近期關(guān)于雙向中繼的研宄成果多關(guān) 注多址多播（MABC，multipleaccessbroadcast)接入方式。采用MABC方式接入的優(yōu)勢在 于，兩收發(fā)機能在2個時隙內(nèi)完成兩組信息符號的交換。
[0003] 在包含兩個收發(fā)機SpS2，及一個中繼節(jié)點R的雙向中繼傳輸模型中，若假定每個 節(jié)點均配備一根天線并工作在半雙工模式，則MABC接入方式包含兩步：第一步，兩個收發(fā) WSJPS2分別以功率PpP2同時向中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，這稱為多址接入（MAC)時隙；第二 步，中繼R對其在MAC時隙接收到的混合信號進行量化與網(wǎng)絡(luò)編碼后以功率PK轉(zhuǎn)發(fā)給兩個 收發(fā)機，這稱為廣播（BC)時隙。盡管每個收發(fā)機在時隙2接收到的都是混合信號，但由于 各自都知道自己之前所發(fā)送的信息，通過自干擾消除處理后他們即可獲得另一個收發(fā)機的 數(shù)據(jù)。
[0004] 為便于分析，假定網(wǎng)絡(luò)中的每條鏈路均經(jīng)歷平坦慢衰落，并以h和g分別標記從中 繼R到收發(fā)機SdPS2之間的復對稱信道系數(shù)。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中所有的噪聲樣本均為獨立同分 布的加性高斯白噪聲（AWGN)，服從分布CA/^0,2；),并令a= |h|2/〇2，f3 = |g|2/〇2。將 傳輸帶寬單位化，則廣播時隙中繼R采用模擬網(wǎng)絡(luò)編碼（ANC)時Si-S2及S2-Si傳輸方 向的頻譜效率可分別表示為：
【主權(quán)項】
1. 一種適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法，其特征在于，該適用于雙向中繼 系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法在信息數(shù)據(jù)傳輸開始前，依據(jù)兩收發(fā)機對每個傳輸方向上的直 傳鏈路是否能夠滿足各自QoS需求的評估實現(xiàn)傳輸方案的選擇與切換，在有直傳鏈路能滿 足QoS需求的情況下充分利用直傳鏈路的傳輸。
2. 如權(quán)利要求1所述的適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法，其特征在于，該 適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法具體包括以下步驟： 步驟一，兩收發(fā)機Sp S2利用無線信道相繼廣播導頻序列及各自的發(fā)送功率值P i、P2， S2、S1在接收到對方發(fā)來的導頻序列后分別估計直傳鏈路的信道系數(shù)k ; 步驟二，根據(jù)估計的信道狀態(tài)信息及獲取的功率值，SJf估直傳鏈路接收信噪比是否 不小于自身的信噪比閾值，即判斷是否滿足ρ2γ彡n1;同理，S2判斷是否滿足Ρ ιγ彡Ii2; 步驟三，當Ρ2γ彡1與P1Y彡η2均滿足，則在有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始前，S 1廣播Oi 表征已滿足QoS需求，S2廣播11表征已滿足QoS需求；隨后，有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始，時隙 1，S 1以功率送自己的信息數(shù)據(jù)；時隙2, S2以功率送自己的信息數(shù)據(jù)；期間中繼 一直處于沉默狀態(tài)； 步驟四，當ρ2γ彡1不滿足而P1Y彡η2滿足，則在有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始前， 播00表征未滿足QoS需求、S2廣播11表征已滿足QoS需求；隨后，有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始， SnS2分別在時隙1、2廣播各自的信息數(shù)據(jù)，期間中繼處于接收狀態(tài)；時隙3,中繼將在時隙 2接收到的信息量化后以功率P k進行AF轉(zhuǎn)發(fā)； 步驟五，當P2 γ ^ H1滿足而P1Y ^ η 2不滿足，則在有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始前，S 播01表征已滿足QoS需求而S2廣播10表征未滿足QoS需求；隨后，有用信息數(shù)據(jù)傳輸開 始，s 2、S1分別在時隙1、2廣播各自的信息數(shù)據(jù)，期間中繼處于接收狀態(tài)；時隙3,中繼將在 時隙2接收到的信息量化后以功率P k進行AF轉(zhuǎn)發(fā)； 步驟六，當Ρ2γ多1與P1Y多112均不滿足，則在有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始前，S 1廣播 00表征未滿足QoS需求，S2廣播10表征未滿足QoS需求；隨后，有用信息數(shù)據(jù)傳輸開始，時 隙1，SJP S 2分別以功率P i、P2同時向中繼節(jié)點發(fā)送信息數(shù)據(jù)；時隙2,中繼R采用模擬網(wǎng) 絡(luò)編碼方式對混合數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。
3. 如權(quán)利要求2所述的適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法，其特征在于，該 適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法的雙向可達和速率描述為：
其中α、β、γ分別表示S1^ R、S 2- R、S ^ S 2鏈路的單位接收信噪比。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于雙向中繼系統(tǒng)的自適應(yīng)切換傳輸方法，為了克服經(jīng)典多址多播接入方式不能充分利用直傳鏈路的缺陷，在信息數(shù)據(jù)傳輸開始前，依據(jù)兩收發(fā)機對每個傳輸方向上的直傳鏈路是否能夠滿足各自QoS需求的評估實現(xiàn)傳輸方案的選擇與切換，在有直傳鏈路能滿足QoS需求的情況下充分利用直傳鏈路的傳輸。本發(fā)明基于實際應(yīng)用中雙向傳輸QoS需求通常不對稱考慮，以提升雙向中繼傳輸頻譜效率與錯誤性能為目標，與多址多播接入方式相比，當直傳鏈路信道方差僅為中繼鏈路的一半時，頻譜效率可增長11.58％，誤碼率可提升約3dB。
【IPC分類】H04B7-15
【公開號】CN104683008
【申請?zhí)枴緾N201510141543
【發(fā)明人】龐立華, 張陽, 馬延軍, 王靜, 朱代先
【申請人】西安科技大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月27日