[发明专利]用于协作通信网络中的可调多中继选择方法及系统

摘要

本发明涉及无线通信技术领域，具体地说是一种用于协作通信网络中的可调多中继选择方法及系统，其特征在于包括源节点发送一个数据包到所有中继节点，中继节点将接收到的信号以分时方式放大转发给目的节点，均衡检测器处理接收到信号，得到相应的输出信噪比SNR_SRiD，根据SNR_SRiD大小比较可完成中继排序，再根据排序结果，进行协作节点数的调整，本发明与现有技术相比，在频谱效率、误码率性能和能量消耗间取得更好的折衷，能根据不同协作节点数下合并信噪比的比较自适应调整协作节点数，最终获得最优的协作节点数N_o(最优意味着使用最小的协作节点数N_o，获得最大级别的合并信噪比)。

主权项

1.一种用于协作通信网络中的可调多中继选择方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：进行中继排序，源节点发送一个数据包到所有中继节点，而后中继节点将接收到的信号以分时方式放大转发给目的节点，均衡检测器在不同时隙处理接收到的信号，得到相应的输出信噪比SNRSRiD，根据SNRSRiD大小比较可完成中继排序，设中继节点排序结果为(R1,R2,……，RM)，其中R代表中继节点，M为中继节点总数；步骤2：进行协作节点数的调整，先在协作传输的第一阶段，目的节点D和中继节点接收源节点S发送的信号；而后，在协作传输第二阶段中的第一个时隙，中继节点R1向目的节点D放大转发第一阶段接收到的带噪信号，在目的节点D，均衡检测器合并来自于源节点和中继节点端的接收信号，并计算得出合并信噪比SNR{1}，在每一次迭代中，将连续计算和比较接连的相应于不同协作节点数的两个合并信噪比，如果SNR{1，……，N}大于αSNR{1，……，N‑1}，将增加一个协作节点，否则，协作节点数将保持不变，仍为N‑1，而后剩余的中继RN+1，……，RM将在接下来的时隙中根据中继排序依次选择，直到合并信噪比SNR{1，……，N+K}大于αSNR{1，……，N‑1}，此时协作节点数变为N+K，其中SNR{1，……，N}表示对来自于中继节点(R1,R2,……，RN)和源节点和合并接收信号处理后得出的合并信噪比；N与K均代表中继节点数；步骤1中所述中继排序采用均衡检测器的输出信噪比作为端到端信噪比对中继进行排序，具体计算方法如下：以SNRSD为例说明输出SNR的计算，在均衡检测器中，信号向量由下式给出un＝[rSD(n‑1)，rSD(n‑2)，…，rSD(n‑m)]    (7)m＝lTf/Ts          (8)其中m表示观察窗口长度，Tf表示比特符号持续时间，Ts表示A/D的采样周期，设在比特符号持续时间内的采样形成一个处理单元，l表示在观察窗口内的处理单元数；抽头系数向量定义如下：cn＝[cn1，cn2，…，cnm]T         (9)其中cn的初始值为cn＝[0，0，…，0]T，m表示观察窗口长度，在式(8)中定义；均衡检测器的输出为：yn＝uncn                 (10)误差定义如下：其中d_n表示训练序列，表示对c_n的估计，使用归一化最小均方(NLMS)算法调整抽头系数，算法实现如下：其中μ和δ均为正常数；令表示均衡检测器经训练阶段估计出的抽头系数，则期望输出无噪的信号能量定义为：其中ui表示训练序列之后的接收信号向量(表示一个符号)，总信号能量定义为：则噪声能量用下式计算：En＝Et‑Eo     (16)因而，均衡检测器的输出信噪比SNRSD由下式给出SNRSD＝Eo/En    (17)由式(17)计算得出对从源节点S发送经中继节点R_i放大转发至目的节点D(S‑R_i‑D)所接收信号处理，均衡检测器的输出信噪比SNR_SRiD，中继节点根据SNR_SRiD的大小进行排序，如果(1,2，……，K)表示对(R₁，R₂，……R_K)的排序，那么该输出信噪比的排序应满足