[发明专利]一种基于系统中断概率的多中继选择及功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于中断概率的多中继选择及功率分配方法，针对多中继场景下的放大转发(AF)协作通信网络，在各用户功率以及总功率受限条件下，以最小化系统中断概率为目标，提供一种多中继选择和功率分配方法。该方法引入排序思想，根据各中继节点对系统中断概率的贡献因子对个中继的优劣进行排序，有效避免了穷举搜索，并通过简单的功率迭代的方法减少了功率分配的次数。本发明提供的多中继选择方法与基于中断概率的最优功率分配穷举遍历方案性能十分相近，由于在最优功率分配穷举遍历方案中，需要对于每一种可能存在的中继集采用最优功率分配，相比之下，本发明的复杂度大大减小。

主权项

一种基于系统中断概率的多中继选择及功率分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)获取信道统计信息：目的节点通过训练序列获得可用中继集中的M个可用中继节点与源节点间的信道统计信息，以及中继节点与目的节点之间的信道统计信息；2)基于系统中断概率上界值进行最优功率分配：在系统给定的各中继节点允许最大输出功率值P_imax、源节点允许最大输出功率值P_smax和总功率最大值P条件下，基于系统中断概率上界值，根据所述步骤1)中获取的信道统计信息，对所有可用中继节点和源节点进行一次最优功率分配；3)中继节点的贡献因子排序：首先根据所述步骤2)的最优功率分配结果，按照下式计算每个中继节点对中断概率的贡献因子其中P_s与P_i分别是源节点与中继节点分配到的功率值，为源节点到中继节点R_i间信道的方差，为中继节点R_i到目的节点之间信道的方差；然后按照各中继节点的贡献因子从小到大对各中继节点进行排序；4)最优中继集的选取：首先根据所述步骤2)得到的最优功率分配结果计算实时的系统中断概率上界值，然后从可用中继集中删除掉贡献因子最大的中继节点，并将该中继节点分配到的功率按照各节点功率与总剩余功率的比值重新分配给剩余的中继节点和源节点，并再次计算系统中断概率上界值；5)判断中继集中是否已经没有中继节点，若是，则将最后删除的中继节点作为最终确定的最优中继集后进入步骤6)，否则判断中断概率上界值是否下降，如是，则返回步骤4)，否则将剩余的中继节点加上最后删除的中继节点作为最终确定的最优中继集后进入步骤6)；6)对最终确定的最优中继集中的中继节点，以及源节点再进行一次最优功率分配，从而确定最优中继集中所有中继节点的功率，以及源节点的功率，目的节点将上述分配结果广播给各中继节点及源节点。