一种增强的分布式信道探测和序贯接入的方法_4

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1 :设置t = 0 W及任意正的Pi (0),1 = 1,2,…,kl,并且每条激活的通信 链路1的发射机在t时刻分别W各自的发射功率Pi (t),1 = 1,2,…,kl,向对应的接收 机发送信号。 阳20引步骤2 :重复实施步骤2. 1-2. 3 : 阳204] 步骤2. 1 :每条激活的通信链路1的接收机分别独立地确定本地信干噪比
的数值,并将该数值反馈给相应的发射机。 阳205] 在上述SINR的公式中,Gik表示从通信链路k的发射机到通信链路1的接收机的 信道的增益,k,1 = 1,2,…,L。 阳206] 类似地,例如,在实际中,各个接收机将根据其接收到的信号来确定该SINR的 数值。运些信号包括但不限于各个通信链路的发射机发送的信号。并且,需要指出 的是,在实际中,可W应用其他适合的方法来估计出公式SINR的数值,而不严格按照 该公式来计算数值。运就意味着,在此步骤中,仅需要通过任意适合的方法来估计出
运个公式对应的本地信干噪比的数值即可。 阳207] 步骤2. 2 :每条激活的通信链路1的发射机根据下式来更新所述发射机的在下一 个时刻t+1的发射功率Pi (t+1),并在时刻t+1 W经更新的发射功率Pi (t+1)向对应的接收 机发送信号。
阳209] 其中,0 1为各条激活的通信链路1的相应的目标信噪比。
[0210] 步骤2. 3 :将t设置为t = t+1。 阳21U 步骤3 :每条激活的通信链路1按照t = t+1方式迭代地重复实施步骤2. 1至步 骤2. 3直至信干噪比SINRi (t)的数值稳定。
[0212] 步骤4 :外部节点测量运一时刻的归一化的对外干扰总功率值:
[0214] 步骤5 :如果巧胃W >1,说明系统此时已无法保证对外部节点的干扰的限制要求, 需要移除一条激活的通信链路并设置L = L-I后退回至步骤1 ;如果巧胃W =!:,说明系统已 达到临界点,此时系统将拒绝任何新通信链路的接入;否则,则进入下一步骤。 阳215] 步骤6 :新通信链路L的发射机W恒定的发射功率化(t)=町(向其对应的接收 机)持续发送探测信号。
[0216] 步骤7 :新通信链路L的接收机测量本地信干噪比SINR
[021引步骤8 :每条激活的通信链路1分别独立地确定本地噪声的归一化数值
',并且 将该数值反馈至所述发射机;
[0219] 步骤9 :重复实施步骤9. 1-9. 3 : 阳220] 步骤9. 1 :每条激活的通信链路1的接收机分别独立地确定本地信干噪比
的数值,并将该数值反馈给相应的发射机。 阳221] 步骤9. 2 :每条激活的通信链路1的发射机根据下式来更新所述发射机的在下一 个时刻t+1的发射功率Pi (t+1),并在时刻t+1 W经更新的发射功率Pi (t+1)向对应的接收 机发送信号。
阳223] 步骤9. 3 :将t设置为t = t+1。
[0224] 步骤10 :每条激活的通信链路I按照t = t+1方式迭代地重复实施步骤9. I至步 骤9. 3直至信干噪比SINRi (t)的数值稳定。
[02巧]步骤11 :同时,外部节点测量运一时刻的归一化的对外干扰的总功率值:
阳227] 步骤12 :新通信链路L的接收机测量该链路的本地信干比SIR,
[0229] 并根据下式来计算其最大可实现的SINR,并将其反馈至新通信链路L的发射机。
阳231] 步骤13 :新通信链路L的发射机将最大可实现的信干噪比處与新通信链路L的目 标信噪比0^进行比较,^确定新通信链路1是否接入信道。如果满足下式: 阳23引 钱>化 (31) 阳233] 则新通信链路L的发射机自主确定新通信链路L接入信道,新通信链路L成为激 活的通信链路。反之,新通信链路L的发射机确定新通信链路L自主地停止发送信号,不接 入信道并退出传输。
[0234] W上给出了根据本发明的又一个实施例,进行信道探测和序贯接入的具体步骤。 在该方案中,外部节点需要将两次测量得到的归一化的对外干扰的总功率值分别发送至新 通信链路的发射机。 阳235] 作为优选地,也可W由外部节点直接将第二数值肥I发送至新通信链路的发射 机,其中第二数值
运一方案的优点是可W将外部节点和内部网络之间的 信令交互从两次减少到一次。 阳236] 同样的,作为优选的,在上述步骤之后,还可W实施W下功率优化步骤: 阳237] 所有激活的通信链路的发射机确定各自的发射功率,W使得每条激活的通信链路 的信干噪比分别不小于各自的目标信噪比P 1,并且所有激活的通信链路施加在所述外部 通信链路的所述总干扰的功率不大于所述外部通信链路的预定的所能够承受的来自L条 链路的最大总干扰功率值歹。
[0238] 具体的,当新通信链路L成为激活的通信链路后,可W设置L = L+1并执行前述步 骤1至步骤3的过程,通过迭代的方式得到优化的功率分配;即获得在满足ALP条件下,系 统总发射功率最小化的最优化功率分配方案。
[0239] 在下文,将借助于系统结构来详细介绍用于执行增强的DISCO-SEA系统的实施方 式。
[0240] 1系统柜图 阳241] 图1示出了根据本发明的一个实施方式的分布式信道探测和序贯接入系统的系 统框图。该系统包括L-I条内部激活的通信链路,由1,2,…,L-I标识,W及由L标识的内 部探测通信链路(即,新通信链路)。运些通信链路在同一公共无线信道(例如,相同的时 频资源)上叠加同时传输信号,与此同时,外部通信链路也叠加在同一个信道上。 阳242] 1)单元1-1和单元2-1表示第1条激活的通信链路的发射机和接收机(1 = 1, 2,…,kl)。单元1-1向单元2-1发送数据信号。 阳243] 2)单元I-L和单元2-L表示探测通信链路L (即,新通信链路L)的发射机和接收 机。单元I-L向单元2-L发送数据信号。 阳244] 3)单元3和单元4表示外部通信链路的发射机和接收机。单元3向单元4发送信 号。外部通信链路例如能够可W视为主通信链路(例如,多层蜂窝系统中的宏小区),并且 期望由L条通信链路引起的到达单元4的总干扰功率值小于预定的上限。
[0245] 2.时间帖结构 阳246] 图2示出了用于增强的DISCO-SEA系统的时间帖结构。如图所示,一帖包括S个连 续的间隔,其被用于不同的目的。每个间隔包括多个时隙,由{…,t,t+1,t+2,…}标识。 能够根据功能将各个间隔分为=类。
[0247] 1)探测间隔:用于分布式信道探测。在此期间,探测通信链路的发射机队直定功 率发射探测信号,而其接收机根据前述分布式算法计算最大可实现的SINR。与此同时,各个 激活的通信链路通过根据前述分布式算法来更新其发射功率,W发送数据信号。在探测间 隔的结束时,探测通信链路独立地做出是否接入信道的决定。
[0248] 2)功率优化间隔:用于分布式功率优化,W寻找并确定对于所有允许接入的通信 链路的最优的功率分配方案。在此期间,所有允许接入的通信链路通过根据前述功率优化 步骤来更新其发射功率,W发送数据信号。在功率优化间隔的结束时,所有允许接入的通信 链路能够自主地获得适合的功率配置来满足ALP运一非侵入性的条件。
[0249] 3)常规间隔:所有允许的通信链路在此期间发送信号,而不再更新发射功率。
[0250] 如图2所示,系统W序贯的顺序将尽可能多的通信链路加至同一信道中。 悦川 3.信道配晉 阳巧引图3示出了用于增强的DISCO-SEA系统的信道配置示意图。除了用于数据传输的 公共无线信道,还将设置如下两种信令信道: 阳巧3] 1)单元14-1表示从第1条通信链路的接收机至第1条通信链路的发射机的反馈 信道。该反馈信道仅用于第1条通信链路,并且可W用于返回本地SINR的数值,本地归一 化噪声功率值,对于新通信链路的最大可实现SINR的数值等。 阳巧4] 2)单元15表示用于传输数据的公共无线信道,其W叠加的方式由激活的无线网 络和外部通信链路共享。内部通信链路通过其传输数据信号和探测信号。 阳巧5] 3)单元16表示用于从单元4广播归一化的对外干扰总功率值的专属信道。所有 内部通信链路的接收机和发射机能够从该信道获取归一化的对外干扰总功率的数值。 。巧d 4.功能横块 阳巧7]图4示出了用于DISCO-SEA系统的基本功能模块。为了实施前述算法,系统例如 需要如下功能模块。 阳巧引1)单元5表示功率放大器,其包含在每个内部通信链路的发射机中。该功率放大 器能够根据来自单元6的输入来调节发射功率的大小。 阳巧9] 2)单元6表示功率更新器,其包含在每个内部通信链路的发射机中。功率更新器 被设计为根据单元7做出的接入决定和当前间隔的类型来实施功率更新。功率更新器将发 射功率值输入至单元5。在本发明的一个实施例中,功率更新器的输出值可W例如如下: 阳260] 大小为町的恒定值:用于在探测间隔期间的探测通信链路; 阳%1] 零值:其可W作为指令用于指示探测通信链路在探测间隔结束之后退出; 阳262] 根据等式(16) (19) (24)和(27)计算的值Pi (t+1):其用于在探测间隔期间根据前 述分布式算法计算的激活的通信链路的发射功率; 阳263]扣单元7表示接入控制器,其包含在每个内部通信链路的发射机中。接入控制器 被设计为根据不等式(23)或(31)独立地做出是否接入信道的决定,并且通过其输出来独 立地控制功率更新器的实施模式。例如,其输出的值能够为W下中一项:
[0264] "探测":在探测间隔的开始处用于探测通信链路;
[0265] "接入":当不等式(23)或(31)的条件满足时,在探测间隔结束处用于探测通信链 路;
[0266] "退出":当不等式(23)或(31)的条件不满足时,在探测间隔结束处用于的探测通 信链路。 阳%7] 4)单元8表示用于存储本地目标SINRPi的存储器。该存储器包含在每条内部通 信链路的发射机中,其将值输出至单元6和7。
[0268] 5)单元9表示用于估计本地SINR的估计装置,其包含在每条内部通信链路的接收 机中。该估计装置用于基于接收的信号估计SINRi (t)的数值,并将估计的结果经由反馈信 道单元14输出至单元6或单元12。
[0269] 6)单元10表示用于估
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