基于统计概率选择的混合双工中继实现方法技术

本发明专利技术提供了一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据系统特性预判，获取系统参数；步骤2：根据系统参数，选择相应工作模式；其中，所述系统为单向译码转发全双工中继系统。本发明专利技术提供的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法着重于最大化系统的吞吐量，提出了一种针对单向全双工/半双工混合中继系统，基于统计概率的最优中继机制。本发明专利技术提供的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法通过采用混合双工机制，消除全双工中继系统中残留自干扰带来的影响，最大化系统的传输速率。在每个工作时隙内，中继依据一定的概率选择系统的工作模式。

Implementation of mixed duplex relay based on statistical probability selection

The invention provides a hybrid duplex relay implementation method based on statistical probability selection, which is characterized by the following steps: step 1: Predict the system parameters according to the system characteristics; step 2: Select the corresponding operation mode according to the system parameters; wherein the system is a one-way decoding and forwarding full duplex relay system. Unification. The hybrid duplex relay implementation method based on statistical probability selection emphasizes on maximizing system throughput, and proposes an optimal relay mechanism based on statistical probability for unidirectional full duplex/half duplex hybrid relay system. A hybrid duplex relay implementation method based on statistical probability selection eliminates the influence of residual self-interference in a full-duplex relay system by adopting a hybrid duplex mechanism and maximizes the transmission rate of the system. In each working slot, relay selects the working mode of the system according to a certain probability.

【技术实现步骤摘要】
基于统计概率选择的混合双工中继实现方法
本专利技术涉及一种方法，具体地，涉及一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法。
技术介绍
同时同频全双工技术(Co-timeCo-frequencyFullDuplex，CCFD)是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作，使得通信双方在上、下行可以在相同时间使用相同的频率，突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式，是通信节点实现双向通信的关键之一。目前我们已知的通信系统均工作在半双工(HalfDuplex)状态，即上行链路和下行链路工作在不同的频段或者不同的时段，例如，时分双工系统(TimeDivisionDuplex，TDD)和频分双工系统(FrequencyDivisionDuplex，FDD)。与半双工相比，全双工技术拥有两倍于对应半双工系统的频谱效率，从而显著提高系统吞吐量和容量，因此成为5G潜在的关键技术之一。并且到了广泛的关注与研究。但是，同时同频全双工技术的应用仍在面临不小的挑战。采用同时同频全双工无线系统，所有同时同频发射节点对于非目标接收节点都是干扰源，同时同频发射机的发射信号会对本地接收机产生强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据系统特性预判，获取系统参数；步骤2：根据系统参数，选择相应工作模式；其中，所述系统为单向译码转发全双工中继系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据系统特性预判，获取系统参数；步骤2：根据系统参数，选择相应工作模式；其中，所述系统为单向译码转发全双工中继系统。2.根据权利要求1所述的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，所述步骤1包括如下子步骤：步骤1.1：中继节点R向源节点S和目的节点D广播导频信号，估计中继节点R获取当前实时信道系数h1(i)和h2(i)；其中，h1(i)表示第i个时隙内中继节点R向源节点S广播的信道系数，h2(i)表示第i个时隙内中继节点R向目的节点D广播的信道系数；在预设时间段内，步骤1.1被重复执行；其中i表示当前系统所处的时隙的序号；步骤1.2：通过步骤1.1被重复执行，根据g1(i)＝|h1(i)|2,g2(i)＝|h1(i)|2，统计g1(i)与g2(i)处于瞬时状态R1，R2，…，Rk的瞬时状态概率，记为进而确定系统统计特征Ψj；其中，瞬时状态概率表示在系统运行过程中的预设时间段内的处于第k个瞬时状态类别的概率，k＝1，2，3，4，5，6；j表示根据瞬时状态概率的相对大小关系，判定系统统计特性所处的类别；k为第i个时隙内系统的瞬时状态类别；步骤1.3：中继节点R获取源节点S的发送功率Ps、中继节点R的发送功率Pr、S-R链路的噪声方差R-D链路的噪声方差以及获取残留自干扰的噪声方差IR；所述S-R链路为中继节点R和源节点S之间的链路；所述R-D链路为中继节点R和目的节点D之间的链路；其中，所述系统参数包括：系统统计特征Ψj、S-R链路的噪声方差R-D链路的噪声方差残留自干扰的噪声方差IR。3.根据权利要求2所述的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，所述步骤2包括如下子步骤：步骤2.1：根据中继节点R向源节点S和目的节点D广播的导频信号，确定中继节点R获取当前实时信道系数h1(i)和h2(i)；步骤2.2：根据已获取信道系数h1(i)和h2(i)获取信道增益阈值g1(i)＝|h1(i)|2与g2(i)＝|h2(i)|2；根据信道增益阈值与g2，确定第i个时隙内的系统状态为第k个瞬时状态Rk；其中，k表示根据信道增益g1(i)与g2(i)判定的系统瞬时状态的所属的类别；k＝1，2，3，4，5，6；表示S-R链路在中继节点R工作在半双工模式下能够成功进行传输的信道增益的最小值；表示S-R链路在中继R工作在全双工模式下能够成功进行传输的信道增益的最小值；表示R-D链路能够成功进行传输的信道增益的最小值；R0为链路的传输速率；γ0表示链路能够成功进行通信的最小信干噪比；Ps为源节点S的发送功率；Pr中继节点R的发送功率节；步骤2.3：根据系统统计特性Ψj和时隙i内的瞬时状态Rk以及预设的工作模式概率表给出的第i个工作模式的概率Pi，选择相应系统的第i个工作模式Mi；其中，i＝1，2，3，4；k＝1，2，3，4，5，6；j＝1，2，3，4，5。4.根据权利要求3所述的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，所述工作模式Mi包括如下工作模式：半双工接收模式：当i＝1时，即为工作模式M1，源节点S向中继节点R以固定速率R0发送消息，中继节点R保持静默并且消息被暂存于中继节点R的缓存B中；半双工发送模式：当i＝2时，即为工作模式M2，中继节点R向目的节点D以固定速率R0发送消息，并且消息来自于中继节点R的缓存B，源节点S保持静默；全双工模式：当i＝3时，即为工作模式M3，源节点S向中继节点R以固定速率R0发送消息，消息被暂存于中继节点R的缓存B中；同时，中继节点R向目的节点D以固定速率R0发送消息，消息来自于中继节点R的缓存B；静默模式：当i＝4时，即为工作模式M4，中继节点R、源节点S、目的节点D保持静默，中继节点R的缓存B的状态不变；其中，R0为S-R链路或R-D链路中的固定速率；所述中继节点R包括缓存B。5.根据权利要求4所述的基于统计概率选择的混合双工中继实现方法，其特征在于，在工作模式概率表中：当j＝1,k＝1,即系统统计特性Ψ1和瞬时状态R1时，i＝2，即概率P2为1，选择工作模式M2；当j＝2,k＝1,即系统统计特性Ψ2和瞬时状态R1时，i＝2，即概率P2为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，胡丕河，夏斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31