【技术实现步骤摘要】
一种延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法
本专利技术涉及无线通信
，特别是一种延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法。
技术介绍
随着时代的不断发展和科学技术的持续革新，现代社会对无线网络的通信质量要求越来越高，具体表现在信息传输的实时性、高效性和可靠性等多个方面，无线网络对频谱资源的需求量也因此随之成倍增加，频谱资源不足的问题变得日益严峻，这将严重制约未来无线网络的发展。为了解决此类问题，最直接有效的方法包括开发新频谱和提高现有频谱的利用率。然而受现有技术的制约，开发新频谱的工作较难开展，所以提高频谱利用率是当前学术界主要的发展方向。当前无线网络中信道接入方法存在两类设计方案。一种是将媒体访问控制层和物理层分别独立设计，即物理层只解决信道衰落问题，媒体访问控制层只考虑多用户共享信道时如何避免冲突问题。另一种是将二者联合设计，即媒体访问控制层控制器根据物理层中感测到的信道状态信息动态地调度多个用户进行信道接入，该跨层设计的信道接入模式称为机会信道接入。机会信道接入可以使信道总是由信道状态好的用户接...
【技术保护点】
1.一种延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法，其特征在于，该方法步骤为：/n步骤1、构建基于多中继节点的无线分布式协同网络，定义基本网络参数，给定信源—信宿通信对的时延约束阈值T
【技术特征摘要】
1.一种延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法，其特征在于，该方法步骤为：
步骤1、构建基于多中继节点的无线分布式协同网络，定义基本网络参数，给定信源—信宿通信对的时延约束阈值Tth；
步骤2、信源—信宿通信对以分布方式感知和接入信道；
步骤3、信源i以广播方式向所有中继节点发送RTS包；所有中继节点通过接收RTS数据包内训练符号序列，估计信源i与中继节点之间的信道增益fij；
步骤4、中继节点探测第二跳信道质量；所有中继节点向信宿i发送RTS包，接收到RTS包后，信宿i向所有中继节点回馈携带训练序列的CTS包，此时每个中继节点都获得全部信道信息；
步骤5、中继节点轮流向信源i发送包含信源i到中继节点、中继节点到信宿i信息的CTS包，信源i通过接收CTS包后，在放大转发模式和解码转发模式下分别挑选出能达到最大可传输速率的最优单中继j*，并计算对应的最大可传输速率Rn；
步骤6、计算最大平均吞吐率λ*；
步骤7、根据步骤6中求解的λ*，计算每个信源—信宿通信对的时延限值
步骤8、将时延约束Tth和时延限值进行比较，根据二者关系，信源i选择最优的信道接入方法；
步骤9、信源i确定最优信道接入方法后，广播数据；
步骤10、最优单中继j*收到数据后，根据自身的转发模式进行解调，成功解调后，将数据重新进行调制并转发到对应信宿i；
步骤11、信宿i接收中继节点转发的信号，并对接收信号进行数据解调，完成数据传输，然后返回步骤2，开始新一轮信道竞争接入。
2.根据权利要求1所述延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法，其特征在于，步骤1所述构建基于多中继节点的无线分布式协同网络，定义基本网络参数，具体如下：
所述网络包含K个信源—信宿通信对和L个中继节点，信源—信宿通信对之间没有直连信道，只能通过中继协助传输，且包括放大转发和解码转发两种中继转发模式；在每次竞争中，信道唯一的获胜信源节点将根据实时信道状态信息，选择最优单中继协同完成数据传输；
基本网络参数如下：
①考虑K个信源—信宿通信对和L个中继节点，索引号分别是信源号S1,...,Si,...SK，信宿号D1,...,Di,...,DK和中继号R1,R2,...RL；在持续时间长度为δ的微小时隙开始时，信源i＝1,2,...,K以概率pi发送RTS信令包进行自主信道竞争，信道竞争过程中发送的RTS包和CTS包时长分别为τRTS和τCTS，信源到信宿的数据传输时间记为τd；
②考虑到信道具有时变特性，假定无线信道满足瑞利衰落模型；源节点Si到目的节点Di的直连信道增益记为hi，源节点Si到中继节点Rj的第一跳信道增益记记为fij，中继节点gji到目的节点Di的第二跳信道增益记为gji；其中，hi、fij和gji分别服从期望为和的指数随机分布。
3.根据权利要求1所述延迟约束下的最优单中继分布式机会信道接入方法，其特征在于，步骤2所述信源—信宿通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：张周，桑玮，王彤彤，谢佳，许左宏，赵润森，
申请(专利权)人：天津滨海人工智能军民融合创新中心，
类型：发明
国别省市：天津;12
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