[发明专利]认知中继系统中基于QoS的传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种认知中继系统中基于QoS的传输方法。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，人们对系统传输过程中传输业务的要求也在不断提高。在系统传输过程中，用户的时延、信道的带宽以及系统的误码率等一些服务质量参数，都在影响着传输业务的传输速度和可靠性，传输业务的QoS越来越成为系统传输过程中的影响传输业务质量的重要因素。特别地，在认知无线电系统中，可用频谱资源在数量和频段位置上随授权用户的频谱使用情况而动态改变，这种频谱资源的时变特性使得业务的服务质量QoS难以得到可靠保证。因此，如何根据系统可用频谱资源的变化情况，动态地调整信道分配策略，最大限度地保证认知无线电系统传输过程中传输业务的QoS，是近年来研究的热点。

在目前的系统传输过程中，通常采用为传输业务从源节点到目的节点分配可用信道方法，通过可用信道的选择，将业务数据在可用信道上由源节点直接传送到目的节点，但很多情况下源节点和目的节点间没有直达链路。协作通信系统很好地解决了这个问题，通过引入中继，使多个单天线的终端共享彼此的信道，形成虚拟多天线阵列，获得空间的分集增益，并通过调整中继转发信号的功率和相位来实现分布式波束成形，可以有效提高系统的传输性能。

然而，现有的技术方案将全部中继都用来参与波束成形，没有考虑不同协作链路的衰落特性，误码率性能没有达到最佳。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明解决的技术问题是：如何从带宽需求、用户时延以及系统误码率上保证系统整体的Qos需求。

（二）技术方案

本发明提供一种认知中继系统中基于QoS的传输方法，所述方法包括：

S1：获取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合；

S2：根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，计算所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，并根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道；

S3：根据为源节点分配的信道，源节点向目的节点请求信道信息，根据目的节点发送的信道信息构造信道系数矩阵，对信道系数矩阵进行处理，得到处理后的矩阵H_sort，在H_sort中任取一个元素，并与信道系数矩阵中的元素形成映射关系；

S4：根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时系统的SINR_max，根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的系统SINR，并根据系统SINR与系统SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合。

优选地，在步骤S1之前还包括：

检测信道状态，获得可用信道，检测源节点队列状态，当存在未分配信道的源节点时，计算各源节点传输业务的优先级。

优选地，所述根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合包括：

在优先级最高的预设值个传输业务的源节点中选取所需带宽最大的源节点，将带宽大于所述所需带宽最大的源节点的所需带宽的可用信道组成信道集合。

优选地，所述根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道包括：

将计算得到的所述所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，与所述信道集合中相应信道的可用时长进行差值运算，将时间差值小于0的信道中传输速率最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点；

若时间差值均为大于或等于0，则将所述信道集合中源节点传输数据量最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点。

优选地，步骤S2之后步骤S3之前还包括：

将已分配的信道从可用信道中删除，并根据剩余的源节点返回步骤S2，继续进行信道分配，直到预设值个源节点均分配完毕。

优选地，当预设值个源节点分配完毕后，则继续检测源节点队列状态，当检测到存在未分配信道的源节点时，则继续进行步骤S1-S2；若不存在未分配信道的源节点时，则继续步骤S3-S4。

优选地，所述对信道系数矩阵进行处理具体包括：

对信道系数矩阵中每一列的元素进行降序排列，并计算每一列的最大SINR；比较每一列的最大SINR，并对列进行降序排列，得到处理后的矩阵H_sort。