[发明专利]基于统计概率选择的混合双工中继实现方法

权利要求书

1.一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据系统特性预判，获取系统参数；

步骤2：根据系统参数，选择相应工作模式；

其中，所述系统为单向译码转发全双工中继系统；

所述步骤1包括如下子步骤：

步骤1.1：中继节点R向源节点S和目的节点D广播导频信号，估计中继节点R获取当前实时信道系数h₁(i)和h₂(i)；

其中，h₁(i)表示第i个时隙内中继节点R向源节点S广播的信道系数，h₂(i)表示第i个时隙内中继节点R向目的节点D广播的信道系数；

在预设时间段内，步骤1.1被重复执行；

其中i表示当前系统所处的时隙的序号；

步骤1.2：通过步骤1.1被重复执行，根据g₁(i)＝|h₁(i)|²，g₂(i)＝|h₁(i)|²，统计g₁(i)与g₂(i)处于瞬时状态R₁，R₂，...，R_k的瞬时状态概率，记为进而确定系统统计特征Ψ_j；

g₁(i)与g₂(i)为信道增益；

其中，瞬时状态概率表示在系统运行过程中的预设时间段内的处于第k个瞬时状态类别的概率，k＝1，2，3，4，5，6；j表示根据瞬时状态概率的相对大小关系，判定系统统计特性所处的类别；

k为第i个时隙内系统的瞬时状态类别；

步骤1.3：中继节点R获取源节点S的发送功率P_s、中继节点R的发送功率P_r、S-R链路的噪声方差R-D链路的噪声方差以及获取残留自干扰的噪声方差I_R；

所述S-R链路为中继节点R和源节点S之间的链路；

所述R-D链路为中继节点R和目的节点D之间的链路；

其中，所述系统参数包括：系统统计特征Ψ_j、S-R链路的噪声方差R-D链路的噪声方差残留自干扰的噪声方差I_R；

所述步骤2包括如下子步骤：

步骤2.1：根据中继节点R向源节点S和目的节点D广播的导频信号，确定中继节点R获取当前实时信道系数h₁(i)和h₂(i)；

步骤2.2：根据已获取信道系数h₁(i)和h₂(i)获取信道增益g₁(i)＝|h₁(i)|²与g₂(i)＝|h₂(i)|²；根据信道增益阈值与信道增益的最小值g₂，确定第i个时隙内的系统状态为第k个瞬时状态R_k；

其中，k表示根据信道增益g₁(i)与g₂(i)判定的系统瞬时状态的所属的类别；k＝1，2，3，4，5，6；

表示S-R链路在中继节点R工作在半双工模式下能够成功进行传输的信道增益阈值；

表示S-R链路在中继R工作在全双工模式下能够成功进行传输的信道增益阈值；

表示R-D链路能够成功进行传输的信道增益的最小值；

R₀为链路的传输速率；γ₀表示链路能够成功进行通信的最小信干噪比；P_s为源节点S的发送功率；

P_r中继节点R的发送功率节；

步骤2.3：根据系统统计特性Ψ_j和时隙i内的瞬时状态R_k以及预设的工作模式概率表给出的第i个工作模式的概率P_i，选择相应系统的第i个工作模式M_i；

其中，i＝1，2，3，4；

k＝1，2，3，4，5，6；

j＝1，2，3，4，5；

所述工作模式M_i包括如下工作模式：

半双工接收模式：当i＝1时，即为工作模式M₁，源节点S向中继节点R以固定速率R₀发送消息，中继节点R保持静默并且消息被暂存于中继节点R的缓存B中；

半双工发送模式：当i＝2时，即为工作模式M₂，中继节点R向目的节点D以固定速率R₀发送消息，并且消息来自于中继节点R的缓存B，源节点S保持静默；

全双工模式：当i＝3时，即为工作模式M₃，源节点S向中继节点R以固定速率R₀发送消息，消息被暂存于中继节点R的缓存B中；同时，中继节点R向目的节点D以固定速率R₀发送消息，消息来自于中继节点R的缓存B；

静默模式：当i＝4时，即为工作模式M₄，中继节点R、源节点S、目的节点D保持静默，中继节点R的缓存B的状态不变；

其中，R₀为S-R链路或R-D链路中的固定速率；

所述中继节点R包括缓存B。