一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法技术方案

本发明专利技术提供了一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法，方法包括：将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输；在缓存辅助下协作网络中，通过选择合并技术，找到最优中继节点进行数据传输，大大的提高的传输性能，有效克服传统数据传输方法的不足。

A wireless cached cooperative network system and relay node selection method

The present invention provides a wireless cooperative caching network system and relay node selection method. The method includes: the N relay nodes are divided into the first group of nodes and second nodes, the first node where the cache of relay nodes in the group have the request file, second group of nodes in relay node without computing the first request file a group of nodes each relay node receives the first signal to noise ratio, and the second group of nodes of each relay node second received SNR, according to the calculation results of relay node selection for transmission request file in the cache; assisted cooperative networks, by selecting the combination technology, to find the optimal relay node for data transmission, improve transmission performance greatly, effectively overcome the shortcomings of traditional data transmission method.

【技术实现步骤摘要】
一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法
本专利技术涉及协作中继
，尤其涉及一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法。
技术介绍
近年来，协作中继技术得到了广泛的重视和关注。将协作中继技术应用在无线通信领域，不但能够有效地利用频谱资源，还能提升通信的可靠性，降低信号发送功率，并且便于通信系统的规划。鉴于上述优点，协作中继技术现已被IEEE802.11s-WLAN、802.16j-WMAN、802.20-MBWA等标准(http://www.ieee802.org)采纳，具有广阔的工程应用前景。由于无线网络设备正在不断地更新和推出，导致媒体设备对无线数据传输速率的请求越来越高，因此缓存作为一种减轻容量问题的重要工具出现在现代无线网络中。其主要思想是将受欢迎的内容存储在中间结点缓存空间、末端用户存储空间或本地存储中间中，加速内容请求速率和传输速率。传统的协作网络数据传输性能低，不能满足通信需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的协作网络数据传输性能低的问题，提出一种无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法，能够有效提高数据传输性能。一种无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，包括：将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，N为大于或等于1的整数；当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，将请求文件从源节点发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输。进一步地，所述第一接收信噪比通过以下公式进行计算：SNR1，n＝Pvn；(1)其中，SNR1，n为第一接收信噪比，P为源节点发送功率，vn为中继节点到目标节点的信道增益，为第n个中继节点与目标节点之间的链路。进一步地，当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，从所述第一节点组中确定第一接收信噪比最高的中继节点：其中，n1*表示第一节点组中第一接收信噪比最高的中继节点，Ω1表示第一节点组；选择第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n*为选中的中继节点，γ1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限；其中，Rt为预设传输速率阈值；将第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点中缓存的请求文件传输至目标节点。进一步地，所述第二接收信噪比通过以下公式进行计算：其中，SNR2，n为第二接收信噪比，μn为源节点到中继节点的信道增益，为源节点与中继节点之间的链路。进一步地，当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，从所述第二节点组中确定第二接收信噪比最高的中继节点：其中，n2*表示第二节点组中第二接收信噪比最高的中继节点，Ω2表示第二节点组；选择第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n*为选中的中继节点，γ2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限；其中，Rt为预设传输速率阈值；将请求文件从源节点发送至第二节点组中第二接收信噪比与第二信噪比门限比值最高的中继节点，由该中继节点将请求文件发送至目标节点。进一步地，当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，分别确定第一节点组中第一接收信噪比最高的第一中继节点，以及第二节点组中第二接收信噪比最高的第二中继节点；从所述第一中继节点和第二中继节点中选择最优中继节点进行请求文件的传输；所述最优中继节点为接收信噪比和信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n*为选中的中继节点，γ1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限，γ2t为第二节点组中没有缓存请求文件的中继节点的第二信噪比门限。进一步地，如果所述最优中继节点为第一中继节点，则通过所述第一中继节点将请求文件发送至目标节点；如果所述最优中继节点为第二中继节点，则将请求文件从源节点发送至所述第二中继节点，再由所述第二中继节点将所述请求文件发送至目标节点。一种无线缓存协作网络系统，包括源节点、N个中继节点、目标节点以及处理器，其中N为大于或等于1的整数；所述处理器用于将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件；所述处理器还用于当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，所述选中的中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；所述处理器还用于当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，所述源节点将请求文件发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；所述处理器还用于当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输。本专利技术提供的无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法，本专利技术提供的无线缓存协作网络系统及中继节点选择方法，在缓存辅助下协作网络中，通过选择合并技术，找到最优中继节点进行数据传输，大大的提高的传输性能，有效克服传统数据传输方法的不足。附图说明图1为本专利技术提供的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法一种实施例的流程图。图2为本专利技术提供的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法第一节点组中最大第一接收信噪比中继节点的流程图。图3为本专利技术提供的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法第二节点组中最大第二接收信噪比中继节点的流程图。图4为在Matlab仿真环境下，流行系数相同、发送功率变化下，本专利技术所提供的方法、仅靠缓存链路传输以及传统无缓存双跳链路传输的平均中断概率仿真曲线。图5为在Matlab仿真环境下，发送功率相同、流行系数变化下，本专利技术所提供的方法、仅靠缓存链路传输以及传统无缓存双跳链路传输的平均中断概率仿真曲线。图6为本专利技术提供的无线缓存协作网络系统一种实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一参考图1，本实施例提供一种无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，包括：步骤S101，将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，N为大于或等于1的整数；步骤S102，当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；步骤S103，当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，包括：将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，N为大于或等于1的整数；当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，将请求文件从源节点发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输。

【技术特征摘要】
1.一种无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，包括：将N个中继节点分为第一节点组和第二节点组，其中第一节点组中的中继节点缓存有请求文件，第二节点组中的中继节点无请求文件，N为大于或等于1的整数；当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，根据计算结果选择中继节点将缓存的请求文件传输至目标节点；当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，计算所述第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点，将请求文件从源节点发送至选中的中继节点，经所述选中的中继节点发送至目标节点；当第一节点组为非空、第二节点组为非空时，计算所述第一节点组内各个中继节点的第一接收信噪比，以及第二节点组内各个中继节点的第二接收信噪比，根据计算结果选择中继节点进行请求文件的传输。2.根据权利要求1所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，所述第一接收信噪比通过以下公式进行计算：SNR1，n＝Pvn；(1)其中，SNR1，n为第一接收信噪比，P为源节点发送功率，vn为中继节点到目标节点的信道增益，为第n个中继节点与目标节点之间的链路。3.根据权利要求2所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，当第一节点组为非空、第二节点组为空集时，从所述第一节点组中确定第一接收信噪比最高的中继节点：其中，n1*表示第一节点组中第一接收信噪比最高的中继节点，Ω1表示第一节点组；选择第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点：其中，n*为选中的中继节点，γ1t为第一节点组中中继节点缓存了请求文件的第一信噪比门限；其中，Rt为预设传输速率阈值；将第一接收信噪比与第一信噪比门限比值最高的中继节点中缓存的请求文件传输至目标节点。4.根据权利要求2所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，所述第二接收信噪比通过以下公式进行计算：其中，SNR2，n为第二接收信噪比，μn为源节点到中继节点的信道增益，为源节点与中继节点之间的链路。5.根据权利要求4所述的无线缓存协作网络系统的中继节点选择方法，其特征在于，当第一节点组为空集、第二节点组为非空时，从所述第二节点组中确定第二接收信噪比最高的中继节点：

【专利技术属性】
技术研发人员：夏隽娟，范立生，谢冬青，李进，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44