[发明专利]一种结合预测控制的中继选择方法

权利要求书

1.一种结合预测控制的中继选择方法，该方法用于无线通信网络，设定数据包的长度为10，即每个时刻，从源点发出的数据都包含了当前时刻的数据和预测的未来9个时刻的数据，其特征在于，所述中继选择方法包括以下步骤：

S1、定义中继性能指标参数：

定义信息新鲜度用于表示某一时刻的数据与当前时刻从源点发出的数据之间的差异：

其中，X_s(k)表示第k时刻从源点发出的数据，X_i(k-1)表示第i个中继在第k-1个时刻时存储的数据，||X||²表示二范数的平方；

定义数据的有效个数用于表示当前时刻以及之后能用的数据的个数：

N＝N_t+N_p

其中，N_t为当前时刻的数据个数，N_p为预测的未来时刻的数据个数；

定义信噪比公式为：

其中，P₀是发送功率，N₀表示高斯白噪声功率谱密度，h是瑞利衰落系数，是一个随机值，g_p为路径衰落系数：g_p(dB)＝-128.1-37.6log₁₀(d)，d≥0.035km，d代表经过的距离；

S2、对信噪比做如下处理：

将11个发送过程的信噪比按从小到大的顺序进行排列，然后给最小的信噪比重新赋值1，根据顺序，赋值依次加1，因此信噪比最大时其对应的数值应该为11；

S3、定义获得衡量中继总体性能的指标Γ：

Γ_i(k)＝eS_i(k)-wU_i(k)+(1-e-w)N_i(k)

其中，Γ_i(k)表示第i个中继在k时刻下对应的和，S_i(k)表示k时刻第i个中继对应的信噪比经过步骤S2处理后的值，N_i(k)表示在k时刻第i个中继的有效数据个数，e、w、(1-e-w)分别为信噪比、信息新鲜度和数据有效个数对应的权重；

S4、定义信噪比赋予的权重从0.5开始，依次加0.1，为了保证三个指标同时作用，因此每一个权值不能为0，于是在每一个时刻k，均可以得到每个中继的所有权重分配方式；

然后在每个时刻k，选出使Γ达到最大的那个中继，即

Γ

s.t.Γ_i(k)＝eS_i(k)-wU_i(k)+(1-e-w)N_i(k)

0w1

0e1

0w+e1

S5、在每种权重分配方式下，在每一个时刻选出最佳的中继来发送数据，通过较多次传输以后，能得到每种权重分配方式下对应的中断概率，选出使中断概率P_out最小的那一组权重,即为最后确定的权重分配方式，如下所示：

P_out。