CN106603141B - 一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，包括：计算中继节点对应两个源节点的信干噪比，并从中选出最小的信干噪比作为中继节点的有效信干噪比；筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点；计算得到两个源节点基于不同天线配置模式的信干噪比，然后筛选出两个源节点与最优中继节点对应不同天线配置模式的信干噪比的最大值；将上述信干噪比最大值对应的天线配置模式设定为最优天线配置模式。所述面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法基于最优中继与最优天线配置模式的联合选择，实现了通信系统链路性能的优化，提高了通信系统的可达速率和频谱效率。

Description

一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法。

背景技术

无线通信业务量的爆炸式增长与频谱资源短缺之间的外在矛盾，驱动着无线通信理论与技术的内在变革，传统的无线通信系统多工作在传统的半双工模式下，一般分为时分双工(TDD)和频分双工(FDD)两种工作模式，这两种工作模式分别将时域和频域资源划分为相互独立的正交资源，以此来隔离收发信号，进而避免信号的相互干扰。TDD是指通信系统收发端使用相同频率在不同时间段交替发送信号的双工模式；FDD是指系统收发端使用不同频段同时发送信号的双工模式。然而这两种相对固定的时频资源分配方式在无线通信业务量剧增的形势下其劣势性已显露无疑，因此提升FDD与TDD的频谱效率，并消除其对频谱资源使用和管理方式的差异性，已成为未来移动通信技术革新的目标之一。而基于自干扰抑制理论和技术的全双工技术成为实现这一目标的潜在解决方案，全双工技术是指在相同的时间和频率资源上同时接收和发送信号。从设备层面，全双工的核心问题是本地设备发射的同时同频信号(即自干扰)如何在本地接收机中进行有效抑制，目前已形成空域、射频域、数字域联合的自干扰抑制路线，在一定程度上对自干扰产生了较好的抑制作用。另外，在无线通信场景中，中继作为网络物理层的连接设备，主要功能是通过对信号的重新发送和转发来扩大网络传输的距离，可极大提高系统覆盖范围、提升系统效率，因而被广泛应用于协作通信系统中。

针对全双工中继系统，一般可分为单向通信方式和双向通信方式。全双工单向通信中，同一时隙内一个或多个半双工节点在全双工中继的协作转发下向一个或多个半双工目的节点转发消息，而双向中继通信方案相当于在同一个物理信道中支持了两个单向信道，实现了更高的系统速率。因此，全双工双向中继系统可弥补单向中继系统频谱低下的缺点，提高系统吞吐量，其为高效数据通信提供了一种有效的技术手段，因而得到学术界和产业界的高度重视。对于多中继的全双工双向中继系统，链路选择是一种可极大地提升系统性能的有效手段。但是，现有的全双工双向中继系统的链路选择技术方案中，各个节点处可通过一根收发共享式天线或者预定义收发功能的两根分离式天线的模式实现信号的同时同频收发，使得天线选择技术仅局限于天线数量的选择，不仅无法充分发挥链路选择技术的优势性，选择的灵活性降低，而且当从源节点到中继接收天线或从中继发送天线到目的节点的信道链路陷入深度衰落时，将会严重影响系统性能。

因此，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：现有全双工双向中继系统中的链路性能和频谱效率有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，能够优化系统中的链路性能和可达速率，进而提高系统的频谱效率。

基于上述目的本发明提供的一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，包括：

在全双工双向中继系统中，基于不同中继节点，计算得到每个中继节点分别对应两个源节点的信干噪比，并且从这两个信干噪比中选出最小的信干噪比作为每个中继节点对应源节点的有效信干噪比；其中，所述全双工双向中继系统中包括两个源节点以及多个用于信号转发的中继节点且两个源节点之间只通过一个中继进行信号转发；所述两个源节点分别为第一源节点和第二源节点；

基于不同中继节点的有效信干噪比，筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点；

分别计算得到两个源节点基于不同天线配置模式的信干噪比，然后分别筛选出第一源节点与最优中继节点对应不同天线配置模式的信干噪比的最大值以及第二源节点与最优中继节点对应不同天线模式的信干噪比的最大值；其中，基于两个源节点与中继节点均分别设置有两根全双工天线且每根天线的收发功能不进行预定义，使源节点与最优中继节点之间的天线基于不同的收发天线配对情况形成不同的链路，即具有不同天线配置模式；

将上述信干噪比最大值对应的天线配置模式设定为最优天线配置模式。

可选的，所述筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点的步骤还包括：

广播最优中继节点的序号至所有节点，使两个源节点只通过最优中继进行信号的转发，而其余中继节点不参与两个源节点信号的转发。

可选的，最优中继节点选择的方法包括：

基于中继节点中的AF转发协议，中继节点在接收到来自于两个源节点的信息后分别将其放大转发至另一端源节点，得到两个源节点及中继节点处的接收信号表示为：

其中，y₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的接收信号，y₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的接收信号，为t时刻中继节点R_i处的接收信号；x₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的发送信号，x₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的发送信号，

为t时刻中继节点R_i处的发送信号；为第一源节点S₁与中继节点R_i之间的信道衰落系数；

为第二源节点S₂与中继节点R_i之间的信道衰落系数；

分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的自干扰；

分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的加性高斯白噪声；

基于节点之间的信道服从独立的瑞利衰落，信道衰落系数服从均值为0，方差为Ω_ij的复高斯分布，同时考虑到信道的相互性，得到信道衰落系数符合

各节点处加性高斯白噪声服从均值为0，方差为σ²的高斯分布，即w_i[t](i＝1,2,R_i)～CN(0,σ²)；基于全双工系统中的自干扰与本地发射功率紧密相关，因此剩余自干扰的平均功率为本地发射功率与自干扰消除因子的乘积I_i[t]～CN(0,k_iP_i)(i＝1,2,R_i)，其中，P_i为节点i处的发射功率；

中继节点接收到两个源节点发送的信号之后，在下一个时刻将其转发至另一端源节点，得到中继节点的发射信号表示为：

其中，

为中继节点R_i处的发射功率，P₁为第一源节点S₁的发射功率，P₂为第二源节点S₂的发射功率，

分别表示两个源节点S₁,S₂与中继节点R_i处的自干扰消除因子；α为中继节点R_i的放大转发系数；

将发射信号代入，得到源节点的接收信号表示为：

基于所有节点处均采用信道检测技术，信道状态信息对于各节点是已知的，所以当第一源节点S₁接收到来自第二源节点S₂的期望信号、剩余自干扰和加性高斯白噪声时，将会减去本节点处已知的信号，因此得到两个源节点的实际接收信号表示为：

进一步，得到两个源节点的瞬时信干噪比分别表示为：

最后，得到最优中继节点的选择方案可表示为：

其中，K表示所选择中继的序号，分别表示源节点S₁和S₂处的瞬时信干噪比。

可选的，最优天线配置模式的选择方法包括：

基于两个源节点和中继节点均具有两根天线，因此，每个源节点与中继节点均具有四种不同的天线配置模式，基于信道之间的相互等价性，将四种天线配置模式等价为两种天线配置模式，最后得到中继-天线联合选择方案表示为：

其中，当i＝k时，

表示源节点与最优中继之间两种收发天线组合模式。

可选的，所述最优中继与最优天线配置模式同时进行联合选择。

从上面所述可以看出，本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，通过有效信干噪比最大的选择标准筛选出最优中继节点，使得两个源节点之间获得最优的链路性能，然后基于最优中继节点，在每个节点上配置两根全双工天线，进而筛选出最优的天线配置模式，使得能够进一步能够优化系统中的链路性能和可达速率，最后提高系统的频谱效率。因此，本发明基于最优中继与最优天线配置模式的联合选择，实现了通信系统链路性能的优化，提高了通信系统的可达速率和频谱效率。

附图说明

图1为本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明提供的全双工双向中继通信系统的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法中天线配置模式的结构示意图；

图4为本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法中系统可达速率仿真结果示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明的实施例涉及到基于全双工技术的双向中继通信系统，可作为IMT-2020(5G)凝练的关键技术的一部分，能够优化无线通信系统的吞吐量及频谱资源利用率。具体的，本发明基于同时同频全双工技术的AF放大转发双向中继协作通信系统的链路选择方法。其中包括全双工双向中继通信系统的协作方式，全双工系统的自干扰处理方式，无线信道的选择，最佳中继以及最优天线的选择。本发明的主要目的在于，在全双工双向AF放大转发中继系统中，不存在直通链路且考虑端点处自干扰的情况下，提出一种联合中继选择与天线选择的链路选择模式，优化全双工双向中继系统的可达速率，从而提升两个端点在经由中继转发下同时同频传送信息时的频谱效率。

现有的针对全双工双向中继系统的链路选择策略主要分为中继选择和天线选择两个方面。其中，中继选择时每个节点处天线的收发功能都已经确定。本发明描述了一种全双工双向多中继系统，系统包含两个互传信息的源节点以及多个转发信息的中继节点，所有节点都工作在全双工模式，每个节点处分别配备两根天线用于信号的收发。针对此中继系统，建立系统信号收发模型，并提出基于系统可达速率分析的联合中继选择与天线选择的链路选择方案，实现通信系统链路性能的优化。本发明中提出的联合选择方案在中继选择的基础上对节点间的收发天线配置模式进行选择，增加了天线的自由度，提供了新的选择维度，增加了分集增益，从而提升系统性能。

参照图1所示，为本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法的一个实施例的流程图。所述面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法包括：

步骤101，在全双工双向中继系统中，基于不同中继节点，计算得到每个中继节点分别对应两个源节点的信干噪比，并且从这两个信干噪比中选出最小的信干噪比作为每个中继节点对应源节点的有效信干噪比；其中，所述全双工双向中继系统中包括两个源节点以及多个用于信号转发的中继节点且两个源节点之间只通过一个中继进行信号转发；所述两个源节点分别为第一源节点和第二源节点；参照图2所示，中继通信系统包括两个源节点(S₁，S₂)以及多个中继节点，每个中继节点均采用AF放大转发模式，有且只有一个最优中继可被选择协助源节点间的通信。这是由于本发明中考虑的是两个源节点通过选择一个最优中继进行信号转发的过程，不存在多个中继连续转发情况。但不同信号的传输过程中，所选择的中继节点可能会不同。系统中各个节点处分别配备两根全双工天线，每根天线的收发功能不进行预定义，而是由系统根据信道瞬时状态进行动态配置。对于由全双工技术引发的本地自干扰，采用干扰消除技术，但是由于干扰消除技术的局限性，目前无法实现干扰的完全消除，因此系统仍存在部分剩余自干扰，在一定程度上限制了全双工双向中继的系统性能。而本发明正是在这样的限制下，通过中继和天线的联合选择从链路性能上提高系统性能。

步骤102，基于不同中继节点的有效信干噪比，筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点；其中，在协作通信中，主要通过中继节点参与协作获得分集增益，虽然系统容量会随着中继个数的增多而提高，但同时节点能耗和通信成本也会增加，且信道情况差的中继会使得系统性能下降，消耗额外能量。因此，需要选择最优的中继传输节点，即选择信道环境最好的中继，减少能耗降低系统复杂度，使得系统分集增益最大，所以选择最优中继相较不做中继选择的情况下，系统带宽效率更高。本发明在联合中继与天线选择方案上，通信系统中的两个源节点基于通信系统两段链路有效信噪比最大的选择标准选择出最优中继，使最优中继被选择用于源节点信号的转发，使得用于信号转发的中继具有最优的端到端链路性能。

步骤103，分别计算得到两个源节点基于不同天线配置模式的信干噪比，然后分别筛选出第一源节点与最优中继节点对应不同天线配置模式的信干噪比的最大值以及第二源节点与最优中继节点对应不同天线模式的信干噪比的最大值；其中，基于两个源节点与中继节点均分别设置有两根全双工天线且每根天线的收发功能不进行预定义，使源节点与最优中继节点之间的天线形成不同的链路，即具有不同天线配置模式；在最优中继的选择过程中，由于系统不对节点处天线收发功能进行预定义，节点处每根天线的收发功能可根据信道瞬时状态最优的准则在信号的传输过程动态配置，从而节点间信号收发会存在不同的收发天线的配置模式。其中，信道瞬时状态主要指的是链路信干噪比，信号传输前，通过节点间发射导频信号以及接受相应反馈信号可以确定节点间的信道状态。

步骤104，将上述信干噪比最大值对应的天线配置模式设定为最优天线配置模式。正是由于中继节点与源节点的收发天线具有不同的配置模式，当两个节点之间进行通信时，会出现图3所示的四种配置模式，这四种配置模式考虑到信道系数的相互性，可认定模式(1)和(3)等效，模式(2)和(4)等效。这些不同的情况实质上代表着不同的虚拟信道，它们的信道环境不同，信道衰减系数不一样，信噪比也会不同，本发明选择信道环境最好的配置模式进行传输，即采用信噪比最优的信道进行数据信号的传输，达到最优传输效果。

由上述实施例可知，本发明提出一种对天线收发功能不进行预定义的天线选择方案，且联合中继选择对链路性能进行优化，该方案根据瞬时信道状态最优的准则选择最佳中继以及最优的节点间收发天线的配置模式，充分发挥链路选择对系统性能的优化。具体的，本发明提供的面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，通过有效信干噪比最大的选择标准筛选出最优中继节点，使得两个源节点之间获得最优的链路性能，然后基于最优中继节点，在每个节点上配置两根全双工天线，进而筛选出最优的天线配置模式，使得能够进一步能够优化系统中的链路性能和可达速率，最后提高系统的吞吐量和频谱效率。因此，本发明基于最优中继与最优天线配置模式的联合选择，实现了通信系统链路性能的优化，提高了通信系统的可达速率和频谱效率。

在一些可选的实施例中，所述筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点的步骤还包括：广播最优中继节点的序号至所有节点，使两个源节点只通过最优中继进行信号的转发，而其余中继节点不参与两个源节点信号的转发。这样，通过将最优中继节点的序号广播出去，不仅使得两个源节点能够有效准确的找到最优中继节点，而且放置其他中继节点对信号的转发，进一步提高了信号传输的稳定性和可靠性。

在一些可选的实施例中，最优中继节点选择的方法包括：

基于中继节点中的AF转发协议，中继节点在接收到来自于两个源节点的信息后分别将其放大转发至另一端源节点，得到两个源节点及中继节点处的接收信号表示为：

其中，y₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的接收信号，y₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的接收信号，

为t时刻中继节点R_i处的接收信号；x₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的发送信号，x₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的发送信号，

为t时刻中继节点R_i处的发送信号；

为第一源节点S₁与中继节点R_i之间的信道衰落系数；

为第二源节点S₂与中继节点R_i之间的信道衰落系数；

分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的自干扰；

分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的加性高斯白噪声；

不考虑两个源节点之间的直通链路，节点之间的信道服从独立的瑞利衰落，信道衰落系数服从均值为0，方差为Ω_ij的复高斯分布，同时考虑到信道的相互性，得到信道衰落系数符合

各节点处加性高斯白噪声服从均值为0，方差为σ²的高斯分布，即w_i[t](i＝1,2,R_i)～CN(0,σ²)；基于全双工系统中的自干扰与本地发射功率紧密相关，因此剩余自干扰的平均功率为本地发射功率与自干扰消除因子的乘积I_i[t]～CN(0,k_iP_i)(i＝1,2,R_i)，其中，P_i为节点i处的发射功率；k_i为自干扰消除因子，表示节点处的自干扰消除能力。

中继节点接收到两个源节点发送的信号之后，在下一个时刻将其转发至另一端源节点，得到中继节点的发射信号表示为：

其中，

为中继节点R_i处的发射功率，P₁为第一源节点S₁的发射功率，P₂为第二源节点S₂的发射功率，

分别表示两个源节点S₁,S₂与中继节点R_i处的自干扰消除因子；α为中继节点R_i的放大转发系数；

将发射信号代入，得到源节点的接收信号表示为：

基于所有节点处均采用信道检测技术，信道状态信息对于各节点是已知的，所以当第一源节点S₁接收到来自第二源节点S₂的期望信号、剩余自干扰和加性高斯白噪声时，将会减去本节点处已知的信号，因此得到两个源节点的实际接收信号表示为：

进一步，得到两个源节点的瞬时信干噪比分别表示为：

最后，得到最优中继节点的选择方案可表示为：

其中，K表示所选择中继的序号，

分别表示源节点S₁和S₂处的瞬时信干噪比。通过选定最优的中继节点用于信号的转发，使得两个源节点具有最优的端到端性能，最终提高了信号传输的效率和稳定性。

在一些可选的实施例中，最优天线配置模式的选择方法包括：

基于两个源节点和中继节点均具有两根天线，因此，每个源节点与中继节点均具有四种不同的天线配置模式，基于信道之间的相互等价性，将四种天线配置模式等价为两种天线配置模式，最后得到中继-天线联合选择方案表示为：

其中，当i＝k时，

表示源节点与最优中继之间两种收发天线组合模式。在最优中继节点选择的过程中，各节点处的两根天线既可被选择作为发送天线也可作为接收天线，因此可对源节点与中继节点间的收发天线配置模式进行选择。如图2所示，在全双工双向中继系统中，分别存在源节点S₁到中继与源节点S₂到中继两段链路，两段链路都可进行收发天线的选择配对，且选择模式相互约束，对于源节点1到中继节点之间的链路，两个节点分别配置两根天线，因此共有四种收发天线组合模式，考虑到信道间的相互等价性，实际选择模式为两种。源节点S₁与中继节点间链路的选择模式一旦选定，则中继处两根天线的收发功能确定；源节点S₂与中继链路之间的收发天线模式也为S₂种，分别选择两段链路最优的收发天线配置模式从而实现中继与天线的联合最优选择。

在一些可选的实施例中，所述最优中继与最优天线配置模式同时进行联合选择。也即，并非在选定最优中继节点后才去选择最优天线配置模式，而是在选取时，同时考虑不同中继与不同天线配置模式对信干噪比的影响，进而根据相同选取的原则，筛选出具有中继与天线同时最优的链路配置方式，进而使得中继系统具有最优的链路性能。

为说明本发明中提出的联合中继天线选择方案的优势性，本发明基于全双工双向中继系统的可达速率进行分析，系统的可达速率表示为：

R＝E{log2(1+SINR1)}+E{log2(1+SINR2)}≤log2{1+E(SINR1)}+log2{1+E(SINR2)}

根据系统可达速率的表达式，可知很难得到系统可达速率的精确表达式，因此本发明中通过詹森不等式将问题转化为计算系统可达速率的最大值，即可达速率的上边界。由上述表达式知，通过求得源节点S₁与源节点S₂处系统信干噪比的期望表达式即可得出可达速率值。

为了便于表达，令：

由于瑞利衰落信道的信道系数服从指数分布，根据次序统计量原理，可得联合选择策略下的源节点S₁处的信干噪比期望表示为：

其中：

Ei(x)表示指数积分函数，由上述公式推导，可得到源节点S₁处的信干噪比期望表达式：

其中：

由于源节点S₁与源节点S₂处信号信干噪比表达式的相似性，因而可以直接得出源节点S₂处信干噪比期望值的表达式：

其中

因此，由上述表达式，可以直接计算本发明提出的联合中继与天线选择方案与传统中继选择方案下的系统可达速率，并仿真得出本发明中系统速率与传统中继选择方案下系统速率的结果对比图，如图4所示：对于全双工双向中继系统，联合中继与天线选择方案相比于传统的中继选择方案带来明显的性能增益，直接证明了本发明中的技术方案在提升系统可达速率上的优势性，其显著提升了全双工双向中继系统的系统吞吐量及频谱利用率。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种面向全双工双向中继系统的中继与天线联合选择方法，其特征在于，包括：

在全双工双向中继系统中，基于不同中继节点，计算得到每个中继节点分别对应两个源节点的信干噪比，并且从这两个信干噪比中选出最小的信干噪比作为每个中继节点对应源节点的有效信干噪比；其中，所述全双工双向中继系统中包括两个源节点以及多个用于信号转发的中继节点且两个源节点之间只通过一个中继进行信号转发；所述两个源节点分别为第一源节点和第二源节点；

基于不同中继节点的有效信干噪比，筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点；

分别计算得到两个源节点基于不同天线配置模式的信干噪比，然后分别筛选出第一源节点与最优中继节点对应不同天线配置模式的信干噪比的最大值以及第二源节点与最优中继节点对应不同天线模式的信干噪比的最大值；其中，基于两个源节点与中继节点均分别设置有两根全双工天线且每根天线的收发功能不进行预定义，使源节点与最优中继节点之间的天线基于不同的收发天线配对情况形成不同的链路，即具有不同天线配置模式；

将上述信干噪比最大值对应的天线配置模式设定为最优天线配置模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选出最大有效信干噪比对应的中继节点，并将该中继节点作为最优中继节点的步骤还包括：

广播最优中继节点的序号至所有节点，使两个源节点只通过最优中继进行信号的转发，而其余中继节点不参与两个源节点信号的转发。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最优中继节点选择的方法包括：

基于中继节点中的AF转发协议，中继节点在接收到来自于两个源节点的信息后分别将其放大转发至另一端源节点，得到两个源节点及中继节点处的接收信号表示为：

其中，y₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的接收信号，y₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的接收信号，

为t时刻中继节点R_i处的接收信号；x₁[t]为t时刻第一源节点S₁处的发送信号，x₂[t]为t时刻第二源节点S₂处的发送信号，为t时刻中继节点R_i处的发送信号；

为第一源节点S₁与中继节点R_i之间的信道衰落系数；

为第二源节点S₂与中继节点R_i之间的信道衰落系数；I₁[t],I₂[t],分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的自干扰；w₁[t],w₂[t],

分别为t时刻第一源节点S₁、第二源节点S₂以及中继节点R_i处的加性高斯白噪声；

基于节点之间的信道服从独立的瑞利衰落，信道衰落系数服从均值为0，方差为Ω_ij的复高斯分布，同时考虑到信道的相互性，得到信道衰落系数符合

各节点处加性高斯白噪声服从均值为0，方差为σ²的高斯分布，即w_i[t](i＝1,2,R_i)～CN(0,σ²)；基于全双工系统中的自干扰与本地发射功率紧密相关，因此剩余自干扰的平均功率为本地发射功率与自干扰消除因子的乘积I_i[t]～CN(0,k_iP_i)(i＝1,2,R_i)，其中，P_i为节点i处的发射功率；

中继节点接收到两个源节点发送的信号之后，在下一个时刻将其转发至另一端源节点，得到中继节点的发射信号表示为：

其中，为中继节点R_i处的发射功率，P₁为第一源节点S₁的发射功率，P₂为第二源节点S₂的发射功率，k₁,k₂,

分别表示两个源节点S₁,S₂与中继节点R_i处的自干扰消除因子；α为中继节点R_i的放大转发系数；

将发射信号代入，得到源节点的接收信号表示为：

基于所有节点处均采用信道检测技术，信道状态信息对于各节点是已知的，所以当第一源节点S₁接收到来自第二源节点S₂的期望信号、剩余自干扰和加性高斯白噪声时，将会减去本节点处已知的信号，因此得到两个源节点的实际接收信号表示为：

进一步，得到两个源节点的瞬时信干噪比分别表示为：

最后，得到最优中继节点的选择方案可表示为：

其中，K表示所选择中继的序号，

分别表示源节点S₁和S₂处的瞬时信干噪比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最优天线配置模式的选择方法包括：

基于两个源节点和中继节点均具有两根天线，因此，每个源节点与中继节点均具有四种不同的天线配置模式，基于信道之间的相互等价性，将四种天线配置模式等价为两种天线配置模式，最后得到中继-天线联合选择方案表示为：

其中，当i＝K时，

表示源节点与最优中继之间两种收发天线组合模式；

i表示第i个中继；

表示天线选择模式下源节点S₁与第i个中继的最优瞬时信干噪比；

表示天线选择模式下源节点S₂与第i个中继的最优瞬时信干噪比。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最优中继与最优天线配置模式同时进行联合选择。

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