CN103747528B - 一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统，所述方法包括：利用MAX‑MIN中继选择算法选择中继节点；用快慢速融合链路自适应算法控制源‑中继节点链路的信息传输；由选定的中继节点对信息进行重构转发；在目的节点进行自适应检测以及合并、还原信息。实现所述方法的系统，能够充分利用快速和慢速链路自适应技术的各自优势，及时跟踪信道变化，同时减少系统反馈资源和能量的消耗，并且还融合了一种新的MAX‑MIN中继选择算法，使中继选择更为合理。

Description

一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统。

背景技术

链路自适应技术是无线通信系统中提高频带利用率、降低功耗的有效手段，其核心思想是接收端对信道进行估计，将得到的信道状态信息反馈到发送端，发送端依据信道状态信息和判决准则自适应调整信道编码和调制方式，达到频带利用率、功耗和通信可靠性的平衡。链路自适应主要分为快速链路自适应和慢速链路自适应。

快速链路自适应主要跟踪由小尺度衰落引起的瞬时信道变化，利用本帧在接收端估计得到的信道状态信息作为下一帧传输信道编码和调制方式选择的依据。这样会在时间上带来延时，但只要延时小于信道的衰落周期，就可以认为信道衰落状况变化不大。快速链路自适应虽能迅速应对信道的快速衰落问题，却增加了系统的复杂度和反馈频率。与快速链路自适应匹配的接收机必须可靠且快速地估计信道状态信息，将信道状态信息反馈给发射机的速率也必须快，相比慢速链路自适应，快速链路自适应增加了系统的复杂度，加大了系统的成本。

慢速链路自适应则跟踪大尺度信道变化或小尺度衰落上加权平均，将一段时间内的信道衰落做加权平均，作为下一次传输信道编码和调制方式选择的依据。慢速链路自适应具有较低的复杂度和反馈率，这些方面优于快速自适应，但当信噪比突然提高时，较低频率的反馈由于不能将优良的信道状态信息反馈给发射端，导致采取较低阶调制和较低效率信道编码，从而未能充分利用系统资源提高系统的传输效率；而在信噪比突然降低时，慢速链路自适应由于不能将差的信道状态信息反馈给发射端，导致采取较高阶调制和较高效率信道编码，使得系统误码率性能下降。

现有的通信系统使用单一的快速链路自适应或者慢速链路自适应技术，没有考虑两者的融合问题，因此不能合理地利用信道的实际特性提高系统的整体性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法和系统。本发明能够充分利用快速和慢速链路自适应技术的各自优势，及时跟踪信道变化，同时减少系统反馈资源和能量的消耗，并且还融合了一种新的MAX-MIN中继选择算法，使中继选择更为合理。

本发明的技术方案如下所述。

一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法即快慢速融合的链路自适应算法，所述方法包括：

利用MAX-MIN中继选择算法选择中继节点；用快慢速融合链路自适应算法控制源-中继节点链路的信息传输；由选定的中继节点对信息进行重构转发；在目的节点进行自适应检测以及信息的合并、输出。

所述方法还包括用快慢速融合链路自适应算法控制中继-目的节点链路的信息传输。

所述快慢速融合链路自适应算法包括：

（1）当信道参数满足： $\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}$ 时，则采用慢速链路自适应方式；

（2）当信道参数满足： $\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(h,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}$ 时，则采用快速链路自适应方式；

（3）当信道参数满足： $\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(l,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}$ 时，则采用慢速链路自适应方式；

（4）当信道参数满足： $\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(l,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}$ 时，则采用慢速链路自适应方式；

其中：

$f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)=1-{\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i},f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)={\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i};$

$g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)=1-{\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i},g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)={\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i};$

α₂、β₂为大于0的实数；δ₂、ρ₂为大于0且小于或等于1的实数；Ψ为集合{(h,h),(h,l),(l,h),(l,l)}；σ_i分别为对应链路信噪比均值、信噪比均方差；为对应链路信噪比均值的权重函数；为对应链路信噪比均方差的权重函数。

系统每间隔Δ帧执行一次快慢速融合链路自适应算法，进行自适应方式选择。当判为采用快速链路自适应时，每间隔Δ₁帧发射一次导频信号；当判为采用慢速链路自适应时，每间隔Δ₂帧发射一次导频信号；其中，Δ同时为Δ₁、Δ₂、a₁×Δ₁和a₂×Δ₂的整数倍，Δ、Δ₁、Δ₂、a1、a2均为大于0的正整数。

所述MAX-MIN中继选择算法包括：

选择节点参数同时满足： $\min \{f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ξ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_n^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)\left\}\right\}$

和 $\min \{f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)\}\≥\underset{j\≠i}{\underset{j\∈\mathrm{\Θ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)\left\}\right\}$ 的节点为中继节点；

其中：

$f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right)=1-{\mathrm{\δ}}_1{e}^{-{\mathrm{\α}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}},f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right)={\mathrm{\δ}}_1{e}^{-{\mathrm{\α}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}};$

$g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)=1-{\mathrm{\ρ}}_1{e}^{-{\mathrm{\β}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}},g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)={\mathrm{\ρ}}_1{e}^{-{\mathrm{\β}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}};$

α₁、β₁为大于0的实数；δ₁、ρ₁为大于0且小于或等于1的实数；Ξ为集合{(h,h),(h,l),(l,h),(l,l)}；是分别为源-中继、中继-目的节点链路的信噪比均值；Θ为节点参数满足： $\min \{f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)\}\≥\underset{j\≠i}{\underset{j\∈\mathrm{\Θ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1j}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2j}\right)\left\}\right\}$ 的中继节点的集合；为源-中继节点链路信噪比均值的权重函数；为中继-目的节点链路信噪比均值的权重函数。

一种快慢速融合的链路自适应协同通信系统，所述系统包括：

利用MAX-MIN中继选择算法选择中继节点的装置；

用快慢速融合链路自适应算法控制源-中继节点链路的信息传输的装置；

由选定的中继节点对信息进行重构转发的装置；

在目的节点进行自适应检测以及信息的合并、输出的装置。

还包括用快慢速融合链路自适应算法控制中继-目的节点链路的信息传输的装置。

具体实施方式

本发明提出了一种快速和慢速链路自适应融合的协同通信系统传输架构和装置，在源节点处，利用MAX-MIN中继选择算法进行中继节点的选择，选定中继节点后，用快慢融合链路自适应算法控制源-中继节点链路的信息传输，中继节点首先进行自适应检测，然后在该节点对信息进行重构转发，包括用快慢融合链路自适应算法对中继-目的节点链路的信息传输进行控制，最后，在目的节点接收端处进行自适应检测以及合并，输出信息。一次快慢融合自适应传输周期的过程如下：

（1）源节点发射导频信号，5个中继节点接收导频信号，测量和计算得到源节点与中继1、中继2、中继3、中继4、中继5之间链路的信噪比均值 分别为15dB、19dB、17dB、9dB、8dB，信噪比均方差σ₁₁、σ₁₂、σ₁₃、σ₁₄、σ₁₅为5dB、3dB、6dB、8dB、2dB，将信噪比均值大于或等于门限Γ_link1=10dB的中继1、中继2、中继3的源-中继节点链路的信噪比均值及方差反馈给源节点；同时，中继1、中继2、中继3发射导频信号，目的节点接收来自中继节点的导频信号，测量和计算得到中继1、中继2、中继3与目的节点之间链路的信噪比均值 分别为7dB、18dB、22dB，信噪比均方差σ₂₁、σ₂₂、σ₂₃分别为6dB、5dB、8dB，将信噪比大于门限Γ_link2=10dB的中继2、中继3的中继-目的节点链路的信噪比均值及均方差反馈给源节点。

（2）源节点的MAX-MIN中继选择模块根据目的节点反馈的中继2和中继3的相关信息，利用这2个中继节点组成的源-中继节点链路和中继-目的节点链路的信噪比均值，使用MAX-MIN中继选择算法确定中继节点Rs，并报告给Rs和目的节点。

MAX-MIN中继选择算法的参数设置为：α＝150，β＝1/50，δ＝σ＝1，对于 ${\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{12}=19\mathrm{dB}\≈79.43$ 和 ${\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{22}18\mathrm{dB}\≈36.10,{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{13}=17\mathrm{dB}\≈50.12$ 和 ${\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{23}=22\mathrm{dB}\≈158.49$ 有：

中继2：

$f_h^{\left(1\right)}\left(79.43\right)=1-e^{-79.43/50}=0.796,f_l^{\left(1\right)}\left(79.43\right)=e^{-79.43/50}=0.204,$

$g_h^{\left(1\right)}\left(63.10\right)=1-e^{-63.10/50}=0.717,g_l^{\left(1\right)}\left(63.10\right)=e^{-63.10/50}=0.283$

$\min (f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.717$

$\min (f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.283$

$\min (f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.204$

$\min (f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.283$

由于最大，故中继2属于集合Θ

中继3：

$f_h^{\left(1\right)}\left(50.12\right)=1-e^{-50.12/50}=0.633,f_l^{\left(1\right)}\left(50.12\right)=e^{-50.12/50}=0.367,$

$g_h^{\left(1\right)}\left(158.49\right)=1-e^{-158.49/50}=0.958,g_l^{\left(1\right)}\left(158.49\right)=e^{-158.49/50}=0.042$

$\min (f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.633$

$\min (f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.042$

$\min (f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.367$

$\min (f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right),g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right))=0.042$

由于最大，故中继3属于集合Θ

由于0.717＞0.633则选择中继2为所选中继节点执行中继，中继2用Rs来表示。

（3）源节点的快慢融合链路自适应控制模块根据源-Rs链路的信噪比均值和均方差确定自适应类型1；Rs的快慢融合链路自适应控制模块根据Rs-目的节点链路的信噪比均值和均方差确定自适应类型2，并报告给源节点；当自适应类型1和自适应类型2都为慢速链路自适应时，源节点判断为采用慢速自适应，其他情况下判断为采用快速链路自适应；

快慢速融合自适应算法中设置α₂＝150，β₂＝1/50，δ₂＝σ₂＝1；由

${\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{12}=19\mathrm{dB}\≈79.43,{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{22}=18\mathrm{dB}\≈63.10,{\mathrm{\σ}}_{12}=3\mathrm{dB}\≈1.99,{\mathrm{\σ}}_{22}=5\mathrm{dB}\≈3.16:$

对于源-Rs链路：

$f_h^{\left(2\right)}\left(79.43\right)=0.796;$

$f_l^{\left(2\right)}\left(79.43\right)=0.204;$

$g_h^{\left(2\right)}\left(1.99\right)=0.039;$

$g_l^{\left(2\right)}\left(1.99\right)=0.961;$

$\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.204,\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_h\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.796$

$\underset{(m,n)\≠(h,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.796,\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.039$

$\underset{(m,n)\≠(l,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.796,\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.204$

$\underset{(m,n)\≠(l,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.796,\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.039$

因 $\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\},$ 确定所选用的自适应类型1为慢速链路自适应。

对于Rs-目的链路：

$f_h^{\left(2\right)}\left(63.10\right)=0.717;$

$f_l^{\left(2\right)}\left(79.43\right)=0.283;$

$g_h^{\left(2\right)}\left(3.16\right)=0.061;$

$g_l^2\left(3.16\right)=0.939;$

$\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.283,\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.717$

$\underset{(m,n)\≠(h,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.717,\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.061$

$\underset{(m,n)\≠(l,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.717,\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.283$

$\underset{(m,n)\≠(l,h)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\}=0.061,\min \{f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}=0.061$

因 $\min \{f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\}\≥\underset{(m,n)\≠(h,l)}{\underset{(m,n)\∈\mathrm{\Ψ}}{\max }}\left\{\min \right\{f_m^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right),g_n^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)\left\}\right\},$ 确定所选用的自适应类型2为慢速链路自适应。

根据链路自适应参数选取原则，源-Rs、Rs-目的节点链路采用慢速链路自适应。

（4）设置Δ＝24，Δ₁＝2，Δ₂＝6，a₁＝1、a₂＝2，源节点发送Δ帧，每隔Δ₂帧发射一次导频信号。

（5）Rs对接收到的来自源节点的信号进行自适应检测并转发；目的节点对接收到的来自源节点的信号进行自适应检测；

（6）目的节点对接收到的来自Rs的信号进行自适应检测并合并，输出信息。

Claims (5)

1.一种快慢速融合的链路自适应协同通信方法，所述方法包括：

利用MAX-MIN中继选择算法选择中继节点；用快慢速融合链路自适应算法控制源-中继节点链路的信息传输；由选定的中继节点对信息进行重构转发；在目的节点进行自适应检测以及信息的合并、输出；

所述快慢速融合链路自适应算法包括：

(1)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

(2)当信道参数满足：时，则采用快速链路自适应方式；

(3)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

(4)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

其中：

$f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)=1-{\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i},f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)={\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i};$

$g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)=1-{\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i},g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)={\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i};$

α₂、β₂为大于0的实数；δ₂、ρ₂为大于0且小于或等于1的实数；Ψ为集合{(h,h),(h,l),(l,h),(l,l)}；σ_i分别为对应链路的信噪比均值、信噪比均方差；为对应链路信噪比均值的权重函数；为对应链路信噪比均方差的权重函数。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括用快慢速融合链路自适应算法控制中继-目的节点链路的信息传输。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

系统每间隔Δ帧执行一次快慢速融合链路自适应算法，进行自适应方式选择；当判为采用快速链路自适应时，每间隔Δ₁帧发射一次导频信号；当判为采用慢速链路自适应时，每间隔Δ₂帧发射一次导频信号；其中：Δ同时为Δ₁、Δ₂、a₁×Δ₁和a₂×Δ₂的整数倍，Δ、Δ₁、Δ₂、a1、a2均为大于0的正整数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述的MAX-MIN中继选择算法包括：

选择节点参数同时满足：和的节点为中继节点；

其中：

$f_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right)=1-{\mathrm{\δ}}_1{e}^{-{\mathrm{\α}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}},f_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}\right)={\mathrm{\δ}}_1{e}^{-{\mathrm{\α}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{1i}};$

$g_h^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)=1-{\mathrm{\ρ}}_1{e}^{-{\mathrm{\β}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}},g_l^{\left(1\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}\right)={\mathrm{\ρ}}_1{e}^{-{\mathrm{\β}}_1{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{2i}};$

α₁、β₁为大于0的实数；δ₁、ρ₁为大于0且小于或等于1的实数；Ξ为集合{(h,h),(h,l),(l,h),(l,l)}；是分别为源-中继、中继-目的节点链路的信噪比均值；Θ为节点参数满足：的中继节点的集合；为源-中继链路的信噪比均值的权重函数； 为中继-目的链路的信噪比均值的权重函数。

5.一种快慢速融合的链路自适应协同通信系统，所述系统包括：

利用MAX-MIN中继选择算法选择中继节点的装置；用快慢速融合链路自适应算法控制源-中继节点链路的信息传输的装置；由选定的中继节点对信息进行重构转发的装置；在目的节点进行自适应检测以及信息的合并、输出的装置；

所述快慢速融合链路自适应算法包括：

(1)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

(2)当信道参数满足：时，则采用快速链路自适应方式；

(3)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

(4)当信道参数满足：时，则采用慢速链路自适应方式；

其中：

$f_h^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)=1-{\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i},f_l^{\left(2\right)}\left({\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i\right)={\mathrm{\δ}}_2{e}^{-{\mathrm{\α}}_2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_i};$

$g_h^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)=1-{\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i},g_l^{\left(2\right)}\left({\mathrm{\σ}}_i\right)={\mathrm{\ρ}}_2{e}^{-{\mathrm{\β}}_2{\mathrm{\σ}}_i};$

α₂、β₂为大于0的实数；δ₂、ρ₂为大于0且小于或等于1的实数；Ψ为集合{(h,h),(h,l),(l,h),(l,l)}；σ_i分别为对应链路的信噪比均值、信噪比均方差；为对应链路信噪比均值的权重函数；为对应链路信噪比均方差的权重函数。