對協(xié)作系統(tǒng)自適應(yīng)角色選擇策略的思考

摘要： 在傳統(tǒng)協(xié)作系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一種新穎的自適應(yīng)協(xié)作方式——機(jī)會角色選擇協(xié)作。為進(jìn)一步說明該策略，構(gòu)建了一種最基本的兩用戶機(jī)會協(xié)作框架，其中兩個用戶相互競爭將各自信息發(fā)送給同一目的端。根據(jù)瞬時信道條件，兩用戶均可以機(jī)會地充當(dāng)信息源角色，而另一用戶將作為放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼來為信源服務(wù)。同時，在此基礎(chǔ)上提出并簡要描述了一種最優(yōu)的中心化角色選擇策略（C-ROSE）。該策略能夠最大化目的端接收信噪比（SNR），進(jìn)而提高系統(tǒng)傳輸性能。研究表明，通過這種動態(tài)、靈活、高效的節(jié)點角色分配方式，協(xié)作系統(tǒng)的傳輸可靠性可得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而為構(gòu)建穩(wěn)固、高效、互惠的協(xié)作傳輸體系開辟了新道路。

關(guān)鍵詞： 協(xié)作通信；中斷概率；角色選擇

Abstract： This paper describes an adaptive cooperative technique and opportunistic role-selection scheme based on a traditional cooperative scheme. We create an opportunistic cooperative framework where two users compete to transmit their own information to a common destination. Depending on the instantaneous channel conditions， either of the users can be the information source and the other user is an amplify-and-forward relay. To reduce the likelihood of system outages， an optimal centralized role selection scheme called C-ROSE is proposed. This scheme maximizes the received signal-to-noise ratio at the destination. Our dynamic， flexible role-selection scheme can ameliorate transmission reliability in order to create an effective cooperative communication system.

Key words：cooperative communications； outage probability； role selection

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1009-6868 （2013） 04-0046-03

在協(xié)作分集系統(tǒng)中，當(dāng)有多個相同類型的節(jié)點（如信源、中繼或目的端節(jié)點）可供選擇時，可通過機(jī)會地選取具有最高端到端信噪比的節(jié)點參與協(xié)作來提高傳輸魯棒性。2006年，Bletsas等人針對典型的多中繼協(xié)作場景首次提出了機(jī)會選擇思想[1-2]。隨后，這種思想被拓展到多源協(xié)作系統(tǒng)[3-6]和多目的端協(xié)作系統(tǒng)[7-10]中。上述工作的共同點在于：每個節(jié)點的角色（即信源、中繼或目的端）都是預(yù)先確定的，且不隨系統(tǒng)中瞬時信道狀態(tài)的變化而變化。盡管這種預(yù)先確定的（固定的）角色配置有其自身優(yōu)點，它卻不能保證每次信息傳輸時均采用信道質(zhì)量最好的鏈路，因此存在一些缺陷：