CN101883075A - 一种基于虚拟mimo系统的协作传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于MIMO系统的协作传输方法，其步骤包括：1)上游簇C_j-1节点发送信道测量信息，通知下游簇j进行簇间信道测量。2)下游簇C_j节点测量信道，并根据测量结果，将各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点，得出其最优资源分配方案及竞争因子。3)下游簇C_j节点广播各自的竞争因子，进行最佳接收节点的竞争。4)下游簇C_j的竞争成功节点k向上游簇C_j-1广播资源分配方案，并通知上游簇C_j-1节点联合向下游簇j发送数据。5)节点k接收并校验数据，根据结果决定是否重传。6)节点k将数据在簇内共享，下游簇C_j其他节点接收并校验，有节点出错则重复共享过程，直至共享成功。本发明通过引入最佳接收节点的竞争及资源分配机制，提高了系统的传输效率和可靠性。

Description

一种基于虚拟MIMO系统的协作传输方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更为具体地讲，涉及到一种基于虚拟MIMO系统的协作传输方法。

背景技术

作为下一代通信系统的关键技术，MIMO(多输入多输出)技术能够提供更好的空间分集增益和更高的系统容量，已成为无线通信技术领域的研究热点。

然而，MIMO技术要求在移动终端上布置多天线，且天线间距离至少大于四分之一工作波长，因此，难以适应移动终端日益小型化的发展趋势，于是，基于协作通信的虚拟MIMO技术引起了人们的关注。

在虚拟MIMO系统中，具有单天线的通信节点通过聚簇形成虚拟多天线阵列(VAA，Virtual Antenna Array)，联合向下游VAA小区的各节点发送数据。然而，虚拟MIMO系统的通信节点是分布式的，接收端的各节点仅能获得所有发送端天线到本节点天线间的信道参数，要得到簇内其他节点的信道参数形成信道矩阵，其难度和代价都是很大的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有中基于MIMO系统的协作传输方法的不足，提出一种传输效率更高、传输可靠性更强的基于MIMO系统的协作传输方法。

为实现上述发明目的，本发明的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m发出信道测量信息，下游簇C_j的节点k测量信道，得到上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m到下游簇C_j的节点k的各信道状态；下游簇C_j节点k根据各信道状态，将各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点，得到下游簇C_j节点k对上游簇C_j-1节点的优化资源分配方案P_k；同时，下游簇C_j的其他节点也进行节点k一样的信道测量和资源优化，得到各自节点的优化资源分配方案；这样得到下游簇C_j各节点的优化资源分配方案P₁，…，P_k，…，P_n；

在本步骤中，m是上游簇C_j-1参与数据传输的节点数，n为下游簇C_j参与数据传输的节点数；

(2)、根据下游簇C_j节点k的优化资源分配方案P_k，得到各信道分配节点到下游簇C_j节点k的一组信道状态S_k，根据该组信道状态S_k，计算出下游簇C_j节点k的竞争因子α_k；同理，得到下游簇C_j的其他节点的竞争因子；这样得到下游簇C_j各节点的α₁，…，α_k，…，α_n竞争因子；

(3)、下游簇C_j节点广播各自的竞争因子，由下游簇C_j的仲裁节点接收，并依据竞争因子，选出下游簇C_j节点中的最佳接收节点；

(4)、下游簇C_j的最佳接收节点向上游簇C_j-1广播其优化资源分配方案，并通知上游簇C_j-1节点联合向下游簇C_j发送数据；上游簇C_j-1根据最佳接收节点的优化资源分配方案将各信道分配给上游簇C_j-1各个节点，形成虚拟MISO系统，并联合向下游簇C_j发送含有校验信息的数据；

(5)、下游簇C_j的最佳接收节点接收上游簇C_j-1发送的数据并进行校验，若正确接收则向上游回复确认消息，若出错则向上游簇C_j-1发送数据重传消息，直到正确接收数据；

(6)、下游簇C_j的最佳接收节点在簇内广播数据，下游簇C_j其他节点接收后，经过校验，若正确则簇内共享传输完成，若有节点报错，则由最佳接收节点重新广播数据，直到簇内节点都正确接收数据。

本发明的发明目的是这样实现的：

通过对上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m到下游簇C_j节点k的各信道的测量，得到上游簇C_j-1的各节点A₁，A₂，…，A_m到下游簇C_j的节点k的各信道状态，然后根据信道状态，将各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点，得到下游簇C_j节点k的优化资源分配方案P_k，同时，其他下游簇C_j的节点进行同样的测量和信道分配，这样得到下游簇C_j各节点的优化资源分配方案P₁，…，P_k，…，P_n；依据优化资源分配方案P₁，…，P_k，…，P_n对应节点对应的信道状态，计算下游簇C_j各节点的下游簇C_j各节点α₁，…，α_k，…，α_n；然后依据竞争因子，选出下游簇C_j节点中的最佳接收节点；最佳接收节点向上游簇C_j-1广播其优化资源分配方案，并通知上游簇C_j-1节点联合向下游簇C_j发送数据；上游簇C_j-1根据最佳接收节点的优化资源分配方案将各信道分配到上游簇C_j-1各个节点，形成虚拟MISO系统，并联合向下游簇C_j发送含有校验信息的数据；下游簇C_j的最佳接收节点接收上游簇C_j-1发送的数据，然后再簇内广播数据，其他节点接收后，从而实现簇间传输和簇内共享，实现数据从上游簇向下游簇的传输。

在本发明中，对上游簇节点根据信道状态对信道分配进行了优化，对下游簇接收节点也根据信道状态进行了优化，从而提高了传输的效率和传输的可靠性。

附图说明

图1是基于虚拟MIMO系统的协作传输拓扑示意图；

图2是本发明实施例中采用OFDM调制时发送节点导频选择方案的示意图；

图3是本发明实施例中采用OFDM调制时下游簇C_j节点R_j，2得出的信道频域响应示意图；

图4是本发明实施例中采用OFDM调制时下游簇C_j节点R_j，2的原始、优化后及最优的子载波分配方案示意图；

图5是本发明实施例中采用OFDM调制时虚拟MIMO系统的协作传输过程时序图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例1

图1是基于虚拟MIMO系统的协作传输拓扑示意图

基于虚拟MIMO系统的协作传输系统由若干级联的虚拟天线阵列小区构成，简称为“簇”。为具体说明，在此仅以如图1所示的两个相邻簇C_j-1，C_j为例，但是本发明的方法同样适用于更多簇的情形，而且可以在不相邻的两跳之间同时传输，例如簇C_j-1→簇C_j和簇C_j+1→簇C_j+2的传输可以同时进行，以增加系统容量。

在本发明中，在协作传输开始前：

1、上下节点已完成聚簇、中继选择和编址，且参与节点的编址方案为上下游簇节点所共知；

2、簇内各节点完全同步，节点之间信道为准静态信道环境，即在几个OFDM或者CDMA符号周期内信道不变。

图1给出了从源节点S到目的节点D的多跳虚拟MIMO系统的一部分，即两个相邻的中继簇C_j-1，C_j。在本实施例中，参与协作传输的上下游簇C_j-1，C_j的节点数都是4，即上游簇C_j-1参与数据传输的节点数m＝4，下游簇C_j参与协作传输的节点数n＝4，并分别表示为R_j-1，1，R_j-1，2，R_j-1，3，R_j-1，4和R_j，1，R_j，2，R_j,3，R_j，4，其中R_j-1，1，R_j，1表示簇首节点，簇首节点可以参与协作传输，也可以不参与协作传输，下面的叙述中簇首节点也参与协作传输。

在本实施例中，以采用OFDM调制方式为例进行说明。

图2是本发明实施例中采用OFDM调制时发送节点导频选择方案的示意图

如图2所示，在本实施例中，信道为子载波，有64个子载波，其中有I＝52个可用子载波，即中心频率两侧-26到-1、1到26号子载波。为方便起见，将这52个可用子载波编号为1，2，…，52。

在本实施例中，信道测量信息为导频，依据上游簇C_j-1的各节点选择互不重叠的子载波组来发送各自节点的导频。

在本实施例中，子载波组的子载波是等间隔的，如图2所示，每个节点选择13个可用子载波，间隔为3构成一个子载波组用来发送该节点的导频，即上游簇C_j-1节点R_j-1，1分配的子载波为1、5、9、13、…、49；节点R_j-1，2分配的子载波为2、6、10、14、…、50；节点R_j-1，3，分配的子载波为3、7、11、15、…、51；上游簇C_j-1节点R_j-1，4分配的子载波为4、8、12、16、…、52。这样可以保证基于内插算法信道估计的精度。

在可用子载波数I不变时，随着上游簇C_j-1内节点的数目的增加，其每个节点分配到的子载波数目必然减少，信道估计精度也随之降低，因此上游簇C_j-1内节点的数目不能过大，一般不超过6个。

另外，若要提高信道估计精度，可以在连续几个OFDM符号周期内进行信道估计，每个符号周期内节点选择不同的子载波组发送导频，但这也会增加系统的开销和传输时延。

图3是本发明实施例中采用OFDM调制时下游簇C_j节点R_j，2得出的信道频域响应示意图

在本实施例中，信道状态为信道频域响应，下游簇C_j的节点k为下游簇C_j-1节点R_j，2。

如图3，下游簇C_j节点R_j，2接收、解调导频符号，然后采用信道频域cubic插值后得到节点间信道频域响应。以上游簇C_j-1节点R_j-1，3到下游簇C_j节点R_j，2的信道频域响应曲线estCH_3，2为例，上游簇C_j-1节点R_j-1，3，分配的子载波为3、7、11、15、...、51，并用这些子载波发送导频，下游簇C_j-1节点R_j，2接收、解调导频符号，得到子载波3、7、11、15、...、51信道频率响应，在图3中，用信道频率响应到横坐标轴，即频域子载波的连线标出。对于上游簇C_j-1节点R_j-1，3到下游簇C_j节点R_j，2的其他信道频域响应，则通过内插算法，在本实施中，为信道频域cubic插值后得到。上游簇C_j-1的其他节点R_j-1，1，R_j-1，2，R_j-1，4到下游簇C_j节点R_j，2的信道频域响应estCH_1，2，estCH_2，2，estCH_4，2的处理过程类似，不再赘述。

图4是本发明实施例中采用OFDM调制时下游簇C_j节点R_j，2的原始、优化后及最优的子载波分配方案示意图

在本实施例中，依据图3所示的上游簇C_j-1节点R_j-1，1，R_j-1，2，R_j-1，3，R_j-1，4到下游簇C_j节点R_j，2的信道频域响应estCH_1，2，estCH_2，2，estCH_3，2，estCH_4，2，将子载波分配给信道频域响应最大、即信道状态相对最好的上游簇C_j-1节点，就可以得出下游簇C_j节点R_j，2的优化资源分配方案P₂，即优化子载波分配方案。

研究表明，OFDM系统误码性能主要受深衰落子载波的限制，在深衰落子载波上传输数据不但不会提高系统性能，反而会增加系统的误码率和节点的功耗。

因此，进一步的，要去除深衰落子载波，使其不分配给任何节点，得出最优子载波分配方案。在优化子载波分配方案中，若某子载波上的信道频域响应满足下式，则被认定该子载波为深衰落子载波：

|H_k，i|＜E(H_k)-D(H_k)

H_k，j表示下游簇C_j编号为k的节点在第i个子载波上的频域响应，E(H_k)和D(H_k)分别表示节点k优化后的分配方案对应可用子载波上频域响应(模值)的均值和方差。

在本实施例中，如图3、4所示，深衰落子载波门限E(H_k)-D(H_k)＝2.84，故19～24号子载波被判定为深衰落子载波，它们不分配给任何节点，从优化子载波分配方案去除，这样得到最优子载波分配方案。

同理，可以得出下游簇C_j节点R_j，1，R_j，3，R_j，4的优化资源分配方案P₁，P₃，P₄，即优化子载波分配方案以及最优子载波分配方案。

图5是本发明实施例中采用OFDM调制时虚拟MIMO系统的协作传输过程时序图

在步骤501中，下游簇C_j节点k先根据其节点编号选择对应的子载波组，然后在子载波组上发送“竞争因子”α_k，其中k为节点编号。若节点为簇首，则仅计算而不发送竞争因子。

在本实施例中，竞争因子是指一个长度为L的二进制比特序列，

其中I为可用子载波数，n为下游簇C_j节点的个数。竞争因子的计算方法为：

竞争因子

available_SubCarriers∈[1，I]为去除深衰落子载波后的有效子载波个数；E(H′_k)和D(H′_k)分别表示下游簇C_j节点k最优子载波分配方案对应可用子载波上频域响应(模值)的均值和方差；η为调整因子，使α_k∈[0，2^L-1]。本发明实例中I＝52，节点的个数n＝4，故

子载波组选择方法：节点k为P_j，k，，则其选择(L(k-1)+1)～Lk号子载波发送竞争因子。

以下游簇C_j节点R_j，2为例，取调整因子η＝8，则其在对应编号为14～26的子载波上发送竞争因子

转换为二进制即为0010100001010。

其他节点的竞争因子计算和发送过程相同，不在鳌述。

在步骤502中，下游簇C_j簇首节点R_j，1为仲裁节点，接收下游簇C_j簇其他节点的竞争因子[α₂ α₃ α₄]，并与自身的竞争因子α₁一起比较，竞争因子最大的节点为下游簇C_j节点中的最佳接收节点。

随后簇首节点R_j，1在最佳接收节点选择的子载波组上反馈1，在其它子载波上反馈0；若簇首节点R_j，1为最佳接收节点，则在所有子载波上反馈0。如图5所示，节点R_j，3的竞争因子α₃的值最大，则节点R_j，3的子载波分配方案最优，为最佳接收节点。

在步骤503中，最佳接收节点R_j，3向上游簇C_j-1节点广播其最优子载波分配方案，方法为：使用T_B个OFDM符合周期在每个子载波上发送T_Bbit的数据，T_B的取值与上游簇C_j-1节点个数m相关，二者关系为

在本发明实例中，m＝4，故T_B＝2，即最佳接收节点R_j，3使用2个OFDM符合周期在每个子载波上发送2bit的数据。以3号子载波为例，发送“01”表示将编号为3的子载波分配给2号节点R_j-1，2；类似的，“00”“10”“11”分别表示将子载波分配给1号R_j-1，1、3号R_j-1，3、4号R_j-1，4节点。

在步骤504中，上游簇C_j-1节点通过形成虚拟MISO系统，在其分配的子载波上联合向下游簇C_j发送包含校验信息的数据，下游簇C_j的最佳接收节点R_j，3接收并校验数据(下游簇C_j其他节点仅监听而不接收该数据)，若正确接收则回复ACK消息，若失败则回复NACK消息，通知上游簇C_j-1节点重传数据。

在步骤505中，下游簇C_j节点R_j，3在簇内通过虚拟SIMO系统广播接收的包含校验信息的数据，其他节点接收并校验，若正确则在节点发送竞争因子时选择的子载波上回复Flag__成功标志1，若失败则在子载波上回复Flag__失败标志0。节点R_j，3接收Flag标志，若全为1则表示簇内节点全部正确接收，然后R_j，3在所有子载波上广播SUCCESS标志1，通知簇内节点本跳传输完成，进入下一轮中继过程；否则，即Flag标志不全为1，节点R_j，3重新广播数据，直到簇内节点全部正确接收为止。

实施例2

在本实施例中，以采用CDMA调制方式为例进行说明。

在本实施例中，采用CDMA调制方式与OFDM调制时的协作传输过程基本相同，它们的具体实施过程中的差别在于：

1、上游簇C_j-1节点发送导频时，使用的不再是根据编号选择的子载波，而是不同的正交扩频码，即每个节点使用不同的码道联合向下游发送导频符号。

2、下游簇C_j节点接收导频后，通过信道估计得到不同上游簇C_j-1节点到下游簇C_j节点信号的信噪比，然后根据信噪比的大小对码道数量进行再分配。信噪比高的信道表明信道状态更好，其对应的上游簇C_j-1节点被分配更多的码道；而信噪比低的信道，将减少码道的数量甚至不再分配码道。节点竞争因子为固定8bit长度的二进制序列，其计算方法为：

竞争因子：

available_Codes_k，j表示下游簇C_j节点R_j，k分配给上游簇C_j-1节点R_j-1，i的码道数量；SNR_k，i为下游簇C_j节点R_j，k收到上游簇C_j-1节点R_j-1，i发送信号的信噪比；η为调整因子，使α_k∈[0，255]。

3、下游簇C_j节点根据节点编号使用不同的正交扩频码广播自己的竞争因子，簇首节点仍只接收而不广播竞争因子，并经过仲裁，在竞争成功节点的码道上回复1，在其他码道上回复0；若簇首为最佳接收节点，则在所有码道上反馈0

4、下游簇C_j最佳接收节点向上游簇C_j-1节点广播自己的码道分配方案，对不同的上游节点采用不同的码道，通知其分配的扩频码编号，并确认上游簇开始下一步的数据传输。上游簇C_j-1节点通过不同的扩频码，形成虚拟MISO系统，联合向下游发送含有校验信息的数据。

5、下游簇C_j最佳接收节点接收数据，并进行校验(下游簇C_j其他节点仅监听而不接收该数据)，若正确接收则在所有码道上回复ACK消息，若失败则在所有码道上回复NACK消息，通知上游簇C_j-1节点重传数据。

6、下游簇C_j最佳接收节点在簇内通过虚拟SIMO系统广播数据，其他节点接收并校验，若正确则在节点发送竞争因子时选择的码道上回复Flag__成功标志1，若失败则在码道上回复Flag__失败标志0。如节点R_j，3接收Flag标志，若全为1则表示簇内节点全部正确接收，然后R_j，3在所有码道上广播SUCCESS标志1，通知簇内节点本跳传输完成，进入下一轮中继过程；否则，即Flag标志不全为1节点R_j，3重新广播数据，直到簇内节点全部正确接收为止。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2…，R_j-1，m发出信道测量信息，下游簇C_j的节点k测量信道，得到上游簇C_j-1的各节点R_j-1，1，R_j-1，2，…，R_j-1，m到下游簇C_j的节点k的各信道状态；下游簇C_j节点k根据各信道状态，将各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点，得到下游簇C_j节点k对上游簇C_j-1节点的优化资源分配方案P_k；同时，下游簇C_j的其他节点也进行节点k一样的信道测量和资源优化，得到各自节点的优化资源分配方案；这样得到下游簇C_j各节点的优化资源分配方案P₁，…，P_k，…，P_n；

在本步骤中，m是上游簇C_j-1参与数据传输的节点数，n为下游簇C_j参与数据传输的节点数；

(2)、根据下游簇C_j节点k的优化资源分配方案P_k，得到各信道分配节点到下游簇C_j节点k的一组信道状态S_k，根据该组信道状态S_k，计算出下游簇C_j节点k的竞争因子α_k；同理，得到下游簇C_j的其他节点的竞争因子；这样得到下游簇C_j各节点的α₁，…，α_k，…，α_n竟争因子；

(3)、下游簇C_j节点广播各自的竞争因子，由下游簇C_j的仲裁节点接收，并依据竞争因子，选出下游簇C_j节点中的最佳接收节点；

(4)、下游簇C_j的最佳接收节点向上游簇C_j-1广播其优化资源分配方案，并通知上游簇C_j-1节点联合向下游簇C_j发送数据；上游簇C_j-1根据最佳接收节点的优化资源分配方案将各信道分配给上游簇C_j-1各个节点，形成虚拟MISO系统，并联合向下游簇C_j发送含有校验信息的数据；

(5)、下游簇C_j的最佳接收节点接收上游簇C_j-1发送的数据并进行校验，若正确接收则向上游回复确认消息，若出错则向上游簇C_j-1发送数据重传消息，直到正确接收数据；

(6)、下游簇C_j的最佳接收节点在簇内广播数据，下游簇C_j其他节点接收后，经过校验，若正确则簇内共享传输完成，若有节点报错，则由最佳接收节点重新广播数据，直到簇内节点都正确接收数据。

2.根据权利要求1所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，上游簇C_j-1到下游簇C_j的数据传输采用OFDM调制；

所述的信道测量信息为导频，依据上游簇C_j-1的各节点选择互不重叠的子载波组来发送各自节点的导频。

3.根据权利要求2所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的信道状态为子载波的信道频率响应，子载波组的子载波是等间隔的，上游簇C_j-1节点到下游簇C_j的节点k子载波的信道频率响应为间隔的，其中间的其他子载波信道频率响应通过内插算法计算出来。

4.根据权利要求2所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的信道状态为子载波的信道频率响应；

在本实施例中，依据上游簇C_j-1节点到下游簇C_j节点k的信道频域响应，将子载波分配给信道频域响应最大，得出下游簇C_j节点k的优化资源分配方案P_k，即优化子载波分配方案；

5.根据权利要求4所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，在优化子载波分配方案中，若某子载波上的信道频域响应满足下式，则被认定该子载波为深衰落子载波：

|H_k，i|＜E(H_k)-D(H_k)

H_k，i表示下游簇C_j编号为k的节点在第i个子载波上的频域响应，E(H_k)和D(H_k)分别表示节点k优化后的分配方案对应可用子载波上频域响应的均值和方差；

深衰落子载波不分配给任何节点，从优化子载波分配方案去除。

6.根据权利要求4所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的竞争因子的计算方法为：

竞争因子

available_SubCarriers为去除深衰落子载波后的有效子载波个数；E(H′_k)和D(H′_k)分别表示下游簇C_j节点k最优子载波分配方案对应可用子载波上频域响应(模值)的均值和方差；η为调整因子，使α_k∈[0，2^L-1]，

I为有效子载波个数。

7.根据权利要求6所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的竞争因子的发送为：

下游簇C_j节点k先根据其节点编号选择对应的子载波组，然后在子载波组上发送“竞争因子”α_k；子载波组选择方法是节点k为R_j,k，则其择（L(k-1)+1)～Lk号子载波发送竞争因子；

下游簇C_j其他节点竞争因子的发送同节点k的方法一样。

8.根据权利要求1所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，上游簇C_j-1到下游簇C_j的数据传输采用CDMA调制；

所述的信道测量信息为导频，依据上游簇C_j-1的各节点选择不同的正交扩频码来发送各自节点的导频。

9.根据权利要求8所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的各信道分别分配给信道状态最好的上游簇C_j-1的节点为：

下游簇C_j节点接收导频后，通过信道估计得到不同上游簇C_j-1节点到下游簇C_j节点信号的信噪比，然后根据信噪比的大小对码道数量进行再分配，信噪比高的信道表明信道状态更好，其对应的上游簇C_j-1节点被分配更多的码道；而信噪比低的信道，将减少码道的数量甚至不再分配码道。

10.根据权利要求9所述的基于MIMO系统的协作传输方法，其特征在于，所述的竞争因子计算方法为：

竞争因子

available_Codes_k，i表示下游簇C_j节点Rj_，k分配给上游簇C_j-1节点R_j-1，i的码道数量；SNR_k，i为下游簇C_j节点R_j，k收到上游簇C_j-1节点R_j-1，i发送信号的信噪比；η为调整因子，使α_k满足设定的竞争因子长度。

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