[发明专利]一种空时编码协作中继选择与功率分配联合方案

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，具体涉及一种空时编码协作方案中的中 继选择与功率分配联合方案。

背景技术

协作分集是一种通过共享不同终端天线实现空间分集的技术，该技术可以 有效抵抗多径衰落并提高系统容量。协作分集技术可用于无线自组织网、无线 局域网及无线传感器网等多种场合，今后还会将这些网络结合起来，形成一种 全新的泛在智能网络，引起移动通信领域的重大变革。

协作分集可以抵抗无线信道的多径衰落，并且能够提高系统容量，结合空 时分组编码可以更加有效地提高系统性能。

传统的空时编码协作方案选择所有能够对源终端进行正确译码的终端进行 协作，并且各协作终端采用等功率发送，但是，当中继终端超过一定数量时， 随着系统发送总功率的增加，系统却无法获得额外的分集增益。

现有的空时编码协作中的中继选择(local-k-best)方案，由候选终端随机选择 空时分组码(Space-time Block Coding，STBC)编码矩阵的一列，并利用CSMA MAC协议进行信息交互，从选择相同列的终端中选出信道状态最佳的k个终端 作为中继。由于候选终端随机选取STBC编码矩阵中的一列，此方案不能保证 全分集阶数，同时，由于候选终端采用CSMA MAC协议进行信息交互会产生一 定的冲突概率，从而影响系统的性能。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种新的空时编码协作中继选择与功率 分配联合方案，该联合方案能克服现有技术中所存在的缺陷，解决了协作通信中 中继选择与功率分配复杂度高和不易实现的问题。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种空时编码协作中继选择 与功率分配联合方案，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，源终端以及候选中继终端在与目的终端进行通信时，通过控制信息 进行相互之间信道状态信息的测量，其中包括源终端与目的终端之间的信道状 态信息以及候选中继终端与目的终端之间的信道状态信息；

步骤2，目的终端根据测得的源终端与目的终端之间的信道状态信息以及源 终端与候选中继终端之间的信道状态信息进行中继选择、空时编码协作和功率 分配相关的决策，并将决策信息反馈给源终端与中继终端；

步骤3，中继终端接收到相应决策信息后向源终端发送FLAG消息，通知源 终端开始发送数据；

步骤4，源终端通过任何一种可选的通信方式将要发送的数据共享给中继终 端；

步骤5，中继终端利用相同的空时编码矩阵对源终端发送的数据进行空时分 组编码，并根据由目的终端反馈的决策信息得到各自要传输的数据；

步骤6，中继终端根据由目的终端反馈的决策信息进行基于资源贡献率的功 率分配，计算得到自身的发送功率，并使用该功率将数据发送给目的终端；

步骤7，目的终端对接收到的信号进行空时译码，得到原始的发送数据，并 向源终端发送确认信息。

按照本发明所提供的空时编码协作中继选择与功率分配联合方案，其特征 在于，在步骤1中，源终端以及候选中继终端在与目的终端进行通信时，通过 协作请求/协作决策的控制信息进行相互之间信道状态信息的测量，其中包括源 终端与目的终端之间的信道状态信息以及候选中继终端与目的终端之间的信道 状态信息。

按照本发明所提供的空时编码协作中继选择与功率分配联合方案，其特征 在于，在步骤2中，目的终端根据测得的源终端与目的终端之间的信道状态信 息以及候选中继终端与目的终端之间的信道状态信息选择与自身之间信道状态 最佳的候选终端作为中继终端(源终端也可被选为中继终端参与协作)，规定各 个中继终端将要传输空时分组编码(STBC)后的数据，以及计算所有中继终端 的总的信道增益，并将这些决策信息反馈给源终端与中继终端。

按照本发明所提供的空时编码协作中继选择与功率分配联合方案，其特征 在于，在步骤3中，接收到目的终端反馈的决策信息中的将要发送的空时分组 编码矩阵的列数与需要选择的中继终端个数相同的中继终端向源终端发送FLAG 消息，通知源终端开始发送数据。

按照本发明所提供的空时编码协作中继选择与功率分配联合方案，其特征 在于，在步骤4中，源终端可以用任何一种通信方式将要发送的数据共享给中 继终端，只须保证中继终端对源终端的数据能正确译码。