[发明专利]一种基于用户需求的分布式中继资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于用户需求的分布式中继资源分配方法。该方法如下：构建博弈模型，参与者是网络内所有的源节点和中继节点；源节点根据位置信息和传输速率，对中继节点进行优先序列排序；每个源节点向优先级最高的中继节点提出申请；中继节点对向自己提出申请的源节点进行优先级排序，并分配传输时间资源；若中继的时间资源不能满足所有源节点的传输需求，将在满足优先级高的源节点传输情况下，将剩余的时间资源分配给优先级低的源节点；如果分配的资源不足，源节点将重组偏好列表次序；未满足需求的源节点向下一个中继节点提出申请；循环进行匹配选择，直到传输连接达到稳定状态。本发明能够有效提升中继网络的用户满意度性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于用户需求的分布式中继资源分配方法。

背景技术

随着无线通信网络的迅猛发展，对数据的传输速率的需求急剧增加。空间分集问题和网络传输容量性能优化成为关键问题。协同传输模式被视为一种很有前景的传输技术。在无线协同通信网络中，具有良好的信道增益的中继传输链路将有效帮助蜂窝边缘用户向目的节点传输信息，从而扩展了蜂窝网络的覆盖范围，提升了用户的传输容量。然而，由于网络中的中继节点数量受限，且源节点之间存在竞争关系。这一情况下，合适的中继节点分配策略将使得源-目的节点对得到比直传模式更高的传输速率，而不恰当的中继分配策略将可能对网络造成负面影响(参考文献C.Jun,S.Xuemin,J.W.Mark,and A.S.Alfa,Semi-Distributed User Relaying Algorithm for Amplify-and-Forward WirelessRelay Networks,IEEE Transactions on Wireless Communications,vol.7,no.4,pp.1348-1357,2008.)。因此，中继分配问题是中继传输技术中的重要问题。

现有文献已经提出很多方法解决中继选择可能出现的问题。他们中大部分方法为集中式算法(参考文献S.Sharma,Y.Shi,Y.T.Hou,and S.Kompella,An OptimalAlgorithm for Relay Node Assignment in Cooperative Ad Hoc Networks,IEEE/ACMTransactions on Networking,vol.19,no.3,pp.879-892,2011；Y.Dejun,F.Xi,andX.Guoliang,OPRA:Optimal Relay Assignment for Capacity Maximization inCooperative Networks,in IEEE International Conference on Communications(ICC),2011 2011,pp.1-6.)，比如将中继选择建模成最优化数学问题。虽然集中式算法是有效的方式，但集中式算法总是需要一个集中控制器和其对于传输链路的度量，比如信道状态信息等等，方便集中控制器做分配决策。当源节点数和中继节点数量增加时，优化问题将变得越来越复杂。