[发明专利]多小区网络的联合中继选择和功率控制的通信方法与系统有效

专利信息
申请号: 201010568258.3 申请日: 2010-11-26
公开(公告)号: CN102014438A 公开(公告)日: 2011-04-13
发明(设计)人: 朱刚;吴荻;艾渤;钟章队 申请(专利权)人: 北京交通大学
主分类号: H04W28/16 分类号: H04W28/16;H04W40/22;H04W52/24
代理公司: 北京市商泰律师事务所 11255 代理人: 毛燕生
地址: 100044 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 小区 网络 联合 中继 选择 功率 控制 通信 方法 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及无线资源管理领域,具体涉及一种多小区网络的联合中继选择和功率控制的通信方法与系统。

背景技术

合作通信在近年已经作为未来移动通信的一种吸引人的候选策略,得到了广泛的关注。它能有效地利用无线网络的广播特性,并且开发自身的空间分集增益。因此,值得研究与合作通信相关的技术。

带有中继辅助下的系统性能被广泛研究。正确地选择中继节点作为传输手段是很重要的,也很有挑战性,它可能带来增益,但也可能恶化系统性能。然而,关于这方面的研究还比较少,并且主要都是基于避免小区间干扰,而不是主动协调干扰。

众所周知,功率控制技术也是一种有效的方法来改善网络性能。在这方面有过大量的研究,但他们都假设中继节点的路径已经给定,没有考虑过联合中继选择策略带有的性能改进。

综上所述,联合中继选择和功率控制会带来各自的优势,并能改进系统性能。关键的问题就是如何通过联合中继选择和功率控制技术来改善系统性能。对于这方面内容,现有的研究多仅局限于单小区的情况,而对于小区间的干扰问题,却少有考虑。

但在LTE和GSM-R等重要的通信领域,由于频率复用因子为1,小区间干扰的问题可能会很严重。然而处理来自其他小区的干扰给系统设计带来了很大的复杂性,它需要联合多个小区的中继选择和功率控制的问题。尽管有学者用迭代的方式处理联合中继选择和功率控制问题,但它没法保证信宿能正确解码,而且还存在一些对性能的限制。

发明内容

为解决虑多小区问题并确保正确解码,本发明提出了一种多小区网络的联合中继选择和功率控制的通信方法与系统。

一方面,本发明一种多小区网络的联合中继选择和功率控制的通信方法,包括如下步骤:容量计算步骤,计算多小区网络中的每一个小区内,使用直接传输策略下的容量,以及使用不同中继节点的解码转发策略下的所有容量;路径信息记录步骤,在每一个小区内,比较所述直接传输策略下的容量和对于每一个中继节点在解码转发策略下的容量,确定最大的容量值所对应的传输策略和路径,并将该路径作为被选路径;记录所述被选路径;路径表建立步骤,依据每个小区的被选路径,收集每个小区的路径信息,建立多小区网络的路径表;干扰协调步骤,查看所述路径表,判断是否有小区间干扰发生;如果没有干扰,则各小区选择各自的被选路径,并保持发射功率不变;如果存在小区间干扰,并且,存在干扰小区内的被选路径是使用中继策略,则对所述存在干扰的小区进行功率控制。

上述联合中继选择和功率控制的通信方法中,优选所述干扰协调步骤中,对所述存在干扰的小区进行功率控制所采用的方法为:最小功率控制或自适应功率控制。

上述联合中继选择和功率控制的通信方法中,优选所述最小功率控制方法的最小功率为:

Pmin=σd2SNRmin|hR(Si),Di|2]]>

其中,是噪声的功率,SNRmin是当信源节点以初始发射功率直接传送信号到最大传输范围时信宿得到的信噪比,Si、Di分别表示信源节点和信宿节点;R(Si)表示在小区i分配给信源节点Si的中继节点;表示在小区i分配给信源节点Si的中继节点和信宿节点之间的路径损耗;表示信源节点和信宿节点之间的路径损耗、阴影衰落;P为信源的初始发射功率。

上述联合中继选择和功率控制的通信方法中,优选所述自适应功率控制方法中,中继节点的发射功率应为

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