CN101656987B - 正交频分多址协作蜂窝系统中继节点选择的方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了正交频分多址协作蜂窝系统中继节点选择的方法和装置，其中，所述方法为：将所述蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从所述候选中继节点中选择中继节点。根据本发明实施例，能够根据各个节点的实际需要，满足更多节点的QoS需求。

Description

正交频分多址协作蜂窝系统中继节点选择的方法和基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及正交频分多址(OFDMA，OrthogonalFrequency Division Multiple Access)协作蜂窝系统中继节点选择的方法和基站。

背景技术

随着通信技术的不断发展，无线网络应用已经十分广泛，因此，网络整体性能变得越来越重要。在无线网络中引入协作传输可以有效提高网络整体性能，而协作传输不可避免地会涉及到中继节点。中继节点分为两种，一种是固定中继，即在现有网络中增加新的节点，专门用来转发源节点发往目的节点的数据；另一种是移动中继，即不增加新的外设，利用网络中信道条件好的用户为信道条件恶劣的用户(如小区边缘用户)转发数据。相比而言，通过移动中继实现协作传输更为简单，即在原有的蜂窝系统的基础上引入协作传输，这种网络结构通常称为协作蜂窝系统。

OFDMA技术是正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术的演进，是利用OFDM对信道进行子载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术，该技术不仅继承了OFDM技术优良的抗频率选择性和抗符号间干扰性，而且具有频谱效率高和接入灵活的特点。因此，OFDMA协作蜂窝系统将成为未来无线通信系统的一个发展方向。

图1为现有技术中OFDMA协作蜂窝系统系统模型示意图，在该图中，有一个基站和多个用户终端，实线箭头表示用户与基站间直传通信，用虚线箭头表示用户与基站通过中继节点进行协作传输通信。在协作蜂窝系统络系统中，用户终端就是节点，中继节点也是网络中的某个用户终端。

图2为协作传输的示意图，图中有信源节点，中继节点和目的节点，这些节点由实线箭头和虚线箭头连接，其中实线箭头表示第一个时隙，虚线箭头表示第二个时隙。在第一个时隙，信源节点发送数据，中继节点和目的节点接收数据；在第二个时隙，中继节点转发数据，目的节点接收数据。协作传输通常采用放大传输(AF，amplify and forward)和解码转发(DF，decode and forward)两种方式，通过时分方式(time division duplex)实现。放大传输和解码传输两种协作传输模式的不同之处在于第二个时隙中对信号的处理，AF模式是对接信号简单的放大转发，而DF模式将接收信号解码后再转发。

在OFDMA协作蜂窝系统中，需要从一个信源一个信宿多个候选中继的系统中，选出合适的协作伙伴。

现有技术中的一种方法是把协作蜂窝系统中的资源分配的问题转换到对偶域进行求解，即应用层的数据需求优化问题和物理层的数据提供优化问题，这两个问题通过拉格朗日乘子法解优化问题。物理层通过自适应的子载波和功率分配，以及选择合理的中继节点和中继策略；应用层试图最大化额外考虑数据传输的花费的系统效用函数。通过上述这两个步骤的不断迭代，最终为系统中的每条数据流选择合理的中继伙伴以及中继策略。

本发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术方案会造成最需要进行协作的、处于较差信道的用户节点被忽略，无法获得需要的资源。

发明内容

本发明实施例提供正交频分多址协作蜂窝系统中继节点选择的方法和基站。

为实现本发明实施例的目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种正交频分多址OFDMA协作蜂窝系统中继节点选择的方法，包括：

将所述蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；

当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从所述候选中继节点中选择中继节点。

一种基站，包括：

分类单元，用于将蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；

选取单元，用于当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

可见，在本发明实施例中，将所述蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从所述候选中继节点中选择中继节点。根据本发明实施例，能够根据各个节点的实际需要，满足更多节点的服务质量(QoS，Quality of Service)需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中OFDMA协作蜂窝系统系统模型示意图；

图2为现有技术中协作传输示意图；

图3为本发明实施例一所提供的方法的流程图；

图4为本发明实施例二所提供的方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的需求速率-未满足用户数的对比图；

图6为本发明实施例所提供的需求速率-系统总功率的对比图；

图7为本发明实施例三所提供的方法的流程图；

图8为本发明实施例所提供的需求误码率-未满足用户数的对比图；

图9为本发明实施例所提供的需求误码率-系统总功率的对比图；

图10为本发明实施例所提供的需求误码率-平均误码率的对比图；

图11为本发明实施例四所提供的基站的结构示意图；

图12为本发明实施例所提供一装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了正交频分多址协作蜂窝系统中继节点选择的方法和装置，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

参见图3，在本发明实施例一中，实现本发明实施例所提供的OFDMA协作蜂窝系统中继节点选择方法，包括如下步骤：

步骤301：将系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点。

假设OFDMA协作蜂窝系统中共有K个节点，则所述K个节点可以分为两个组：可以作为中继节点的组K^R和不可以作为中继节点的组K^NR。由于节点是半双工单工的，无法同时处理上行和下行数据。如果节点i需要直传去满足自身数据传输需求，则它无法作为其他节点的中继节点。因此，如果节点i有数据传输需求，则它属于K^NR；如果，节点i无数据传输需求，即节点i是空闲节点，则节点i属于K^R。

步骤302：当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从所述候选中继节点中选择中继节点。

其中，如果所述有传输需求的节点直传无法满足其传输需求时，就需要协作传输。

优选地，图3所示的方法进一步包括：

根据速率需求标准、误码率标准或中断概率标准判断所述有传输需求的节点是否需要协作传输。

其中，根据实际需要，还可以在上述步骤302之后，进一步包括如下步骤：对中继节点进行验证。

通过本实施例提供的方法，可以根据有传输需求的节点的实际传输能力确定该节点是否需要中继传输，为有需要的节点提供中继传输，从而满足更多节点的QoS需求。

在本发明不同的实施例中，可以根据不同的标准判断有传输需求的节点是否需要协作传输，根据不同的标准就可以满足不同的QoS需求，下面结合不同的标准对本发明实施例进行详细描述。

实施例二，在本实施例中，根据速率需求标准来选取候选中继节点，在本实施例中在确定协作传输可以带来系统增益的情况下，让尽量多的节点能使用协作提高效率，以提高系统的传输速率。参见图4，该实施例具体包括以下步骤：

步骤401：将系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点。

根据系统的中各个节点是否有传输需求，将有传输需求的节点归入K^NR组，没有传输需求的节点归入K^R组。

步骤402：根据速率需求标准判断有传输需求的节点是否需要协作传输。

对于K^NR组中的节点，首先，计算其直传平均速率。假设每个节点的最大发射功率为

，K^NR组中的某一节点i的最小传输速率要求为

，根据节点i的子载波平均信道增益

，由式(1)可以计算出中节点i的单个子载波在直传的时候可以提供的直传平均速率R_i，

其中表示平均每个节点能分配到的子载波数，W是子载波的带宽， $P=\frac{K\×P_u^{\max }}{N}$ 表示平均分配到各子载波上的节点功率，Γ是信噪比容限，σ²是噪声功率。

如果K^NR组中的节点i的直传平均速率R_i小于节点i的最小传输速率要求

，即，则表示节点i直传无法满足速率要求，需要进行协作传输；如果节点i的直传平均速率不小于节点i的最小传输速率要求，即

，则表示节点i不需要协作传输就可以保障其QoS。

步骤403：从K^R组的节点中为需要协作传输的节点选取候选中继节点。

当确定K^NR组中的节点i需要协作传输后，就需要从K^R组中选出候选中继节点。协作传输有AF和DF两种中继方式，这两种方式的区别在于第二个时隙中对信号的处理，AF模式是对接信号简单的放大转发，而DF模式将接收信号解码后再转发。无论是放大转发还是将接收信号解码后再转发都不影响本发明实施例所提供的方法的实现，在本发明的实施方式中，下面的介绍都以AF的中继方式为例来描述如何从K^R组中选出候选中继节点，对DF中继方式也适用。

参见图2，对于一条协作链路，若在接收端(基站)采用了最大比合并的方式，合并接收到的信号，则其接收端的信噪比为：

${\mathrm{SNR}}_{\mathrm{coop}}=\frac{P_i\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}+\frac{P_j\×\stackrel{\‾}{H_j}\×P_i\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2(P_j\×\stackrel{\‾}{H_j}+P_i\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}+{\mathrm{\σ}}^2)}---\left(2\right)$

其中

为节点i到基站的平均信道增益，

为节点j到基站的平均信道增益，为节点i到节点j的平均信道增益。

K^R同有数据传输需求的K^NR中的节点一样，都有节点功率上限。因此根据式(2)，可以计算得到K^NR中的节点i，选取K^R中选出候选中继节点中的节点j作为中继时，单个子载波上能达到的速率为：

$R_{i,j}=\frac{1}{2}W{\log }_2(1+\frac{P\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}+\frac{P\×P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}\×\stackrel{\‾}{H_j}}{{\mathrm{\Γ\σ}}^2(P\×\stackrel{\‾}{H_j}+P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}+{\mathrm{\σ}}^2)})---\left(3\right)$

在较高信噪比下，噪声σ²远小于

可以忽略，则式(3)近似为：

$R_{i,j}=\frac{1}{2}W{\log }_2(1+\frac{P\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}+\frac{P\×P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}\×\stackrel{\‾}{H_j}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2(P\×\stackrel{\‾}{H_j}+P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}})})---\left(4\right)$

比较式(1)和式(4)，可以得到在较高信噪比下，协作速率优于直传的条件为：

$1+\frac{P\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}+\frac{P\×P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}\×\stackrel{\‾}{H_j}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2(P\×\stackrel{\‾}{H_j}+P\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}})}>{(1+\frac{P\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2})}^2---\left(5\right)$

式(5)展开后，等价于：

$\frac{\stackrel{\‾}{H_{i,j}}\×\stackrel{\‾}{H_j}}{\stackrel{\‾}{H_j}+\stackrel{\‾}{H_{i,j}}}>\stackrel{\‾}{H_i}+\frac{P{\stackrel{\‾}{H_i}}^2}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}---\left(6\right)$

因为在实际信道中，通常量级很小，

远小于

，上式可以近似为：

$\frac{\stackrel{\‾}{H_{i,j}}\×\stackrel{\‾}{H_j}}{\stackrel{\‾}{H_j}\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}}>\stackrel{\‾}{H_i}---\left(7\right)$

即：

$\frac{1}{\stackrel{\‾}{H_i}}>\frac{1}{\stackrel{\‾}{H_j}}+\frac{1}{\stackrel{\‾}{H_{i,j}}}---\left(8\right)$

根据以上的推导过程可知，如果K^R组中的节点j满足式(8)，则说明如果节点i采用节点j做中继节点，可以带来传输速率提升，节点j可以作为节点i的候选中继节点。

对K^NR组中的所有需要协作传输的节点的候选节点进行选取，最后，K^R组中的节点就组成一个相对于K^NR组中需要协作传输的节点的候选中继节点矩阵PC。矩阵PC中的元素只有0和1两种值，该矩阵的行数为K^NR中需要协作传输的节点个数，列数为K^R中元素的个数。

优选地，当节点j可以列为节点i的候选中继节点时，可以记作PC_i，j＝1；当节点j不能列为节点i的候选中继节点时，记PC_i，j＝0。

优选地，在步骤403中，在判断节点j能否作为节点i的候选中继节点时，还可以采用如下的方法：

当计算得到节点i如果选取节点j做中继节点时，单个子载波所能达到的传输速率R_i，j后，判断R_i，j是否小于节点i的最小传输速率要求，如果R_i，j小于节点i的最小传输速率要求

，则节点j就不能作为节点i的候选中继节点，否则就可以，即：如果

，则PC_i,j＝0；如果

，则PC_i，j＝1。

步骤404：利用匈牙利(Hungarian)算法从候选中继节点中选取中继节点。

当获得候选中继节点矩阵PC后，对矩阵PC使用Hungarian算法求得最优的组合方案。其中，该组合方案用中继向量C表示，其中C_i＝j表示算法为节点i选择的中继节点为j。

Hungarian是一种经典加权二分图匹配算法。输入用矩阵表示的加权二分图，就可以得到最优匹配(这些匹配结果的权值和最大或最小)。要实现匹配，可行的算法有很多，如：穷举法，贪婪法，轮询法等。在本发明实施例中采用匈牙利算法为例进行说明，对于其它算法同样适用于本发明具体实施例。

优选地，在步骤404之后还包括：对中继节点进行验证。

具体地，当得到了中继向量C之后，对中继向量C进行验证。C的维数与需要中继的节点数应该是一样多的，然而算法并不能总是保证每个有中继需求的节点都能得到满足，对于这些无法得到满足的节点，匈牙利算法返回的结果是没有意义的。因此，需要对照候选中继节点矩阵PC进行验证，判断中继向量C中为节点i指派的中继节点C_i是否能带来增益，假设C_i＝j，查看候选中继节点矩阵PC_i，j的值，如果PC_i，j＝1则能带来增益，则说明C_i＝j是有意义的，否则C_i＝j是没有意义的，应采用直传。

本发明实施例所提供的方法，将系统中的节点进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点，然后，对有传输需要的节点中直传速率不能满足需求的节点，从没有传输需求的节点中为之选取中继节点，实现协作传输。

图5为需求速率-未满足用户数的对比图。因为本发明实施例是根据节点的实际需要来为之提供中继节点的，直传和随机选择协作伙伴在没有结合节点本身的实际需要，当需求速率很低时，选择合适的中继节点的重要性还不是很明显，但是，可以看出随着需求速率的提升，本发明实施例所提供的方法(即图中所示匈牙利改的方案)比单纯的直传和随机选择协作伙伴更能满足系统中的用户。这是因为，随着需求速率的提升，更多的有传输需求的节点自身的直传速率无法满足需求，所以采用直传，未满足需求的用户数会增多，而随机选择伙伴因为可能会选择到不能带来增益的伙伴，所以随机的伙伴选择更难满足用户需求。

图6为需求速率-系统总功率的对比图。图中的功率是经过功率控制的结果，即当节点i的需求能够在节点功率限制范围内得到满足，节点i的功率为刚好能使节点i满足其需求的功率；当节点i的需求不能够在节点功率限制范围内得到满足，则节点i的功率为该节点的功率上限值。需要注意的是，如果节点i采用了协作，则为了表示中继节点的功率消耗，节点i的功率要乘以2。协作通信带来的增益会以中继节点的功率上升为代价，但是，本发明实施例所提供的方法中，直传和协作传输可以同时存在。以满足用户的QoS为前提，自适应地选择协作和直传，在不需要采用协作就可以满足QoS的情况下采用直传的方式，只对有需要的节点采用协作传输，降低了总功率的上升。从图中可以看出，采用本本发明实施例所提供的方法，不一定会带来系统总功率的上升，而随机选择伙伴，则可使系统消耗的总功率多1倍左右。

实施例三，在该实施例中，本发明实施例采用误码率标准来选取候选中继节点，参见图7，该实施例具体包括以下步骤：

步骤701：将系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点。

根据系统的中各个节点是否有传输需求，有传输需求的节点归入KNR组，没有传输需求的节点归入K^R组。

步骤702：根据误码率标准判断有传输需求的节点是否需要协作传输。

对于K^NR组中的节点，计算其直传信道误码率。

协作蜂窝系统中的信号有多种调制方式，例如双相移相键控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)、正交相移键控(QPSK，Quadrature Phase ShiftKeying)等，对本发明实施例所提供的方法而言，不同的调制方式区别只在于计算误码率的公式不同，不影响本发明实施例所提供的方法的实现，故在本发明实施例中，假设协作蜂窝系统中的信号是由BPSK方式调制的，则节点i的直传信道误码率通过误差补函数(erfc函数)进行计算，计算结果如式(9)所示：

${\mathrm{BER}}_i=\frac{1}{2}\mathrm{erfc}\left(\sqrt{\frac{P_i\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}}\right)---\left(9\right)$

对于K^NR组中的任意节点i，如果节点i的直传误码率大于节点i的误码率需求

，即

，则表示节点i需要协作传输；如果节点i的直传误码率不大于节点i的误码率需求

，即

，则说明节点i不需要协作传输就可以保障其QoS。

步骤703：对需要协作传输的节点，从K^R组的节点中选取候选中继节点。

当确定K^NR组中的节点i需要协作传输后，就需要从K^R中选出候选中继节点，与实施例二相似，下面的介绍都以AF的中继方式为例进行，对DF中继方式也适用。

从K^R中中选出候选中继节点，即要考察K^R中的节点，计算采用协助后能达到的误码率。例如，如果需要协作传输的节点i选取K^R组中的节点j作为中继节点，则协作后能达到的误码率BER_i，j的计算公式为：

${\mathrm{BER}}_{i,j}=\frac{1}{2}\mathrm{erfc}\left(\sqrt{\frac{P_i\stackrel{\‾}{H_i}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2}+\frac{P_j\×\stackrel{\‾}{H_j}\×P_i\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}}{\mathrm{\Γ}{\mathrm{\σ}}^2(P_j\×\stackrel{\‾}{H_j}+P_i\×\stackrel{\‾}{H_{i,j}}+{\mathrm{\σ}}^2)}}\right)---\left(10\right)$

如果协作后的误码率BER_i，j能够满足节点i的误码率需求

，即满足

，则节点j可以列为节点i的候选中继节点。

为K^NR组中的所有需要协作传输的节点选取候选节点，最后，K^R组中的节点就组成一个相对于K^NR组中需要协作传输的节点的候选节点矩阵PC。矩阵PC中的元素只有0和1两种值，该矩阵的行数为K^NR组中需要协作传输的节点个数，列数为K^R组中元素的个数。

优选地，当节点j可以列为节点i的候选中继节点时，可以记作PC_i,j＝1；当节点j不能列为节点i的候选中继节点时，记PC_i，j＝0。

步骤704：利用Hungarian算法从候选中继节点中选取中继节点。

当获得候选中继节点PC后，对矩阵PC使用Hungarian算法求得最优的组合方案其中，该组合方案用向量C表示，其中C_i表示Hungarian算法为节点i选择的中继节点。

优选地，在步骤404之后还包括：对中继节点进行验证。

具体地，当得到了中继向量C之后，对中继向量C进行验证。C的维数跟需要中继的节点数应该是一样多的，然而算法并不能总是保证每个有中继需求的节点都能得到满足，对于这些无法得到满足的节点，匈牙利算法返回的结果是没有意义的。因此，需要对照候选中继节点矩阵PC进行验证，判断中继向量C中为节点i指派的中继节点C_i是否能带来增益，假设C_i＝j，查看候选中继节点矩阵PC_i，j的值，如果PC_i，j＝1则能带来增益，则说明C_i＝j是有意义的，否则C_i＝j是没有意义的，应采用直传。

本发明实施例所提供的方法，将系统中的节点进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点，然后，对有传输需要的节点中误码率不能满足需求的节点，从没有传输需求的节点中为之选取中继节点，实现协作传输。

图8中给出了需求误码率-未满足用户数的对比图。本发明实施例是根据节点的实际需要来为之提供中继节点的，直传和随机选择协作伙伴则没有结合节点本身的实际需要。随着需求的提升，本方案比单纯的直传和随机选择协作伙伴更能满足系统中的用户，此外本发明实施例所采取的协作方式带来分集增益，使得采用协作误码率显著下降。

图9中给出需求误码率-系统总功率的对比图。本结果中的功率是经过功率控制的结果。采用本发明实施例所提供的方法之后，系统可以获得分集增益，等效的信道质量得到提升，因而满足误码率需求所需的功率降低。图9中，本发明实施例所提供的方法所消耗的系统总功率相对直传比图6的显著是因为图6的仿真中，由速率带来较理想增益的条件比较严苛，能够作为中继的点比较少，所以功率消耗上升现象并不明显，图9的仿真中，系统可以获得分集增益，等效的信道质量得到提升，因而满足误码率需求所需的功率降低。

图10中给出了需求误码率-平均误码率的对比图。因为本系统模型采用的协作方式带来了分集增益，所以采用协作后误码率下降。但可以看出本方案的得到的平均误码率明显低于随机选择的方案。需求误码率在10^(-7)之后趋于平缓是因为，误码率的下限主要由节点位置(信道增益)和信噪比(发送功率)决定。图10的所有点都在同一最大信噪比约束条件，而节点到基站的距离也是近似相同(具有一定随机性，不完全相同)的。所以，这些点都有相近的误码率的下限。之所以在有相近的误码率的情况下，而前面两个点的误码率较高，是因为节点按照误码率需求进行了功率控制。

在实际应用中，还可以根据中断概率标准选取候选中继节点，方法与速率需求标准和误码率标准类似，在将系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类后，首先求出中继方式下的中断概率推导公式，再计算出各个有传输需求的节点在直传和中继等不同情况下达到的QoS，对有传输需求的节点，判断直传能否满足QoS需求，如果不能满足要求，就将该节点中继能达到的QoS与目标QoS需求对比，如果能够满足要求，就将候选中继节点矩阵对应位置记为1。当计算出所有的协作配对后，利用预设算法，例如匈牙利算法后者其他的二分图匹配算法，根据候选中继节点矩阵求出所需要的中继节点。

由此可见，选择怎样的标准来选择候选中继节点以及用什么样的算法从候选中继节点中选出中继节点有多种，可以根据实际需要任意选择，本发明不做限定。

实施例四，本发明实施例提供一种基站，参见图11，该基站包括：

分类单元1101，用于将蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；

选取单元1102，用于当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

其中，如果所述有传输需求的节点直传无法满足其传输需求时，就需要协作传输。

优选地，上述基站还包括：

判断单元1103，用于根据速率需求标准、误码率标准或中断概率标准判断所述分类单元分类得到的有传输需求的节点是否需要协作传输，并将判断结果告知所述选取单元1102。

优选地，上述基站还包括：

验证单元，用于对上述中继节点进行验证。

图11所示的基站的工作流程为：

分类单元1101将系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点，判断单元1103判断其中有传输需求的节点是否需要协作传输，选取单元1102从没有数据传输需求的节点中为需要协作传输的节点选取候选中继节点，当候选中继节点选取完成之后，从候选中继节点中选取中继节点。

参见图12，选取单元1102具体包括：

算法模块11021，用于计算需要协作传输的节点在选取没有传输需求的节点进行协作传输时的协作传输值；

中继节点选取模块11022，用于当所述算法模块得到的协作传输值满足传输要求时，确定候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

图12所示的第一选取单元的工作流程为：

算法模块11021计算需要协作传输的节点在选取没有传输需求的节点进行协作传输时的协作传输值，当所述算法模块得到的协作传输值满足传输要求时，中继节点获取模块11022确定候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种正交频分多址OFDMA协作蜂窝系统中继节点选择的方法，其特征在于，包括：

将所述蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；

根据速率需求标准、误码率标准或中断概率标准判断所述有传输需求的节点是否需要协作传输，当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从所述候选中继节点中选择中继节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据速率需求标准判断有传输需求的节点是否需要协作传输具体包括：

计算所述有传输需求的节点的直传平均速率；

当所述有传输需求的节点的直传平均速率不能满足所述速率需求标准时，确定该节点需要协作传输。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述没有数据传输需求的节点中选取候选中继节点具体包括：

计算所述需要协作传输的节点在选取没有传输需求的节点进行协作传输时的协作传输速率；

当所述协作传输速率满足所述速率需求标准时，确定所述选取的进行协作传输的节点为候选中继节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据误码率标准判断有传输需求的节点是否需要协作传输具体包括：

计算所述有传输需求的节点的直传误码率；

当所述有传输需求的节点的直传误码率不能满足所述误码率标准时，确定该节点需要协作传输。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述没有传输需求的节点中选取候选中继节点具体包括：

计算需要协作传输的节点在选取没有传输需求的节点进行协作传输时的协作传输误码率；

当所述协作传输误码率满足所述误码率标准时，确定所述选取的进行协作传输的节点就为候选中继节点。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其特征在于，在所述从所述候选中继节点中选择中继节点之后，还包括：

对所述中继节点进行验证。

7.一种基站，其特征在于，包括：

分类单元，用于将蜂窝系统中所有节点按照是否有传输需求进行分类，分为有传输需求的节点和没有传输需求的节点；

判断单元，用于根据速率需求标准、误码率标准或中断概率标准判断所述分类单元分类得到的有传输需求的节点是否需要协作传输，并将判断结果告知所述选取单元；

选取单元，用于当所述有传输需求的节点需要协作传输时，从没有传输需求的节点中选取候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述选取单元具体包括：

算法模块，用于计算需要协作传输的节点在选取没有传输需求的节点进行协作传输时的协作传输值；

中继节点选取模块，用于当所述算法模块得到的协作传输值满足传输要求时，确定候选中继节点，并从候选中继节点中选取中继节点。

9.根据权利要求7或8所述的基站，其特征在于，还包括：

验证单元，用于对所述选取单元选取的中继节点进行验证。

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