一种建立跨域会话连接的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建立跨域会话连接的方法及系统，通过获取跨域的多跳中继网络，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，以完成源节点与目的节点之间的通信，根据源节点与目的节点之间的通信计算第

【技术实现步骤摘要】
一种建立跨域会话连接的方法及系统


[0001]本专利技术属于通信
，尤其涉及一种建立跨域会话连接的方法及系统
。

技术介绍

[0002]目前，信息技术的飞速发展，也推动着人们对更便捷
、
更多功能
、
更高质量通信需求的迅速增加，人们不在满足于简单的语音
、
文本通信，各大通信设备制造商和通信服务运营商积极响应群众需求，推出了许多新的通信设备和服务，大量的多功能新型无线通信设备接入到通信网络中，为了支撑海量的无线终端以及高质量的通信体验，人们需要一个能够实现全球覆盖
、
无缝
、
高频谱利用率
、
低延时和高速率的无线通信网络
。
[0003]在通信系统中部署无线中继节点，是扩大网络覆盖范围，消除覆盖盲区的一种有效方法，而中继节点的部署问题会直接影响到多跳通信的可靠性
、
传输能耗等，受到了广泛关注，中继节点的部署问题包括中继部署位置和中继部署数量两个问题，理论上源节点与目的节点之间的中继数目越多，单跳的通信质量就越好
。
然而完成一次信息传输花费的时隙数也相应的增加了，从而有可能减小整个通信系统的信道容量，从而降低了跨域会话连接的稳定性
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种降低多跳中继传输的中断概率和提高多跳通信可靠性的目标的建立跨域会话连接的方法及系统，来解决上述存在的技术问题，具体采用以下技术方案来实现/>。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种建立跨域会话连接的方法，包括以下步骤：
[0006]获取跨域的多跳中继网络，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，以完成源节点与目的节点之间的通信，其中，多跳中继网络包括一个源节点
S、
一个目的节点
D
以及
M
‑1个解码转发的中继节点
R
m
(m
＝
0,1...M
‑
1,M)
，
R0和
R
M
分别表示源节点
S
和目的节点
D
，源节点发出的信号经过中继节点的依次转发到达目的节点完成一次信息的传输需要花费
M
个时隙；
[0007]根据源节点与目的节点之间的通信计算第
m
跳传输的信噪比，并结合香浓算法得到第
m
跳中
R
m
‑1到
R
m
的信道容量；
[0008]获取多跳中继网络的中断概率，并以中断概率为优化目标建立最小化中断概率的中继部署优化模型，其中，中继部署优化模型包括最优中继部署位置的闭式解和最优跳数；
[0009]基于所述信道容量和中继部署优化模型建立跨域会话连接
。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，获取多跳中继网络的中断概率，并以中断概率为优化目标建立最小化中断概率的中继部署优化模型，包括：
[0011]首先源节点以功率
P1向
R1发送信号
x(E(|x|2)
＝
1)
，
R1对接收到的信号进行解码和重编码处理后，以功率
P2发送给
R2，而后
R2经过同样的操作将信号以功率
P3转发给
R3，中继节点
R
M
‑1将信号以功率
P
M
转发给目的节点
D
，完成一次源节点到目的节点之间的通信；
与
SR
m
之间的瞬时信道容量为其中表示将信息从源节点传输到目的节点需要花费
M
个时隙；
[0021]若所有的中继节点均为解码转发中继节点，则多跳中继网络的信道容量表达式为
[0022]作为上述技术方案的进一步改进，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，以完成源节点与目的节点之间的通信
。
包括：
[0023]根据当前一跳的信道状态信息选出具有最大信道容量的中继节点作为下一跳的源节点，将前
M
‑2个中继簇的中继选择算法的表达式为个中继簇的中继选择算法的表达式为其中
m
＝
1,2...M
‑
2,
表示中继簇
l
m
中的最优中继节点，表示与之间的信道容量；
[0024]路由策略从中继簇
l
M
‑1中选出多个中继节点向目的节点发送信号，且每一跳的最大发射功率约束下，通过优化最后一跳的功率资源分配最大信道容量
。
[0025]作为上述技术方案的进一步改进，获取跨域的多跳中继网络，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，包括：
[0026]获取
N
个基站和具有能量收集能力的
K
个用户组成跨域网络，基站集合可表示为
B
＝
{B1,..B
m
...B
M
}
，用户集合表示为
U
＝
{U1...U
k
...U
K
}
，采用
g
m,k,n,t
表示
t
时刻第
m
个基站的子网络中用户
U
k
在子信道
n
上时对该基站的信道增益，其中
n∈{1,2...M}
，
k∈{1,2...K}
，
n∈{1,2...N}
且信道增益是动态时变的；
[0027]子通道
n
在
t
时刻的状态可用参数
α
m,k,n,t
∈{0,1}
表示，当
α
m,k,n,t
＝1时，表示用户
U
k
占用基站
B
m
的子信道
n
；当
α
m,k,n,t
＝0时，表示自信到
n
处于空闲状态，
α
t
＝
(
α
n,1,1,
t...
α
m,k,n,t
...)
表示
M
个基站的自信到占用状态，该区域中所有的用户均保持童心，则
‖
α
t
‖1＝
K。
[0028]作为上述技术方案的进一步改进，在
t
时隙内，若
α
m,k,n,t
＝1，则基站
B
m
以功率<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种建立跨域会话连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取跨域的多跳中继网络，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，以完成源节点与目的节点之间的通信，其中，多跳中继网络包括一个源节点
S、
一个目的节点
D
以及
M
‑1个解码转发的中继节点
R
m
(m
＝0，
1...M
‑1，
M)
，
R0和
R
M
分别表示源节点
S
和目的节点
D
，源节点发出的信号经过中继节点的依次转发到达目的节点完成一次信息的传输需要花费
M
个时隙；根据源节点与目的节点之间的通信计算第
m
跳传输的信噪比，并结合香浓算法得到第
m
跳中
R
m
‑1到
R
m
的信道容量；获取多跳中继网络的中断概率，并以中断概率为优化目标建立最小化中断概率的中继部署优化模型，其中，中继部署优化模型包括最优中继部署位置的闭式解和最优跳数；基于所述信道容量和中继部署优化模型建立跨域会话连接
。2.
根据权利要求1所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，获取多跳中继网络的中断概率，并以中断概率为优化目标建立最小化中断概率的中继部署优化模型，包括：首先源节点以功率
P1向
R1发送信号
x(E(|x|2)
＝
1)
，
R1对接收到的信号进行解码和重编码处理后，以功率
P2发送给
R2，而后
R2经过同样的操作将信号以功率
P3转发给
R3，中继节点
R
M
‑1将信号以功率
P
M
转发给目的节点
D
，完成一次源节点到目的节点之间的通信；第
m
跳传输即
R
m
‑1发送信号
x
到
R
m
，
R
m
(m
＝1，
2...M)
接收到的信号
y
m
表示为其中，
P
m
表示
R
m
‑1的发射功率，
h
m
表示第
m
跳传输中
R
m
‑1与
R
m
之间的信道衰落系数，
n
m
表示第
m
跳传输中服从均值为0，方差为
N0的加性高斯白噪声，
α
表示一个随机变量，当授权频谱被占用，即频谱检测出错时
α
＝1，当授权频谱没有被占用时
α
＝0；根据香浓算法由表达式为非理想频谱检测的存在会减小网络的信道容量
。3.
根据权利要求2所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，还包括：信源发出的导频信号经过无线信道到达接收端，接收端经过滤波处理后的信号的表达式为
Y
＝
XH+Z
，其中
X
表示导频信号矩阵，
H
表示信道向量，
Z
表示噪声向量，根据最小二乘准则将信道估计算法的代价函数表示为其中表示信道估计，代价函数越小，越接近真实的信道向量；对代价函数求导确定的凹凸性得到最小值对应的则得到的表达式为代价函数为的凹函数，通过代价函数一阶导数的零点位置确定最优信道估计为接收信号
Y
中包含噪声
Z
，
LS
信号估计实际上是对的估计，由
LS
信道估计算法得到的信道估计误差大
。
4.
根据权利要求2所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，信道估计需要用到
LS
信道估计的结果，对进行加权，并使用最小均方误差准则进行计算，信道估计算法的代价函数表示为价函数表示为由
LS
信道最优信道估计与之间的正交关系得到表达式为预设
R
XY
表示
X
和
Y
的互相关矩阵，即
R
XY
＝
E[XY
H
]
，则得到，则得到其中表示的自相关矩阵，根据互相关矩阵对信道估计以降低由噪声产生的信道估计误差
。5.
根据权利要求1所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，根据源节点与目的节点之间的通信计算第
m
跳传输的信噪比，并结合香浓算法得到第
m
跳中
R
m
‑1到
R
m
的信道容量，包括：预设第
m
跳传输即
R
m
‑1到
R
m
发送信号
x
到
R
m
，
R
m
(m
＝1，
2...M)
接收到的信号
y
m
的表达式为其中
P
m
表示
R
m
‑1的发射功率，
h
m
表示第
m
跳传输中
R
m
‑1与
R
m
之间的信道衰落系数，
n
m
表示第
m
跳传输中服从均值为0，方差为
N0的加性高斯白噪声，
α
为一个随机变量，当授权频谱被占用时
α
＝1，当授权频谱没有被占用时
α
＝0，得到第
m
跳传输中
SR
m
‑1与
SR
m
之间的瞬时信道容量为其中表示将信息从源节点传输到目的节点需要花费
M
个时隙；若所有的中继节点均为解码转发中继节点，则多跳中继网络的信道容量表达式为
6.
根据权利要求1所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，以完成源节点与目的节点之间的通信
。
包括：根据当前一跳的信道状态信息选出具有最大信道容量的中继节点作为下一跳的源节点，将前
M
‑2个中继簇的中继选择算法的表达式为个中继簇的中继选择算法的表达式为其中
m
＝1，
2...M
‑2，表示中继簇
l
m
中的最优中继节点，表示与之间的信道容量；路由策略从中继簇
l
M
‑1中选出多个中继节点向目的节点发送信号，且每一跳的最大发射功率约束下，通过优化最后一跳的功率资源分配最大信道容量
。7.
根据权利要求1所述的建立跨域会话连接的方法，其特征在于，获取跨域的多跳中继网络，从多跳中继网络中的源节点向中继节点依次发出信号并转发至目的节点，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤川，雷涛，
申请(专利权)人：深圳市哲菩科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：