[发明专利]一种基于节点分类的天线选择和中继选择的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于节点分类的天线选择和中继选择的方法。

背景技术

在协作通信中，会涉及到如何选择合适的中继，如果其中的节点是多天线的还会可能涉及到如何选择出合适的一对或若干天线对参与传输。现有的最优天线选择方法是穷尽搜索所有的天线组合，选取最大化容量的组合，但这样的天线选择方法的复杂度会随着天线的增加而呈指数增长。

现有的天线选择和中继选择结合的算法都大多考虑先选择出一个中继，然后分别选择源节点到中继节点的一对天线、中继节点到目的节点的一对天线来参与传输。这样虽然能简化选择算法，但是没有充分利用各节点的多天线。多天线的合理利用能够给系统带来传输速率的成倍增长。

此外，这些结合选择的算法并没有考虑区分不同类型的中继节点的能力来做中继选择。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于节点分类的天线选择和中继选择的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于节点分类的天线选择和中继选择的方法，包括以下步骤：

步骤S1，计算通信系统中每一个节点组合对的信噪比γ和信道矩阵H；

所述通信系统包括一个源节点S、一个目的节点D和N个中继节点，R₁,R₂,…,R_N表示第1个中继节点到第N个中继节点，N为大于零的整数；

将所述源节点与N个所述中继节点组成的N组节点组合称为前节点组合对，将N个所述中继节点分别与所述目的节点组成的N组节点组合称为后节点组合对，所述节点组合对包括所述前节点组合对和所述后节点组合对；

步骤S2，根据步骤S1的计算结果，计算所有所述节点组合对中每一个所述节点组合对的最优发射接收天线组合和最优加权目标函数值；

步骤S3，根据步骤S2的计算结果，计算待选择中继节点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述源节点、所述中继节点和所述目的节点均包括多个天线，所述天线用于发射和接收信息；在所述节点组合对中，发射信息的节点称为发射节点，所述发射节点的天线称为发射天线，接收信息的节点称为接收节点，所述接收节点的天线称为接收天线。

进一步地，在所述前节点组合对中，所述源节点为发射节点，所述源节点的天线称为发射天线，N个所述中继节点为接收节点，N个所述中继节点的天线称为接收天线；在所述后节点组合对中，N个所述中继节点为发射节点，N个所述中继节点的天线称为发射天线，所述目的节点为接收节点，所述目的节点的天线称为接收天线。

进一步地，H包括一个节点组合对中所有发射天线和接收天线之间的信道冲击响应；

所述发射节点有N_Tx个发射天线，其中1≤N_Tx≤1024，将N_Tx个所述发射天线从1开始编号，则N_Tx个所述发射天线的编号分别为1、2、3、…、N_Tx；

所述接收节点有N_Rx个接收天线，其中1≤N_Rx≤1024，将N_Rx个所述接收天线从1开始编号，则N_Rx个所述接收天线的编号分别为1、2、3、…、N_Rx；

用h_gj表示一个节点组合对发射节点的第j个发射天线和接收节点的第g个接收天线之间的信道冲击响应，1≤j≤N_Tx，1≤g≤N_Rx，则

进一步地，步骤S2包括以下步骤：

步骤S201，针对一个节点组合对，生成染色体库；

用A_Tx表示发射天线集，则A_Tx＝{1,2,…,N_Tx}；从A_Tx中的N_Tx个发射天线中取出N_Txs个发射天线组成发射天线子集A_TxSub，其中1≤N_Txs≤N_Tx；从A_Tx中的N_Tx个发射天线中取出N_Txs个发射天线有种组合，即A_TxSub的个数为