[发明专利]基于物理层网络编码的双向协作传输系统的功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于物理层网络编码的双向协作传输系统的功率分配方法，两收发机利用无线信道分别发送导频序列，中继节点R在接收到导频序列后分别估计两跳信道的信道系数h和g；中继节点向两收发机广播自己的两跳信道系数；两收发机根据中继发送来的信道状态信息，并根据本发明的公式计算各自的最优发送功率，以最优功率同时广播自己包含信息量的信息；中继节点接收到来自两收发机的混合信号后，对接收信号进行译码，再应用物理层网络编码，将编码后的信号以本发明得到的最优功率广播出去；两收发机收到中继发送的数据后，根据各自已知的之前自己所发送的数据，通过物理层网络编码技术解调处理即可获得另一个收发机发送的信息。本发明提升了双向协作传输系统的最大吞吐量。

主权项

一种基于物理层网络编码的双向协作传输系统的功率分配方法，其特征在于，该基于物理层网络编码的双向协作传输系统的功率分配方法包括以下步骤：步骤一，两收发机利用无线信道分别发送导频序列，中继节点R在接收到导频序列后分别估计两跳信道的信道系数h和g；h和g分别表示中继R到收发机S₁和S₂之间的复对称信道系数；步骤二，中继节点向两收发机广播自己的两跳信道系数；步骤三，有用信号传输开始，两收发机根据中继发送来的信道状态信息，并根据公式计算各自的最优发送功率，以最优功率同时广播自己需要发送的信息；这里两收发机S₁与S₂的最优发送功率为：若满足α≥β，S₁和S₂的最优功率计算公式为：$P_1^{*}={\stackrel{\‾}{P}}_1+{\mathrm{\ΔP}}_1^{*}$$P_2^{*}={\stackrel{\‾}{P}}_2-{\mathrm{\ΔP}}_2^{*};$反之，若满足α≤β，则看作是收发机S₁和S₂交换了它们的位置，公式做相应的修改；其中α＝|h|²/σ²，β＝|g|²/σ²，σ²为加性高斯白噪声的方差；P_T为总功率约束，而且[x]⁺＝max(0,x)，表示c≤x＜d；步骤四，中继节点接收到来自两收发机的混合信号后，对接收信号进行译码，再应用物理层网络编码技术，将编码后的信号以最优功率广播出去；中继的最优发送功率为：若满足α≥β，中继R的最优功率计算公式为：$P_R={\stackrel{\‾}{P}}_R+{\mathrm{\ΔP}}_R^{*};$若满足α≤β，则看作是收发机S₁和S₂交换了它们的位置，公式做相应的修改；其中步骤五，两收发机收到中继发送的数据后，根据各自已知的之前自己所发送的数据，通过物理层网络编码技术解调处理即可获得另一个收发机发送的信息。