[发明专利]基于中断概率的多用户协作无线传输网络性能预测方法

权利要求书

1.基于中断概率的多用户协作无线传输网络性能预测方法，建立多用户无线传输网络模型，包括多个源节点、多个中继节点和一个目的节点，每个节点配以单根全向天线，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据获得的信道状态信息，计算源节点到中继节点的信干比δ_sr、源节点到目的节点的信干比δ_sd和中继节点到目的节点的信干比δ_rd；

步骤2：选择最佳源节点s_b和最佳中继节点r_b；

步骤3：第一时隙中，最佳源节点s_b发送信息到最佳中继节点r_b和目的节点d，最佳中继节点r_b收到的信号为此时最佳中继节点r_b的信噪干扰比SINR为目的节点d收到的信号为此时目的节点d的信噪干扰比SINR为

第二时隙中，最佳中继节点r_b将收到的源节点信号解码并转发给目的节点d，目的节点d收到的信号为此时目的节点d的信噪干扰比SINR为

步骤4：目的节点d采用选择合并法对两个时隙收到的信号进行合并，计算端到端的信号噪声干扰比γ_end^SC；

步骤5：对多用户协作无线网络进行中断概率分析，具体包括：

步骤5.1：计算选择最佳源节点的概率；

步骤5.2：计算中断链路的信噪干扰比小于门限值的概率；

步骤5.3：计算端到端的SINRγ_end^SC小于门限值γ_th的概率；

步骤5.4：计算系统中断概率；

步骤2具体包括：

步骤2.1：在所有源节点s_m到目的节点d的直接链路上，选择SINR最大的源节点为最佳源节点s_b；

步骤2.2：通过机会中继(OR)的中继选择方法，选择最佳中继节点r_b；

其中，M表示无线传输网络模型中源节点个数，N表示中继节点个数；

所述步骤3：第一时隙中，最佳中继节点r_b收到的信号为：

其中，P为所有源节点s_m和所有中继节点r_n的发射功率，P_I为干扰功率，x_s为源节点发送的信号，x_q为干扰信号，表示最佳源节点s_b到最佳中继节点r_b的信道系数，表示干扰q到最佳中继节点r_b的信道系数，表示噪声；

r_b处的SINR为：

其中表示最佳源节点s_b到最佳中继节点r_b的信道增益，表示干扰q到最佳中继节点r_b的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的方差；

目的节点d收到的信号为：

其中x_t为目的节点处的干扰信号，表示最佳源节点s_b到目的节点d的信道系数，h_td表示干扰t到目的节点d的信道系数，表示噪声，Q表示中继节点存在的共道干扰数，T表示目的节点存在的共道干扰数；

目的节点d处的SINR为：

其中表示最佳源节点s_b到目的节点d的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的方差，g_td表示干扰t到目的节点d的信道增益；

所述第二时隙中，最佳中继节点r_b将收到的源节点信号解码并转发给目的节点d；

目的节点d收到的信号为：

其中表示最佳中继节点r_b到目的节点d的信道系数，h_td表示干扰t到目的节点d信道系数,表示噪声；

目的节点d处的SINR为：

其中表示最佳中继节点r_b到目的节点d的信道增益，N₀表示加性高斯白噪声的方差；

所述步骤5中，γ_end^SC低于门限γ_th，γ_th＝2^2R-1；

即：P_out^SC＝Pr(s_b∩γ_end^SC＜γ_th)      (5-1)

步骤5.1：根据公式(1-1)计算选择最佳源节点s_b的概率为：

所述步骤5.2具体为：根据公式(1-2)计算中断链路的信噪干扰比小于门限值γ_th的概率为：

其中，中断节点处干扰的概率密度函数为：

所述步骤5.3中，计算端到端的SINRγ_end^SC小于门限值γ_th的概率具体包括：

其中目的节点处干扰的概率密度函数为：

所述步骤5.4中，计算系统中断概率为：