一種中繼節(jié)點選擇方法技術(shù)

一種中繼節(jié)點選擇方法，本發(fā)明專利技術(shù)涉及中繼節(jié)點選擇方法。本發(fā)明專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在中斷概率和誤碼率的問題。一種中繼節(jié)點選擇方法具體是按照以下步驟進行的：步驟一、數(shù)據(jù)源節(jié)點向中繼節(jié)點發(fā)送信令；步驟二、中繼節(jié)點測算出數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點的信道狀態(tài)信息；步驟三、目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后；步驟四、數(shù)據(jù)源節(jié)點接收到信令后向被選中的中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，未被選中的中繼節(jié)點則自動退出該次的數(shù)據(jù)通信；步驟五、數(shù)據(jù)源節(jié)點發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包后，重復步驟1到步驟3，重新選擇中繼節(jié)點；步驟六、中繼節(jié)點向目的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；步驟七、目的節(jié)點接收兩個中繼節(jié)點和數(shù)據(jù)源節(jié)點的一路信息。本發(fā)明專利技術(shù)應(yīng)用于移動通信領(lǐng)域。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種中繼節(jié)點選擇方法
本專利技術(shù)涉及中繼節(jié)點選擇方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的中繼節(jié)點選擇方法中，比較典型的中繼節(jié)點選擇方法有機會中繼(opportunisticrelaying)節(jié)點選擇方法和選擇協(xié)作(selectionrelaying)節(jié)點選擇方法。如圖2為中繼網(wǎng)絡(luò)的示意圖。中繼網(wǎng)絡(luò)包含有一個數(shù)據(jù)傳輸方，一個數(shù)據(jù)接收方和R個中繼。每個中繼只有一個天線，要么用于接收數(shù)據(jù)，要么用于傳輸數(shù)據(jù)。fi代表從數(shù)據(jù)傳輸方到第i個中繼的信道增益，gi代表從第i個中繼到數(shù)據(jù)接收方的信道增益。用h表示從數(shù)據(jù)傳輸方到接收方直傳鏈路的信道增益。假定第i個中繼知道其前后兩條的信道增益fi，gi，而接收方知道其周圍所有可用中繼前后兩條信道的信道增益f1,...,fR和g1,...,gR。假定所有的信道都是服從歸一化的瑞利分布的獨立同分布隨機變量。假定每個數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)倪^程中，信道的信道增益不變。所研究的中繼都是解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼。機會中繼節(jié)點選擇方法為選擇協(xié)作節(jié)點選擇方法為機會中繼節(jié)點選擇方法，未充分利用前后兩條鏈路中信道最好的中繼，也未充分利用直傳鏈路，導致中斷概率高；而選擇協(xié)作節(jié)點選擇方法，只挑選了第二條鏈路中信道質(zhì)量最好的中繼，誤碼率性能受第一條鏈路的信道狀態(tài)的制約，導致誤碼率高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中中斷概率高，以及誤碼率高的問題，而提出了一種中繼節(jié)點選擇方法。上述的專利技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種中繼節(jié)點選擇方法，其特征在于：一種中繼節(jié)點選擇方法具體是按照以下步驟進行的：步驟一、數(shù)據(jù)源節(jié)點向周圍可以相互通信的中繼節(jié)點發(fā)送接入申請的信令；步驟二、中繼節(jié)點收到數(shù)據(jù)源節(jié)點的申請信令后，中繼節(jié)點根據(jù)信令測算出數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道狀態(tài)信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以上，則該中繼節(jié)點向目的節(jié)點發(fā)送信令，信令包含數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道質(zhì)量信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以下，則該中繼節(jié)點自動放棄參與此次通信；T值為數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間發(fā)送數(shù)據(jù)的目標速率，若目標速率為r，則T＝2r-1；步驟三、目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后，目的節(jié)點根據(jù)信令測算每個中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路質(zhì)量信息；目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，兩個中繼節(jié)點作為傳輸中繼節(jié)點，將選擇結(jié)果反饋給中繼集C中的所有中繼節(jié)點，中繼集C為所有可以相互通信，且第一條鏈路的信道狀態(tài)在門限值以上的中繼組成的集合；步驟四、被選中的中繼節(jié)點發(fā)送信令給數(shù)據(jù)源節(jié)點，數(shù)據(jù)源節(jié)點接收到信令后向被選中的中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，未被選中的中繼節(jié)點則自動退出該次的數(shù)據(jù)通信；步驟五、數(shù)據(jù)源節(jié)點發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)后，重復步驟1到步驟3，重新選擇參與通信的中繼節(jié)點；一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送時間不超過信道的相干時間；步驟六、中繼節(jié)點接收數(shù)據(jù)包后，向目的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)接收的數(shù)據(jù)；步驟七、目的節(jié)點接收到來自被選擇的兩個中繼節(jié)點傳來的兩路信息和來自數(shù)據(jù)源節(jié)點的一路信息。專利技術(shù)效果采用本專利技術(shù)的一種中繼節(jié)點選擇方法。(1)本專利技術(shù)結(jié)合了目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后，目的節(jié)點根據(jù)信令測算每個中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路質(zhì)量信息的方法，目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，目的節(jié)點接收到來自被選擇的兩個中繼節(jié)點傳來的兩路信息和來自源節(jié)點的一路信息。解決了機會中繼節(jié)點選擇方法中，未充分利用前后兩條鏈路中信道最好的中繼，也未充分利用直傳鏈路，導致的中斷概率高的問題；使中斷概率降低了10％。；(2)本專利技術(shù)采用了目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，兩個中繼節(jié)點作為傳輸中繼節(jié)點，解決了選擇協(xié)作節(jié)點選擇方法中，只挑選了第二條鏈路中信道質(zhì)量最好的中繼，誤碼率性能受第一條鏈路的信道狀態(tài)的制約，導致誤碼率高的問題。使誤碼率降低了25％。本專利技術(shù)所涉及的中繼類型為解碼轉(zhuǎn)發(fā)的半雙工的帶內(nèi)中繼。所謂的解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼就是中繼會在把接收到的信號轉(zhuǎn)發(fā)到送達用戶之前解碼并重新編碼。因此，祛除了可能被同時放大的伴隨信號的噪音和干擾。此外，在數(shù)據(jù)源節(jié)點與中繼節(jié)點和中繼節(jié)點與目的節(jié)點之間需要獨立的速率適應(yīng)和調(diào)度。帶內(nèi)中繼表明回程鏈路和接入鏈路工作在相同的頻譜，所以需要在時間域上將其分開，回程鏈路和接入鏈路不能同時工作，即中繼的前后兩條鏈路的數(shù)據(jù)傳輸分別在不同的時隙完成。本專利技術(shù)所涉及的中繼類型屬于TD-LTE中引入的中繼類型。中繼器應(yīng)對終端透明，即終端并未意識到是否鏈接到中繼節(jié)點或傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源節(jié)點上。在邏輯上講，中繼就是一個基站，這種基站利用LTE的無線接口鏈接到無線接入網(wǎng)絡(luò)的其他部分。附圖說明圖1為本專利技術(shù)流程圖；圖2為無線中繼網(wǎng)路示意圖，transimitter為數(shù)據(jù)源節(jié)點，receiver為目的節(jié)點，relays為中繼節(jié)點，r1、r2、……、rR為第1、2、……、R個中繼節(jié)點第一條鏈路的信道狀態(tài)，t1、t2、……、tR為第1、2、……、R個中繼節(jié)點第二條鏈路的信道狀態(tài)；圖3是實施例1中中繼節(jié)點選擇方法的網(wǎng)絡(luò)示例圖，S為數(shù)據(jù)源節(jié)點，D為目的節(jié)點，R1、R2、R3、R4和R5為中繼節(jié)點；圖4是實施例1中中繼節(jié)點選擇方法的網(wǎng)絡(luò)示例圖，S為數(shù)據(jù)源節(jié)點，D為目的節(jié)點，R1、R2、R3、R4和R5為中繼節(jié)點；圖5是實施例2中圖目的節(jié)點接收示意圖，S為數(shù)據(jù)源節(jié)點，D為目的節(jié)點，R4和R5為中繼節(jié)點；圖6是實施例2中圖目的節(jié)點接收示意圖，S為數(shù)據(jù)源節(jié)點，D為目的節(jié)點，R2和R4為中繼節(jié)點。具體實施方式具體實施方式一：結(jié)合圖1說明本實施方式，一種中繼節(jié)點選擇方法，其特征在于：一種中繼節(jié)點選擇方法具體是按照以下步驟進行的：步驟一、數(shù)據(jù)源節(jié)點向周圍可以相互通信的中繼節(jié)點發(fā)送接入申請的信令；信令中包含有信息要傳播到哪個目的節(jié)點的信息和本身的發(fā)射功率的信息，并為本次發(fā)送數(shù)據(jù)做準備；步驟二、中繼節(jié)點在收到數(shù)據(jù)源節(jié)點的申請信令后，中繼節(jié)點根據(jù)信令中發(fā)射功率的信息和自己接收到的信號的功率測算出數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道狀態(tài)信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以上，則該中繼節(jié)點向目的節(jié)點發(fā)送信令，信令中包含數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道質(zhì)量信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以下，則該中繼節(jié)點自動放棄參與此次通信；T值根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的目標速率設(shè)定，設(shè)目標速率r，則T＝2r-1；步驟三、目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后，目的節(jié)點根據(jù)信令測算每個中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路質(zhì)量信息；目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，兩個中繼節(jié)點作為傳輸中繼節(jié)點，將選擇結(jié)果反饋給中繼集C中的所有中繼節(jié)點；中繼集C為所有可以相互通信，且第一跳鏈路的信道狀態(tài)在門限值以上的中繼組成的集合；步驟四、被選中的中繼節(jié)點發(fā)送信令給數(shù)據(jù)源節(jié)點，數(shù)據(jù)源節(jié)點接收到信令后向被選中的中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，未被選中的中繼節(jié)點則自動退出該次的數(shù)據(jù)通信；步驟五、數(shù)據(jù)源節(jié)點發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)后，重復步驟1到步驟3，重新選擇參與通信的中繼節(jié)點；一個數(shù)據(jù)包的發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種中繼節(jié)點選擇方法，其特征在于：一種中繼節(jié)點選擇方法具體是按照以下步驟進行的：步驟一、數(shù)據(jù)源節(jié)點向周圍可以相互通信的中繼節(jié)點發(fā)送接入申請的信令；信令中包含有被發(fā)送節(jié)點的信息和信令的發(fā)射功率的信息，并為本次發(fā)送數(shù)據(jù)做準備；步驟二、中繼節(jié)點收到數(shù)據(jù)源節(jié)點的申請信令后，中繼節(jié)點根據(jù)信令測算出數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道狀態(tài)信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以上，則該中繼節(jié)點向目的節(jié)點發(fā)送信令；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以下，則該中繼節(jié)點自動放棄參與此次通信；門限值T為數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間發(fā)送數(shù)據(jù)的目標速率，若目標速率為r，則T＝2r?1；步驟三、目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后，目的節(jié)點根據(jù)信令測算每個中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路質(zhì)量信息；目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，兩個中繼節(jié)點作為傳輸中繼節(jié)點，將選擇結(jié)果反饋給中繼集C中的所有中繼節(jié)點；中繼集C為所有可以相互通信，且第一條鏈路的信道狀態(tài)在門限值以上的中繼組成的集合；步驟四、被選中的中繼節(jié)點發(fā)送信令給數(shù)據(jù)源節(jié)點，數(shù)據(jù)源節(jié)點接收到信令后向被選中的中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，未被選中的中繼節(jié)點則自動退出該次的數(shù)據(jù)通信；步驟五、數(shù)據(jù)源節(jié)點發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)后，重復步驟1到步驟3，重新選擇參與通信的中繼節(jié)點；一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送時間不超過信道的相干時間；步驟六、中繼節(jié)點接收數(shù)據(jù)后，向目的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)接收的數(shù)據(jù)；步驟七、目的節(jié)點接收到來自被選擇的兩個中繼節(jié)點傳來的兩路信息和來自數(shù)據(jù)源節(jié)點的一路信息。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種中繼節(jié)點選擇方法，其特征在于：一種中繼節(jié)點選擇方法具體是按照以下步驟進行的：步驟一、數(shù)據(jù)源節(jié)點向周圍可以相互通信的中繼節(jié)點發(fā)送接入申請的信令；信令中包含有被發(fā)送節(jié)點的信息和信令的發(fā)射功率的信息，并為本次發(fā)送數(shù)據(jù)做準備；步驟二、中繼節(jié)點收到數(shù)據(jù)源節(jié)點的申請信令后，中繼節(jié)點根據(jù)信令測算出數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間鏈路的信道狀態(tài)信息；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以上，則該中繼節(jié)點向目的節(jié)點發(fā)送信令；若信道狀態(tài)信息在所設(shè)定的門限值T以下，則該中繼節(jié)點自動放棄參與此次通信；門限值T為數(shù)據(jù)源節(jié)點到中繼節(jié)點之間發(fā)送數(shù)據(jù)的目標速率，若目標速率為r，則T＝2r-1；步驟三、目的節(jié)點接收到多個中繼節(jié)點傳來的信令后，目的節(jié)點根據(jù)信令測算每個中繼節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路質(zhì)量信息；目的節(jié)點根據(jù)每個中繼節(jié)點的兩條鏈路信息，選擇第一條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點和第二條鏈路信道狀態(tài)最好的中繼節(jié)點，兩個中繼節(jié)點作為傳輸中繼節(jié)點，將選擇結(jié)果反饋給中繼集C中的所有中繼節(jié)點；中繼集C為所有可以相互通信，且第一條鏈路的信道狀態(tài)在門限值以上的中繼組成的集合；步驟四、被選中的中繼節(jié)點發(fā)送信令給數(shù)據(jù)源節(jié)點，數(shù)據(jù)源節(jié)點接收到信令后向被選中的中繼節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)，未被選中的中繼節(jié)點則自動退出該次的數(shù)據(jù)通信；步驟五、數(shù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳宣利，胡少領(lǐng)，吳瑋，李卓明，沙學軍，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23