基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法
【专利摘要】基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法，属于无线数字传输【技术领域】。该系统包括一个信源节点，一个目的节点和N个中继节点，每个节点都配有一根天线，系统工作在半双工传输模式下，其通信过程分为两步。第一步，在信道的每个相干时间内，从N个中继节点中根据机会中继准则选择具有最佳信道条件的中继节点参与协作。第二步，通过对链路瞬时信噪比与相应设定信噪比门限值的比较，选择相应协作传输方式，即直接传输、译码转发传输和放大转发传输。本发明根据信道及中继节点条件来灵活地选择中继和协作方案，提高了协作中继系统的性能，降低了系统所需传输功率和误比特率。
【专利说明】基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法，属于无线数字传输【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的高速发展，无线通信领域对数据传输的有效性和可靠性的要求越来越高，一些新的技术也随之出现。其中多输入多输出(MIMO)技术不以频谱资源为代价，将多径传播环境变为对用户有利的因素，极大地提高了信道容量和信号传输的可靠性，在现代移动通信领域中得到了深入的研究。但是由于实际环境中受到尺寸及硬件复杂度等的限制，MMO技术在无线终端上的应用受到了很大的阻碍。A.Sendonaris (参见A.SendonarisjE.Erkipj and B.Aazhangj〃User Cooperative Diversity-Part 1: SystemDescription, "IEEE Trans.Commun.，vol.51，n0.11，pp.1927-1938，Nov.2003.)等提出了协作通信的概念，其可使单天线终端以一定方式彼此共享天线进而形成虚拟天线阵列，克服了 MMO技术的缺点和不足。目前主要协作通信方式分为三种:放大转发(AF)方案、译码转发(DF)方案和编码协作(CC)方案，而尤以前两种方案的研究最多。J.N.Laneman等(参见 J.N.Lanemanj and G.W.Wornellj ^Cooperative Diversity in WirelessNetworks:Efficient Protocols and Outage Behavior, ^IEEE Trans.1nform, vol.50, n0.12，pp.3062-3080，Dec.2004)对AF方案和DF方案进行了详细的分析。考虑到实际信道环境是随时间变化的，单一的协作方案具有一定的局限性，对混合式协作方案的研究受到了越来越多的关注。同时，在实际多中继协作环境中，如何进行协作中继选择以获得最大的协作增益也是当前协作通信领域中的研究热点。
[0003]基于AF和DF方案以及一些复杂度较低的增量选择协议，J.L.Jia等(参见J.L.Jiaj Z.Q.Baij J.Cui and K.S.Kwakj ^Performance Analysis of Hybrid DAF BasedIncremental Relaying Cooperative System, 〃IEEE International Symposium onPersonal,Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC2012)，pp.1824-1828，Sept.2012.)提出了一种基于增量中继的混合式译码放大转发机制，通过对链路瞬时信噪比与相应设定的信噪比门限值的比较选择合适的方案进行数据传输，提高了系统性能，但是该方案考虑的是理想的三点协作系统模型，不符合实际的多中继协作场景。A.Bletsas等(参见 A.Bletsasj A.Khistij D.P.Reed, and A.Lippmanj simple cooperative diversitymethod based on network path selection, 〃IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol.24，n0.3，pp.659-672，Mar.2006.)提出了机会中继选择方案，这是一种简单实用的基于瞬 时信道信息的分布式节点选择策略，可以用来代替多中继空时编石马方案。K.Tourki 等(参见 K.Tourkij Hong-Chuan Yang, and M.S.Alouinij "AccurateOutage Analysis of Incremental Decode-and-Forward Opportunistic Relaying, 〃IEEETransactions on Wireless Communications, vol.10，n0.4，pp.1021-1025，April.2011.)研究了基于机会中继的增量DF协议并给出了准确的中断性能分析，但是系统在信源到目的节点链路和信源到中继节点链路条件都不好的情况下就会出现通信中断，不具备基本的鲁棒性，无法有效提高系统性能。
【发明内容】
[0004]根据现有技术和解决方案的缺点和不足，本发明提供了一种适用性更强、性能更好的基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法。具有很好的鲁棒性。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法，由以下系统来实现，该系统包括一个信源节点，一个目的节点和N个中继节点，所有节点均配有一根天线，系统工作于半双工模式下，从所有候选中继节点中根据机会中继准则选择出具有最佳信道条件的中继节点参与协作；通过对链路瞬时信噪比与相应设定信噪比门限值的比较，来选择直接传输、译码转发传输或者放大转发传输方式，该方法步骤如下:
[0007]I)用Ri表示各候选中继节点，?=1，...，Ν，N表示候选中继节点的个数，根据机会中继准则将最佳中继节点Rb选择出来:
【权利要求】
1.一种基于机会中继的增量混合式译码放大转发协作方法，由以下系统来实现，该系统包括一个信源节点，一个目的节点和N个中继节点，所有节点均配有一根天线，系统工作于半双工模式下，从所有候选中继节点中根据机会中继准则选择出具有最佳信道条件的中继节点参与协作；通过对链路瞬时信噪比与相应设定信噪比门限值的比较，来选择直接传输、译码转发传输或者放大转发传输方式，该方法步骤如下: 1)用Ri表示各候选中继节点，i=l,*.., N, N表示候选中继节点的个数,根据机会中继准则将最佳中继节点Rb选择出来
【文档编号】H04B7/14GK103561447SQ201310553630
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】白智全, 董培浩, 高深, 高鹏 申请人:山东大学