[发明专利]双向移动中继系统中基于中继选择的信息传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更进一步涉及移动中继传输领域中的一种中继选择方法，可用于双向移动通信网络中的两跳中继系统。

背景技术

移动中继传输技术是一个极有前途的信息传输技术，它可以帮助移动的源节点进行相互通信，被广泛应用于车载移动网络以及移动ad-hoc网络之中。由于车载移动通信在人们的日常生活中扮演着越来越重要的作用，移动中继技术成为当今宽带无线通信领域的一个研究热点。标准化组织中，例如IEEE802.16的中继任务组以及欧洲的研究项目组WINNER+及其前任都在积极的制定IMT-Advanced中的移动中继部署的解决方案。移动中继技术在移动通信系统中的使用不但能扩大移动无线通信系统的传播范围，而且能够抵挡移动无线通信系统的多径衰落和大尺度衰落，有效的提高了移动通信网络的稳定性、灵活性和系统容量，近年来学术界提出了各种中继选择算法，其中Prabhat K.Upadhyay等在“Performance of Two-Way Opportunistic Relaying With Analog Network Coding Over Nakagami-mFading”（IEEE Trans.Veh.Technol.，vol60，no.4，pp.1965–1971，May.2011.）中提出了性能最优的TWOR-AF算法，该算法因为需要估算出所有的信道状态信息，使得整个系统复杂度较高。

为了降低中继传输系统的复杂度，Shi J等人在“Low-complexity distributed relay selection for two-way AF relaying networks”（IEEE Electron.Lett.，vol.48，no.3，pp.186-187，Feb.2012.）中提出了一种低复杂度的中继选择算法LCD-TWOR-AF，该方法只需要根据中继节点接收到的信号的功率进行选择中继，极大的降低了系统复杂度，但是该方法只在中继节点的功率都相等的情况下才能达到较好的性能，当中继节点的功率不同时，系统性能随着中继个数的增加急剧下降。Li E等人在“Simple relay selection criterion for general two-way opportunistic relaying networks”（IEEE Electron.Lett.，vol.48，no.14，pp.881-882，July.2012.）中提出了一种简单的中继选择算法S-TWOR-AF，该方法可以在任何情况下都达到较好的系统性能，但是，该算法的系统复杂度仅仅比TWOR-AF有所降低，而没有达到最低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种在双向移动中继传输系统中使用的快速中继选择算法，该方法能够在任何的场景下都达到近似最优的系统性能，并且将系统复杂度降到了最低。

实现本发明目的技术思路是，中继节点将其接收到的来自源节点A和源节点B的信号的功率分别乘以中继节点的发射功率，然后对其进行Max-min比较，快速选择出最优的中继进行转发。其实现步骤如下：

1）中继选择步骤：

(1a)源节点A和源节点B分别发送信息x_a和x_b给N个中继R，源节点A的发射功率为P_a，源节点B的发射功率为P_b，N≥1；

(1b)中继R中的第k个节点接收到的来自源节点A和源节点B的信息分别为Y_ak和Y_bk，分别计算这两个Y_ak和Y_bk的功率γ_a和γ_b，再将该功率乘以本节点的发射功率P_k，选出中继R中第i个节点作为最优中继节点，即