CN101854669B - 确定协作通信的用户设备之间的合作度的方法及设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种确定协作用通信的用户设备之间的合作度的方法及设备，目的在于弥补现有技术的不足，以实现用户平均中断概率的准最小化。首先基站对用户信道状况进行测量，取得需要的状态参数，然后通过信令方式把相应参数发送给各用户，各用户根据信道参数的具体值来确定当前码字传输周期内所应该采用的合作度，然后与各自的协作用户进行编码协作通信。本发明实施例的编码协作准最佳合作度的自适应判决方法具有一定的通用性，可适应于一般编码协作通信系统的上行链路。

Description

确定协作通信的用户设备之间的合作度的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中的信号传输优化方法，具体是一种编码协作通信系统中，以最小化平均通信中断概率为目标的准最佳合作度取值方法。

背景技术

多天线(MIMO)技术是无线通信领域对抗衰落的一个重大突破，它大大提高了无线通信系统的可靠性和信道容量，受到业界的广泛关注。然而，现有制造工艺对移动终端的尺寸和成本有着非常严格的限制，这使得多天线技术在实际设备中的应用面临着很大的困难。并且，由于终端尺寸的限制，使得各天线之间存在一定的相关性，影响了多天线系统的实际性能。

面对此情形，协作通信(Cooperative Cooperation)技术应运而生。这项技术利用了无线通信的广播特性，通过分散在空间各处的节点相互协作以共享各自的天线，由此形成虚拟天线阵列，产生空间分集。理论分析和实验证实，协作通信技术可以提高无线通信系统的吞吐量，改善资源分配的公平性。在蜂窝移动通信系统中，通过移动终端的相互协作，可以有效的改善通信的可靠性，降低掉线率，还能提高蜂窝的覆盖面积。

单天线用户通过共享其天线形成虚拟天线阵的技术最早由Rice大学的Sendonaris等于1998年提出，并由此引起了学术界对协作通信技术的广泛研究。后来，MIT大学的J.Laneman等人提出了协作分集(CooperativeDiversity)的系统模型，以及放大转发(Amplify and Forward)、译码转发(Decode and Forward)等若干协作协议。但由于这几个协议在本质上都是基于重复编码的，所以其数据传输效率受到了很大的限制。基于此状况，UT Dallas大学的Hunter等人提出了编码协作协议(Coded Cooperation)。

编码协作是将协作通信技术与信道编码相结合的产物，堪称协作通信领域在学术上的一次巨大飞跃。假定两个用户通过编码协作进行协作通信，且每个用户的码字长度均为N比特。首先，每个用户把自己要传输的一个码字分成N₁和N₂两部分(可通过使用删除卷积码实现)，满足N₁+N₂＝N。其中N₁比特是原始码字的较弱编码版本，可以对其进行译码以得到原始码字，但其纠错能力较差。在第一个时隙内，每个用户分别传输自己的N₁比特部分，同时接收其合作伙伴的N₁比特码字并尝试对其进行译码。如果用户能够成功地对其合作伙伴的N₁比特码字进行译码(通过检查CRC比特进行判定)，那么在第二个时隙内，该用户传输其合作伙伴的N₂比特码字，否则该用户传输其自身的N₂比特码字。其中，定义N₂/N为编码协作中的合作度α。

经对现有文献检索后发现，目前讨论编码协作的文献中一般都是固定地取合作度为0.75(即传统方案，主要依靠协作伙伴进行传输)，与其对偶的方案便是固定地取合作度为0.25(即主要依靠用户自身进行传输)。经理论分析和仿真实验可知，对于相同的信道状况，不同的合作度将导致不同的中断概率，所以通信期间用户的平均中断概率往往达不到最小值。因此，有必要寻找一种确定合作度的方法，在不致增加很大复杂度的基础上，尽可能地减小用户平均中断概率。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种在每个码字传输期间均选择准最优合作度的动态方法及设备，以实现用户平均中断概率的准最小化。

根据本发明的一个方面，首先基站对用户信道状况进行测量，取得需要的状态参数，然后通过信令方式把相应参数发送给各用户，各用户根据信道参数的具体值来确定当前码字传输周期内所应该采用的合作度，然后与各自的协作用户进行编码协作通信。

根据本发明的实施例，发送信道状态度量参数的步骤包括：以广播的形式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备。

根据本发明的实施例，发送信道状态度量参数的步骤包括：通过专用控制信道的信令的方式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备。

根据本发明的实施例，在每个码字的传输开始，都执行所述方法。

根据本发明的实施例，将信道状态参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的步骤包括：将信道状态参数和要使用的协作编码模式发送给各个用户设备。

根据本发明的实施例，测量无线小区中的信道的信道状态参数的步骤包括：利用导频序列反馈方法，测量出当前码字传输周期内的协作用户终端之间的信噪比和用户终端与基站之间的信噪比。

根据本发明的实施例，采用反馈资源块的发送方式发送信道状态参数和要使用的协作编码模式。

根据本发明的实施例，通过在信令中加入不同的识别字符串，来区分不同用户设备。

本发明的另一方面是一种确定协作用通信的用户设备之间的合作度的设备，包括：测量无线小区中的信道的信道状态信息的装置；基于所述信道状态信息计算信道状态度量参数的装置；将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的装置；其中，各个用户设备根据信道状态度量参数确定用户设备之间的合作度。

本发明实施例的编码协作准最佳合作度的自适应判决方法具有一定的通用性，可适应于一般编码协作通信系统的上行链路。

另外，本发明采用了基站和用户设备的半静态方式，即通过基站信令和用户设备判决相结合的方式来自适应地判决用户所应采用的合作度。相比于基站动态方式，即基站来直接决定合作度的方式，本发明提出的这种半静态方式把基站的运算负担分散到各用户设备中，从而可以使基站有更多的资源进行其它必要的计算。因此，本发明提出的半静态方式可以根据实际情况分别加以应用，可以为B3G/4G蜂窝移动通信系统和数字电视、无线局域网和自组织网络、数字家庭网络等系统的提供重要的理论依据和具体的实现方法。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1示出了协作通信的原理图；

图2示出了编码协作的原理图；

图3是根据本发明实施例的确定合作度的方法的流程图；

图4是基站信令原理图；

图5是用直接计算法生成CRC校验码的流程图；以及

图6根据本发明实施例的方法的性能仿真图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

为了清楚详细地阐述本发明的实现步骤，下面给出一些本发明的具体实施例，适用于蜂窝通信系统。需要说明的是，本发明不限于实施例中所描述的应用，而是可适用于其他通信系统。

根据本发明的实施例，提供了一种动态选择合作度的方法。在慢衰落信道环境中，在一个码字传输周期内，信道状态具有很大的相关性，基本保持不变。因此，根据本发明实施例提出的方案，在一个码字传输期间，根据数据传输速率和当前的信道状态度量参数，计算出使得此码字传输期间中断概率接近最小的准最优合作度取值；而且在每个码字传输的初始时刻，信号接收节点都对相应的信道参数进行测定，以使得在当前码字传输期间的中断概率都接近最小。这样，通过使每一个码字传输期间的中断概率接近最小，便可以使得用户在所有码字传输期间的平均中断概率接近最小。

由于用户中断概率不是合作度的单调函数，所以此函数一般可以存在最小值点，亦即存在一个最佳合作度，使得其对应的中断概率最小。这样，采用动态选取合作度的方法，在每个码字传输期间都使用最佳合作度，可以在其他设备不变的前提下，尽可能地减小用户平均中断概率。但是由于中断概率与合作度的函数关系式极其复杂，所以一般无法直接求取此函数的最小值点。因此，近似方法便成为一种可行的选择。而本发明实施例使用麦克劳林级数对其中的部分项进行展开及相应的运算，得到了计算复杂度比较低的中断概率与合作度函数关系的近似表达式。通过对此近似表达式进行定量计算与求解，确定最小值点，以此作为准最佳合作度取值。

图1示出了协作通信原理图。如图1所示，用户1和用户2进行协作通信。用户1不仅与基站进行直接通信，还通过用户2与基站进行通信。如图1所示的用户1和用户2可以是普通的小型移动终端(如手机)，也可以是大型的移动通信设备。

图2示出了编码协作原理图。如图2所示，用户采用的是TDD与FDD相结合的方式，横坐标表示时间，纵坐标表示频率。同一用户把所要发送的信息按时间以帧为单位进行发送，不同用户工作在不同的频段以避免信号的相互干扰。

在编码协作中，如果用户能够成功地对其合作伙伴的N₁比特码字进行译码(通过CRC校验进行判定)，那么在第二个时隙内，该用户传输其合作伙伴的N₂比特码字，否则该用户传输其自身的N₂比特码字。

图3示出了根据本发明实施例的确定合作度的方法以及相应的通信过程的流程图。如图8所示，在步骤S11，基站在第一个码字传输周期的起始时刻，对整个无线小区的信道进行监测并对信道状态进行测量，取得相应的信道状态信息。

例如，基站对整个无线小区的信道进行实时监测，通过导频序列反馈方法，测量出当前码字传输周期内的Γ_i，j和Γ_j，d值，并进行存储，Γ_i，j是用户i与用户j之间信道的信噪比(SNR)，Γ_j，d是用户j与目的节点(基站)之间信道的SNR。例如基站可以直接通过导频序列来测量用户j到基站之间的信道的SNR”，而用户i和j之间的信道的SNR可以由用户j先通过导频序列测量到，然后发送给基站。

在步骤S12，基站根据所测得的信道状态信息，计算出信道状态度量参数。基站计算出所测得的当前码字传输周期内的Γ_i，j和Γ_j，d的比值，以此作为信道状态度量参数并进行存储。

在步骤S13，无线小区内每个用户设备进入侦听模式。例如，无线小区内每个用户设备进入侦听模式，等待基站以信令方式发送信道状态度量参数。

在步骤S14，基站通过信令方式把编码协作通信模式和信道状态度量参数发送到整个无线小区的所有用户设备。图4是基站信令原理图，其中采用反馈资源块(RB)的发送模式，但是也可以使用其他的发送模式。根据本发明的实施例，基站将信道状态度量参数通过信令方式通知各参与协作的用户。其中，通过在信令中加入不同的识别字符串，来区分不同用户。在步骤S15，用户根据接收到的信令，针对信道状态度量参数，即当前码字传输周期内Γ_i，j和Γ_j，d的比值，根据当前自身的协作通信模式(请给出‘自身的协作通信模式’的含义以及该模式如何在确定合作度的计算过程中体现出来)和准最佳合作度的计算步骤(如下式(1)-(4)所示)，来自适应地判定准最佳合作度。根据本发明的实施例，自身的协作通信模式是指用户采用何种协作通信协议。协作通信协议有很多种(“编码协作”只是其中的一种协议)，而进行协作通信时究竟采用何种协议，在本实施例中交由基站决定，然后通知用户，如上述步骤S14所述。

协作通信中用户的中断概率的计算公式为：

$P_{\mathrm{out},i}=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_T^2}[\frac{{(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-1)}^2}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}^{\&prime;}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}^{\&prime;}}+\frac{\mathrm{\&Lambda;}(R,\mathrm{\&alpha;})}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}^{\&prime;}{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}^{\&prime;}}],0\&le;\mathrm{\&alpha;}<1.$ 其中，

当0≤α＜1且 $\mathrm{\&alpha;}\&NotEqual;\frac{1}{2}$ 时， $\mathrm{\&Lambda;}(R,\mathrm{\&alpha;})=2^{\frac{R}{1-\mathrm{\&alpha;}}}\left(\frac{1-\mathrm{\&alpha;}}{1-2\mathrm{\&alpha;}}\right)(2^{\frac{R(1-2\mathrm{\&alpha;})}{\mathrm{\&alpha;}(1-\mathrm{\&alpha;})}}-1);$

当 $\mathrm{\&alpha;}=\frac{1}{2}$ 时，Λ(R，α)＝R·2^2R+1-2^2R+1。

令 $k=\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}(k>0),$ 则

$P_{\mathrm{out},i}=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_T^2{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}^{\&prime;}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}^{\&prime;}}[{(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-1)}^2+\mathrm{k\&Lambda;}(R,\mathrm{\&alpha;})]$

$=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}\{(4^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-2\&CenterDot;2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}+1)+$

$k[\frac{1-\mathrm{\&alpha;}}{1-2\mathrm{\&alpha;}}{2}^{\frac{R}{1-\mathrm{\&alpha;}}}(2^{\frac{R(1-2\mathrm{\&alpha;})}{\mathrm{\&alpha;}(1-\mathrm{\&alpha;})}}-1)-(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-1)]\}$

$=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}\{(4^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-2\&CenterDot;2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}+1)+$

$k[\frac{1-\mathrm{\&alpha;}}{1-2\mathrm{\&alpha;}}(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-2^{\frac{R}{1-\mathrm{\&alpha;}}})-(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-1)]\},$

0＜α＜1且 $\mathrm{\&alpha;}\&NotEqual;\frac{1}{2}.$

通过对中断概率的计算公式进行麦克劳林级数近似展开，可以确定：

$P_{\mathrm{out},i}=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}\{\frac{{\left(R\ln 2\right)}^2}{{\mathrm{\&alpha;}}^2}+\frac{{\left(R\ln 2\right)}^3}{{\mathrm{\&alpha;}}^3}+k[$

$(\frac{R\ln 2}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{{\left(R\ln 2\right)}^2}{2{\mathrm{\&alpha;}}^2}+\frac{{\left(R\ln 2\right)}^3(1-\mathrm{\&alpha;}+{\mathrm{\&alpha;}}^2)}{6{\mathrm{\&alpha;}}^3})$

$-(\frac{R\ln 2}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{{\left(R\ln 2\right)}^2}{2{\mathrm{\&alpha;}}^2}+\frac{{\left(R\ln 2\right)}^3}{6{\mathrm{\&alpha;}}^3})\left]\right\}$

$=\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}\frac{{\left(R\ln 2\right)}^2}{6}\{\frac{\mathrm{kR}\ln 2}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{6+\mathrm{kR}\ln 2}{{\mathrm{\&alpha;}}^2}$

$+\frac{6R\ln 2}{{\mathrm{\&alpha;}}^3}\},$

这样，准最佳合作度的计算式具体分为三种情况：

<1>若 $\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}\&le;9+\frac{6}{R\ln 2}+\sqrt{81+\frac{108}{R\ln 2}},$

则取α＝(N-1)/N    (1)

其中，α为两用户进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户进行信道编码之后的码长，R为用户i的数据速率，Γ_T为用户i传输功率与接收端d噪声功率的比值，Γ_i，j＝Γ_T·Γ′_i，j，Γ_j，d＝Γ_T·Γ′_j，d，Γ_i，j是用户i与用户j之间信道的SNR，Γ_i，d是用户i与目的节点(基站)之间信道的SNR，记

为k。

<2>若 $\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}\&GreaterEqual;18+\frac{12}{R\ln 2},$

则取 $\mathrm{\&alpha;}=\frac{18\left(\ln 2\right)R}{\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}R\ln 2}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}-6+\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}R\ln 2}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}\right)}^2-(12+18R\ln 2)\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}R\ln 2}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}+36}}---\left(2\right)$

其中，α为两用户进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户进行信道编码之后的码长，R为用户i的数据速率，Γ_i，j是用户i与用户j之间信道的SNR，Γ_j，d是用户j与目的节点(基站)之间信道的SNR。

<3>若 $9+\frac{6}{R\ln 2}+\sqrt{81+\frac{108}{R\ln 2}}<\frac{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{j,d}}<18+\frac{12}{R\ln 2},$

则按式(1)取α₁，按式(2)取α₂，然后依据式(5)比较P_out，i(α₁)与P_out，i(α₂)的相对大小：

当P_out，i(α₁)＜P_out，i(α₂)，取α＝α₁    (3)

当P_out，i(α₁)≥P_out，i(α₂)，取α＝α₂    (4)

其中，α为两用户进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户进行信道编码之后的码长，R为用户i的数据速率，Γ_i，j是用户i与用户j之间信道的SNR，Γ_j，d是用户j与目的节点(基站)之间信道的SNR。

用户中断概率的计算公式为：

$P_{\mathrm{out},i}\left(\mathrm{\&alpha;}\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,d}{\mathrm{\&Gamma;}}_{i,j}}\{(4^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}+1}+1)+k[\frac{1-\mathrm{\&alpha;}}{1-2\mathrm{\&alpha;}}(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-2^{\frac{R}{1-\mathrm{\&alpha;}}})-(2^{\frac{R}{\mathrm{\&alpha;}}}-1)\left]\right\},a\&NotEqual;\frac{1}{2}\\ R\&CenterDot;2^{2R+1}\&CenterDot;\ln 2-2^{2R}+1,\mathrm{\&alpha;}=\frac{1}{2}\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，α为两用户进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户进行信道编码之后的码长，R为用户i的数据速率，Γ_i，j是用户i与用户j之间信道的SNR，Γ_i，d是用户i与目的节点(基站)之间信道的SNR，记

为k。

在确定了合作度之后，用户设备基于该合作度进行协作编码。在步骤S16，协作用户设备进行CRC检验，判断是否出现了误码。如果有误码，则在步骤S17，协作用户设备译出对方的第二帧并发送。如果没有误码，则在步骤S19，协作用户设备发送自己的第二帧给基站。

在步骤S18，基站根据接收的信号的组成模式，进行相应的合并译码。

根据本发明的实施例，基站在每一个码字传输周期的起始时刻，均重复上述步骤。即基站在每一个码字传输周期的起始时刻，均求出用户在此周期内的准最佳合作度，以使得在每一个周期内的用户平均中断概率近似最小，从而使得用户在整个传输过程中的平均中断概率近似最小。

根据本发明的实施例，每经过一段时间后，基站把整个小区的工作情况上报上层信息管理系统。

图5是用直接计算法生成CRC校验码的流程图。在编码协作通信中，用户使用CRC码来校验所接收到的二进制码流中是否出现了误码。如图5所示，在步骤S21，将CEC校验码寄存器清零。

在步骤S22，对要进行CRC校验的数据后面添加r(即，监督码长度)个零，然后在步骤S23判断数据处理是否完毕。如果没有完毕，在步骤S24判断寄存器首位是否为1。如果是1，则在步骤S25，对CRC校验码寄存器中的值和生成多项式进行异或运算。然后在步骤S26，将CRC校验码寄存器中的值左移一位，然后读入一个新的数据并置于该寄存器的位0的位置。接下来流程转到步骤S23，判断数据是否已经处理完毕，如果完毕，则在步骤S27得到CRC校验结果，否则进行与上述类似的处理过程。

图6是准最佳合作度取值方法的性能仿真图。并将本发明实施的方法与传统常见方案和其对偶方案以及两个较极端的方案(即合作度分别取值为0.1和0.9)进行了比较。其中，取R＝1，Γ_i，dΓ_i，j＝10⁶，且假定用户i与j进行协作通信，Γ_T为用户i传输功率与接收端d噪声功率的比值，Γ_i，d为用户i到接收端d的SNR，Γ_j，d为用户j到接收端d的SNR，Γ_i，j为用户i与j之间的SNR。从图6中可以看出，根据本发明实施例的算法可以取得较低的用户终端概率的技术效果。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (18)

1.一种确定协作通信的用户设备之间的合作度的方法，包括步骤：

测量无线小区中的信道的信道状态信息；

基于所述信道状态信息计算信道状态度量参数，其中所述信道状态度量参数是当前码字传输周期内Γ_i，j和Γ_j，d的比值，Γ_i，j是用户设备i与用户设备j之间信道的SNR，Γ_j，d是用户设备j与目的节点之间信道的SNR；

将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备；

在各个用户设备根据信道状态度量参数和数据传输速率确定使得该码字传输周期内中断概率接近最小时的合作度，作为用户设备之间的合作度。

2.如权利要求1所述的方法，其中发送信道状态度量参数的步骤包括：以广播的形式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备。

3.如权利要求1所述的方法，其中发送信道状态度量参数的步骤包括：通过专用控制信道的信令的方式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备。

4.如权利要求1所述的方法，其中在每个码字的传输开始时，都要执行所述方法。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的步骤包括：

将信道状态度量参数和要使用的协作编码模式发送给各个用户设备。

6.如权利要求1所述的方法，其中测量无线小区中的信道的信道状态信息的步骤包括：

利用导频序列反馈方法，测量出当前码字传输周期内的协作用户终端之间的信噪比和用户终端与基站之间的信噪比。

7.如权利要求5所述的方法，其中采用反馈资源块的发送方式发送信道状态度量参数和要使用的协作编码模式。

8.如权利要求7所述的方法，其中通过在信令中加入不同的识别字符串，来区分不同用户设备。 

9.如权利要求1所述的方法，其中确定用户设备之间的合作度的步骤包括：

若

则取α＝(N-1)/N

(1)

若则取

若

则按式(1)取α₁，按式(2)取α₂，然后依据式(5)比较中断概率P_out，i(α₁)与中断概率P_out，i(α₂)的相对大小：

当P_out，i(α₁)＜P_out，i(α₂)，取α＝α₁；(3)

当P_out，i(α₁)≥P_out，i(α₂)，取α＝α₂；(4)

其中，α为两用户设备进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户设备进行信道编码之后的码长，R为用户设备i的数据速率，Γ_i，j是用户设备i与用户设备j之间信道的SNR，Γ_i，d是用户设备i与目的节点之间信 道的SNR，Γ_j，d是用户设备j与目的节点之间信道的SNR，记 为k。

10.一种确定协作通信的用户设备之间的合作度的设备，包括：

测量无线小区中的信道的信道状态信息的装置；

基于所述信道状态信息计算信道状态度量参数的装置，其中所述信道状态度量参数是当前码字传输周期内Γ_i，j和Γ_j，d的比值，Γ_i，j是用户设备i与用户设备j之间信道的SNR，Γ_j，d是用户设备j与目的节点之间信道的SNR；

将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的装置；

其中，各个用户设备根据信道状态度量参数和数据传输速率确定使得该码字传输周期内中断概率接近最小时的合作度，作为用户设备之间的合作度。

11.如权利要求10所述的设备，其中发送信道状态度量参数的装置包括以广播的形式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的装置。

12.如权利要求10所述的设备，其中发送信道状态度量参数的装置包括通过专用控制信道的信令的方式将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的装置。

13.如权利要求10所述的设备，其中在每个码字的传输开始时，都要确定要使用的合作度。

14.如权利要求10所述的设备，其中，所述将信道状态度量参数从基站发送到无线小区中的各个用户设备的装置包括：

将信道状态度量参数和要使用的协作编码模式发送给各个用户设备的装置。

15.如权利要求10所述的设备，其中测量无线小区中的信道的信道状态信息的装置包括：

利用导频序列反馈方法，测量出当前码字传输周期内的协作用户终端之间的信噪比和用户终端与基站之间的信噪比的装置。 

16.如权利要求14所述的设备，其中采用反馈资源块的发送方式发送信道状态度量参数和要使用的协作编码模式。

17.如权利要求16所述的设备，其中通过在信令中加入不同的识别字符串，来区分不同用户设备。

18.如权利要求10所述的设备，其中所述信道状态度量参数是当前码字传输周期内Γ_i，j和Γ_j，d的比值，各个用户设备根据下式确定合作度：

若

则取α＝(N-1)/N

(1)

若

则取

若

则按式(1)取α₁，按式(2)取α₂，然后依据式(5)比较中断概率P_out，i(α₁)与中断概率P_out，i(α₂)的相对大小：

当P_out，i(α₁)＜P_out，i(α₂)，取α＝α₁；(3)

当P_out，i(α₁)≥P_out，i(α₂)，取α＝α₂；(4)

其中，α为两用户设备进行编码协作通信时所采用的合作度，N为用户设 备进行信道编码之后的码长，R为用户设备i的数据速率，Γ_i，j是用户设备i与用户设备j之间信道的SNR，Γ_i，d是用户设备i与目的节点之间信道的SNR，Γ_j，d是用户设备j与目的节点之间信道的SNR，记 

为k。 

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