多源中繼網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作伙伴選擇策略研究

摘要：在多源中繼網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，采用解碼轉(zhuǎn)發(fā)（Decode-and-Forward，DF）協(xié)議進(jìn)行協(xié)作伙伴選擇策略研究。在保證每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)率要求下，此協(xié)作伙伴選擇方案是從中繼剩余功率與信噪比最小值的乘積中，挑出使該乘積最大的那個(gè)協(xié)作伙伴為中繼，然后該中繼幫助源節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸，其中信噪比最小值是源到中繼和中繼到目的節(jié)點(diǎn)之間信噪比的最小值，并分析了網(wǎng)絡(luò)壽命。仿真結(jié)果證明了此方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，對(duì)于協(xié)作伙伴資源分配更具有公平性且延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。

關(guān)鍵詞：協(xié)作通信；中繼選擇；服務(wù)質(zhì)量；復(fù)雜度

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.2.007研究，采用最小最大化原理，即從中繼解碼集合中選出使源到中繼信噪比與中繼到目的節(jié)點(diǎn)信噪比中最小值最大的那個(gè)中繼作為最佳中繼，在協(xié)作傳輸?shù)牡诙A段，該最佳中繼只有在其源到中繼和中繼到目的節(jié)點(diǎn)之中信噪比最小值大于直傳鏈路信噪比時(shí)，才參與協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點(diǎn)信息。而在放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward，AF）協(xié)議下，選擇策略為使源到中繼和中繼到目的節(jié)點(diǎn)之間信噪比中最小值最大的那個(gè)中繼即為最佳中繼，然后參與協(xié)作傳輸[2]。

近年來(lái)，在協(xié)作通信系統(tǒng)中針對(duì)資源分配問(wèn)題作了廣泛研究[3～4]，在三節(jié)點(diǎn)組成的協(xié)作分集系統(tǒng)中，在假設(shè)中繼選擇分集被利用的條件下推導(dǎo)了中斷概率最小的功率分配方案[3]。文獻(xiàn)[4]則是在文獻(xiàn)[3]基礎(chǔ)上提出了次優(yōu)的解決方案，但是其在計(jì)算和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面卻有很大改善。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。不管在多用戶多中繼網(wǎng)絡(luò)中，還是在單源單宿多中繼系統(tǒng)中，本方法都適用。

文獻(xiàn)[10]方案FRS的中繼集合壽命曲線下降得快，隨著用戶個(gè)數(shù)的增加，中繼集合壽命很快逼近零，而本文所提出的改進(jìn)型方案的中繼集合壽命下降緩慢，即延長(zhǎng)了中繼集合壽命（如圖4所示）。