无线协作中继网络通信方法

摘要

一种无线协作中继网络通信方法，该网络包括多个源节点及其各自对应的不同的目的节点。本发明通过构造收益函数、代价函数和仲裁函数，可以使得当两个源节点分别对应于不同的目的节点时，仍然可以进行协作通信，并且当一个源节点可以与多个邻居源节点进行协作通信时，可以从中选取最优的邻居源节点作为协作节点。

主权项

1.一种无线协作中继网络通信方法，所述无线协作中继网络中存在多个源节点，不同的源节点s_e对应不同的目的节点d_e，其中，e为源节点标号，E为源节点个数，i,j,k,in,其特征在于，源节点s_i选取协作节点的步骤为：步骤1、源节点s_i分别计算自身节点与多个邻居源节点s_j之间的收益函数U_i(i,j)，选取使得的邻居源节点作为目标候选协作节点；其中，j≠i，J为邻居源节点个数；是源节点s_i预设的收益门限值，步骤2、如果不存在目标候选协作节点，源节点s_i放弃协作通信；如果存在目标候选协作节点，执行步骤3；步骤3、目标候选协作节点s_k计算自身节点与源节点s_i之间的收益函数U_k(i,k)，选取的目标候选协作节点作为候选协作节点；其中，k≠i，K为目标候选节点个数；是源节点s_k预设的收益门限值，步骤4、如果不存在候选协作节点，源节点s_i放弃协作通信；如果仅存在唯一的候选协作节点，执行步骤5；如果存在多于一个的候选协作节点，执行步骤6；步骤5、选取所述唯一的候选协作节点作为源节点s_i的协作节点s_c；步骤6、针对于多于一个的候选协作节点中的每一个候选协作节点s_i分别计算自身节点与之间的代价函数Ω_i(i,i_n)；其中，i_n≠i；N为候选节点个数；步骤7、针对于每一个候选协作节点源节点s_i根据收益函数和代价函数Ω_i(i,i_n)计算s_i与之间的仲裁函数Φ(i,i_n)；步骤8、选取使得仲裁函数Φ(i,i_n)的值为最大值的候选协作节点作为源节点s_i的协作节点s_c；源节点s_i与协作节点s_c进行协作通信，即s_c作为源节点s_i与目的节点d_i之间的通信的中继节点，s_i作为源节点s_c与目的节点d_c之间的通信的中继节点；所述收益函数具体为：$U_i(i,j)=\frac{G_{s_i,d_i}(P_{s_i,d_i}{G}_{s_i,d_i}+P_{s_j,d_i}{G}_{s_j,d_i}+{\sigma }^2)+G_{s_i,s_j}{P}_{s_j,d_i}{G}_{s_j,d_i}}{2G_{s_i,d_i}(P_{s_i,d_i}{G}_{s_i,s_j}+P_{s_j,d_i}{G}_{s_j,d_i}+{\sigma }^2)}$所述代价函数Ω_i(i,i_n)具体为：${\Omega }_i(i,i_n)=\frac{p_{s_i,d_{i_n}}}{p_{s_i,d_{i_n}}+p_{s_i,d_i}}$所述仲裁函数Φ(i,i_n)具体为：$\Phi (i,i_n)=\alpha U_i(i,i_n)+\frac{\beta }{{\Omega }_i(i,i_n)}$其中，表示从节点s_i到节点d_i之间链路上的发射功率，表示从节点s_j到节点d_i之间链路上的发射功率；表示从节点s_i到节点d_i之间的信道增益，表示从节点s_j到节点d_i之间的信道增益，表示从节点s_i到节点s_j之间的信道增益；各接收端的噪声功率相等，用σ²表示；表示从节点s_i到节点之间链路上的发射功率；α和β为加权因子，且α+β＝1,0＜α＜1,0＜β＜1。