[发明专利]一种节能的认知无线电协作传输中继选择方法

摘要

本发明公开了一种节能的认知无线电协作传输中继选择方法，所述方法能够使中继节点和未授权用户在满足能耗约束的前提下最大化吞吐量，有别于现有的中继选择方案只追求吞吐量最大化的特征。适用于未来终端小型化、多终端协作、频谱资源共享的无线通信系统，特别适用于新能源基站的协作传输。

主权项

一种节能的认知无线电协作传输中继选择方法，包括中心式中继选择方式和分布式中继选择方式。其特征是：所述的中心式中继选择方式，包括：中心节点收集各个候选中继节点、授权用户及未授权用户的信道状态信息：h_pr、h_sr、h_rs、h_s、h_ps、h_rp、h_sp以及用户信息：P_p、σ²、T、I_th；其中：h_pr是授权用户发射机与候选中继节点之间的信道系数、h_sr为未授权用户发射机与候选中继节点之间的信道系数、h_rs为候选中继节点与未授权用户接收机之间的信道系数、h_s为未授权用户发射机与未授权用户接收机之间的信道系数、h_ps为授权用户发射机与未授权用户接收机之间的信道系数、h_rp为候选中继节点与授权用户接收机之间的信道系数、h_sp为未授权用户发射机与授权用户接收机之间的信道系数以及用户信息：P_p为授权用户的发射功率、σ²为噪声的方差、T为传输时间、为能耗阈值、为未授权用户的最大发射功率、为中继的最大发射功率、I_th为授权用户允许的干扰上限；选择满足中心式约束条件并且节点吞吐量最大的候选中继节点作为中继节点；其中：所述的中心式约束条件如下：(1)发射功率约束：(2)授权用户干扰约束：P_s|h_sp|²≤I_th，P_r|h_rp|²≤I_th；(3)未授权用户和中继节点的总能耗E_tot＝(P_s+P_r)T；其中：P_s是未授权用户的发射功率；P_r是候选中继节点的发射功率，P_r＝β²(P_p|h_pr|²+P_s|h_sr|²+σ²)；β是候选中继节点的放大增益；其中所述的节点吞吐量其中：信干比所述的分布式中继选择方式，包括：各候选中继节点收集信道状态信息：h_pr、h_sr、h_rs、h_rp以及用户信息：P_p、σ²、T、I_th；满足分布式约束条件的候选中继节点相互交换节点吞吐量信息，选择节点吞吐量最大的候选中继节点作为中继节点；其中：所述的分布式约束条件如下：(1)发射功率约束：(2)授权用户干扰约束：P_r|h_rp|²≤I_th；其中：P_r是候选中继节点的发射功率，P_r＝β²(P_p|h_pr|²+P_s|h_sr|²+σ²)；β是候选中继节点的放大增益；P_s是未授权用户的发射功率，设定其中所述的节点吞吐量其中：信干比