[发明专利]一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法及系统。

背景技术

在接收端或者发射端使用多天线去克服无线信道衰落的影响被广泛应用在各种无线通信系统中。但是对于蜂窝网下的移动通信系统，由于功率、成本、体积等的限制，在用户终端实现多天线接收是不现实的。

据《国际电子与电气工程师协会通信杂志》（IEEE Communications Magazine·October2004,p.74-80）介绍，协同通信的实现是可行的且对系统的服务质量有积极影响。但是初期的协同网络模型是用户之间协同通信，也就是说用户不仅要承担自己的通信，还要帮助其他用户进行通信。在实际中这是不容易实现的，于是中继的概念就被提出了。这种情况下，让中继来协助用户进行通信，而用户只需要接受中继的协助即可。在这个阶段，据《国际电子与电气工程师协会国际通信会议会刊》（IEEE International Conference on Communications，2011）介绍，蜂窝网中多中继的分配在多项式时间内是可实现的。

现有的关于中继分配的方案一般都没有涉及到对中继功率的分配，而即使有些考虑到了功率因素，也是等功率分配。因此关于蜂窝网中多中继的功率分配问题是很值得探讨的。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法及系统，提高了系统信道容量和用户通信质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法，该方法包括：

根据用户端、中继与基站的地理位置信息构建图结构网络，并将该图结构网络转化为二分图结构；

利用路径匹配算法确定中继与用户端及基站间的匹配方案；

利用凸优化算法确定中继与其连接的用户端之间的功率资源分配比例。

一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配系统，该系统包括：

二分图结构转化单元，用于根据用户端、中继与基站的地理位置信息构建图结构网络，并将该图结构网络转化为二分图结构；

多中继分配单元，用于利用路径匹配算法确定中继与用户端及基站间的匹配方案；

中继功率分配单元，用于利用凸优化算法确定中继与其连接的用户端之间的功率资源分配比例。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过将用户端、中继与基站的关系转化为二分图结构，并基于路径匹配算法确定中继与用户端及基站间的匹配方案；另外，再基于凸优化方法，考虑功率资源的分配，从而提高了系统信道容量和用户通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的由用户端、中继与基站构建的图结构网络的示意图；

图3为本发明实施例一提供的由用户端、中继与基站组成的二分图结构的示意图；

图4为本发明实施例一提供的由用户端、中继与基站组成的二分图结构的示意图；

图5为本发明实施例一提供的由用户端、中继与基站组成的二分图结构的示意图；

图6为本发明实施例一提供的仿真结果中匈牙利算法的运行时间的示意图；

图7为本发明实施例一提供的本方法的仿真结果与其他方法仿真结果相比较的示意图；

图8为本发明实施例一提供的本方法的仿真结果与其他方法仿真结果相比较的示意图；

图9为本发明实施例二提供的一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配系统的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法的流程图。如图1所示，该方法主要包括如下步骤：

步骤11、根据用户端、中继与基站的地理位置信息构建图结构网络，并将该图结构网络转化为二分图结构。