CN107222922B - 时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法，包括在数据包传输之前，两个用户节点依次向中继节点发送测试比特，中继节点根据接收到的两个用户节点的信号功率，计算出两个用户节点的发送功率调整比例，并通过广播方式反馈给两个用户节点，两个用户节点可以根据中继节点反馈的发送功率调整信息进行发送功率调整，以使中继节点能够从叠加的信号中合成NC包，并且，本发明还能够使调整后到达中继节点的两个用户节点信号的平均功率都为调整前到达中继节点的两个用户节点信号功率的最小值，从而最大程度降低了能耗。

Description

时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法
技术领域
本发明涉及时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法。
背景技术
当两个用户节点通过一个中继节点进行传输时，若传输不采用任何网络编码方案，则两用户节点完成双向传输需要经历四个阶段：1.用户节点1发送数据包到中继节点；2.用户节点2发送数据包到中继节点；3.中继节点转发用户节点1的数据包给用户节点2；4.中继节点转发用户节点2的数据包给用户节点1。当传输采用物理层网络编码(PNC)方案时，两用户节点完成传输仅需要经历两个阶段：1.用户节点1和用户节点2同时发送数据包给中继节点，中继节点从叠加的信号中提取出网络编码包(NC包)；2.中继节点将该NC包广播给两个用户节点。
在PNC方案中，为了使中继节点能够从叠加的信号中提取出NC包，中继节点所接收的两个信号的功率值应相近。对于时变信道，信道增益时刻改变，因此，在每一次PNC传输的第一阶段开始前，需要对两用户节点的发送功率进行一定的调整，使得到达中继节点的两用户节点的信号功率值相近。但是，目前来说还没有合适的功率调整方法，来到达上述目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法，该方法可以在PNC传输方案第一阶段开始前对两个用户节点的发射功率进行调整，以使中继能够从叠加的信号中提取出NC包。
为达成上述技术目的，本发明的技术方法如下：
时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法，包括以下步骤：
步骤1、两个用户节点先后发送各自的测试比特给中继节点，中继节点根据其所接收到的来自用户节点1的信号功率
Figure BDA0001324302790000021
以及来自用户节点2的信号功率广播一串反馈比特给两个用户节点，该反馈比特包含相应的功率调整信息；
步骤2、两个用户节点在收到反馈比特后，根据其中的功率调整信息来对各自的发射功率进行调整，具体调整方式如下：
若则用户节点1将其发送功率降低
Figure BDA0001324302790000025
比率，即，调整后用户节点1发送功率变为
Figure BDA0001324302790000026
用户节点2不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
Figure BDA0001324302790000027
若则用户节点2将其发送功率
Figure BDA0001324302790000029
降低
Figure BDA00013243027900000210
比率，即，调整后用户节点2发送功率变为
Figure BDA00013243027900000211
节点1不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
若
Figure BDA0001324302790000032
则两个用户节点都不调整发送功率。
采用上述方法后，本发明的积极效果在于：通过本发明所提供的方法，在数据包传输之前，两个用户节点依次向中继节点发送测试比特，中继节点根据接收到的两个用户节点的信号功率，计算出两个用户节点的发送功率调整比例，并通过广播方式反馈给两个用户节点，两个用户节点可以根据中继节点反馈的发送功率调整信息进行发送功率调整，以使中继节点能够从叠加的信号中提取出NC包，并且，本发明还能够使调整后到达中继节点的两个用户节点信号的平均功率都为
Figure BDA0001324302790000033
最大程度降低了能耗。
附图说明
图1为本发明发射功率调整方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法，包括以下步骤：
步骤1、两个用户节点先后发送各自的测试比特给中继节点，中继节点根据其所接收到的来自用户节点1的信号功率
Figure BDA0001324302790000034
以及来自用户节点2的信号功率
Figure BDA0001324302790000035
广播一串反馈比特给两个用户节点，该反馈比特包含相应的功率调整信息；
步骤2、两个用户节点在收到反馈比特后，根据其中的功率调整信息来对各自的发射功率进行调整，具体调整方式如下：
若
Figure BDA0001324302790000041
则用户节点1将其发送功率
Figure BDA0001324302790000042
降低
Figure BDA0001324302790000043
比率，即，调整后用户节点1发送功率变为
Figure BDA0001324302790000044
用户节点2不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
Figure BDA0001324302790000045
若
Figure BDA0001324302790000046
则用户节点2将其发送功率
Figure BDA0001324302790000047
降低
Figure BDA0001324302790000048
比率，即，调整后用户节点2发送功率变为
Figure BDA0001324302790000049
节点1不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
Figure BDA00013243027900000410
若
Figure BDA00013243027900000411
则两个用户节点都不调整发送功率。
以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (1)

1.时变信道物理层网络编码链路的节点发射功率调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、两个用户节点先后发送各自的测试比特给中继节点，中继节点根据其所接收到的来自用户节点1的信号功率
Figure FDA0001324302780000011
以及来自用户节点2的信号功率广播一串反馈比特给两个用户节点，该反馈比特包含相应的功率调整信息；
步骤2、两个用户节点在收到反馈比特后，根据其中的功率调整信息来对各自的发射功率进行调整，具体调整方式如下：
若
Figure FDA00013243027800000111
则用户节点1将其发送功率
Figure FDA00013243027800000112
降低
Figure FDA00013243027800000113
比率，即，调整后用户节点1发送功率变为用户节点2不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
Figure FDA0001324302780000014
若
Figure FDA0001324302780000015
则用户节点2将其发送功率
Figure FDA0001324302780000016
降低
Figure FDA0001324302780000017
比率，即，调整后用户节点2发送功率变为
Figure FDA0001324302780000018
节点1不调整发送功率，以使到达中继节点的两个用户信号功率均为
若
Figure FDA00013243027800000110
则两个用户节点都不调整发送功率。
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Energy Saving With Network Coding Design Over Rayleigh Fading Channel;Shijun Lin等;《IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS》;20170503;全文 *

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