[发明专利]一种结合预测控制的中继选择方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体的说涉及一种结合预测控制的中继选择方法。本发明将预测控制与中继选择结合在一起，即在中继中存放当前时刻和未来时刻的数据。这既能解决中继的实时性问题，还能对预测控制造成的深衰落和较大的资源消耗进行一定程度的缓解。具体地，求出每个中继对应的信噪比、数据有效个数和信息新鲜度，通过将这三个数据进行加权求和，求出每个中继对应的值，值最大的中继代表综合性能更好，然后选出这个中继。结果证明本发明提出的这种方法可以降低数据的发送失败概率，并使系统的性能得到提高。

主权项

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，Xs(k)表示第k时刻从源点发出的数据，Xi(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＝Nt+Np其中，Nt为当前时刻的数据个数，Np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，gp为路径衰落系数：gp(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：Γi(k)＝eSi(k)‑wUi(k)+(1‑e‑w)Ni(k)其中，Γi(k)表示第i个中继在k时刻下对应的和，Si(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，Ni(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s.t.Γi(k)＝eSi(k)‑wUi(k)+(1‑e‑w)Ni(k)0