CN109451514A - 一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置 - Google Patents

一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109451514A
CN109451514A CN201811332358.9A CN201811332358A CN109451514A CN 109451514 A CN109451514 A CN 109451514A CN 201811332358 A CN201811332358 A CN 201811332358A CN 109451514 A CN109451514 A CN 109451514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
collaboration
wave beam
user
signal
directional wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811332358.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109451514B (zh
Inventor
张东磊
李建岐
陆阳
安春燕
崔高峰
王婷婷
童建飞
王卫东
邵炜平
马平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Beijing University of Posts and Telecommunications
Global Energy Interconnection Research Institute
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Beijing University of Posts and Telecommunications
Global Energy Interconnection Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Beijing University of Posts and Telecommunications, Global Energy Interconnection Research Institute filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Publication of CN109451514A publication Critical patent/CN109451514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109451514B publication Critical patent/CN109451514B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置，应用于包括无线基站、目标用户和多个协作用户的协作通信系统，该确定协作通信中最优协作用户的方法包括：获取无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束；根据无线基站发送至目标用户的指向性波束和多个协作用户转发的各指向性波束确定使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机干扰门限的多个协作用户，构成最优协作用户集合。使用本发明实施例得到的最优协作用户集合为目标用户转发信号，由于该集合中各协作用户转发的指向性波束的信噪比最大，提高了协作通信系统的通信质量。

Description

一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置。
背景技术
临近空间HAPS(High Altitude Platform Station，高空平台)一般由太阳能电池供电，且需要支持夜间飞行和持续服务，因此HAPS通信系统为功率受限系统。在降雨情况下，传输信号在空间中传播时经历的衰落变大，因而使系统通信质量下降。传统的抗衰落技术，如功率控制(Power Control,PC)技术、分集技术(Diversity Technique,DT)等，由于HAPS功率受限、接收端难以实现分集接收等原因，应用于临近空间HAPS系统中时抗衰落效果不理想。因此，利用通信环境中的其他用户作为协作用户，为目标用户转发信号，可有效的提高HAPS系统的通信质量。
现有的协作用户选择方法，在D2D(Device-to-Device，设备到设备)网络中将能与eNB(Evolved Node B，演进式基站)通信并具有足够能量的节点作为协作用户，扩大了网络覆盖范围，但该方法没有考虑最优协作用户选择，从而无法保证通信系统的通信质量。因此，如何实现最优协作用户选择从而保证通信系统的通信质量成为亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例提出了一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置，用以解决现有技术在协作通信时无法实现最优协作用户选择而无法保证通信系统的通信质量的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面，提供了一种确定协作通信中最优协作用户的方法，应用于协作通信系统，所述协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，所述方法包括：获取所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述无线基站通过所述多个协作用户转发的多个指向性波束；根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合，包括：建立所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束与所述多个协作用户转发的各所述指向性波束的多叉树，并将所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束作为所述多叉树的第一级父节点；将所述多个协作用户转发的各所述指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出所述第一协作用户备选集合中与所述第一级父节点合并后的信噪比大于所述第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为所述多叉树的第二级父节点；从所述第二级父节点开始，执行以下步骤，直至遍历完所有的节点，得到所述多叉树的多个叶节点：将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与所述第n级父节点合并后的信噪比大于所述第n级父节点的信噪比的所述第n级父节点的兄弟节点，作为所述多叉树的第n+1级父节点，n为大于或等于2的整数；将所述多个叶节点所对应的各所述协作用户的合并信号的信噪比进行对比，将信噪比最大的合并信号所对应的协作用户的集合作为所述最优协作用户集合。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，将所述多个协作用户转发的各所述指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出所述第一协作用户备选集合中与所述第一级父节点合并后的信噪比大于所述第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为所述多叉树的第二级父节点，包括：将所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束分别与各所述协作用户转发的各所述指向性波束进行合并，生成多个第一合并信号；判断各所述第一合并信号的信噪比是否大于所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束的信噪比；对于信噪比大于所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束的信噪比的第一合并信号，判断参与所述第一合并信号生成的所述协作用户转发的指向性波束对所述接收机的干扰是否小于所述接收机的干扰门限；当参与所述第一合并信号生成的所述协作用户转发的指向性波束对所述接收机的干扰小于所述接收机的干扰门限时，将所述协作用户转发的指向性波束作为所述多叉树的第二级父节点。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与所述第n级父节点合并后的信噪比大于所述第n级父节点的信噪比的所述第n级父节点的兄弟节点，作为所述多叉树的第n+1级父节点，包括：将所述第n级父节点的各所述兄弟节点的指向性波束分别与所述第n级父节点进行合并，生成多个第二合并信号；判断各所述第二合并信号的信噪比是否大于所述第n级父节点对应的指向性波束的信噪比；对于信噪比大于所述第n级父节点对应的指向性波束的信噪比的第二合并信号，判断所述第n级父节点对应的各所述协作用户转发的指向性波束与参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点的指向性波束对所述接收机的干扰之和是否小于所述接收机的干扰门限；当所述第n级父节点对应的各所述协作用户转发的指向性波束与参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点的指向性波束对所述接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限时，将所述参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点作为所述多叉树的第n+1级父节点。
结合第一方面或第一方面第一至第三实施方式中任一实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述多个协作用户对所述多个指向性波束进行放大，将放大后的所述多个指向性波束转发至所述目标用户。
结合第一方面或第一方面第一至第三实施方式中任一实施方式，在第一方面第五实施方式中，根据所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合之后，还包括：通过所述最优协作用户集合为所述目标用户转发信号。
本发明第二方面，提供了一种确定协作通信中最优协作用户的装置，应用于协作通信系统，所述协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，所述装置包括：波束获取模块，用于获取所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述无线基站通过所述多个协作用户转发的多个指向性波束；协作用户确定模块，用于根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合。
本发明第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明第一方面或第一方面第一至第五实施方式中任一实施方式所述的确定协作通信中最优协作用户的方法。
本发明第四方面，提供了一种确定协作通信中最优协作用户的设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明第一方面或第一方面第一至第五实施方式中任一实施方式所述的确定协作通信中最优协作用户的方法。
本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：
本发明实施例提供了一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置，应用于协作通信系统，该协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，在该确定协作通信中最优协作用户的方法中，根据获取的无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束，确定出使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，从而，将本发明实施例确定出的多个协作用户作为最优协作用户集合为目标用户转发信号，由于该最优协作用户集合中的多个协作用户能够使各指向性波束的信噪比之和最大，提高了协作通信系统的通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的应用场景示意图；
图2为本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的方法的一个具体示例的流程图；
图3为本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的方法的步骤S2的一个具体示例的流程图；
图4本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的方法的步骤S22的一个具体示例的流程图；
图5本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的方法的步骤S23的一个具体示例的流程图；
图6本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的装置的一个具体示例的原理框图；
图7本发明实施例中确定协作通信中最优协作用户的设备的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，是本发明实施例应用的临近空间协作通信系统的应用场景示意图。本发明实施例的应用场景为一个典型的临近空间HAPS协作分集系统的下行链路通信场景，该通信场景中包括一个发射端HAPS(S)、一个目标用户(D)和N个协作用户(Ri，i＝1,2,…，N)，仅考虑两跳中继网络。协作用户采用半双工模式转发信号，对接收到的信号采取放大转发处理方式，对多个信号副本进行合并。信号在协作通信系统中的传输可分为两个阶段：在第一阶段中，HAPS通过波束赋形技术产生N+1个指向性波束，将信号发送至目标用户及各个协作用户；在信号传输的第二阶段，协作用户对第一阶段接收到的信号进行处理，放大并转发至目标用户，最终目标用户将第一阶段和第二阶段的信号等增益合并。
具体地，在上述第一阶段中，目标用户D及各个协作用户Ri接收到的信号可表示为：
其中，y0表示第一阶段中目标用户D接收到的指向性波束，y1,i表示第一阶段中协作用户Ri接收到的指向性波束，P0表示HAPS发送至目标用户D的指向性波束的功率，Pi表示HAPS发送至协作用户Ri的指向性波束的功率，h0表示HAPS与目标用户D之间的传输信道的信道响应，h1,i表示HAPS与协作用户Ri之间的传输信道的信道响应，n0表示HAPS与目标用户D之间的传输信道上的加性高斯白噪声，n1,i表示HAPS与协作用户Ri之间的传输信道上的加性高斯白噪声。
在上述第二阶段中，协作用户对第一阶段接收到的信号进行处理，放大并转发至目标用户，目标用户在第二阶段接收到的信号可表示为：
yi＝Aih2,iy1,i，i＝1,2…，N
其中，Ai表示协作用户Ri对信号的放大倍数，h2,i表示各协作用户Ri与目标用户D之间的传输信道的信道响应，y1,i表示各协作用户Ri与目标用户D之间的传输信道上的加性高斯白噪声。
基于上述场景，本发明实施例提供了一种确定协作通信中最优协作用户的方法，应用于协作通信系统，该协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，如图2所示，该确定协作通信中最优协作用户的方法包括：
步骤S1：获取无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束；
步骤S2：根据无线基站发送至目标用户的指向性波束和多个协作用户转发的各指向性波束确定使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，构成最优协作用户集合。
通过上述步骤S1和步骤S2，本发明实施例提供的确定协作通信中最优协作用户的方法，根据获取的无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束，确定出使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，从而，将本发明实施例确定出的多个协作用户作为最优协作用户集合为目标用户转发信号，由于该最优协作用户集合中的多个协作用户能够使各指向性波束的信噪比之和最大，提高了协作通信系统的通信质量。
如图3所示，上述步骤S2，根据无线基站发送至目标用户的指向性波束和多个协作用户转发的各指向性波束确定使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，构成最优协作用户集合，具体包括：
步骤S21：建立无线基站发送至目标用户的指向性波束与多个协作用户转发的各指向性波束的多叉树，并将无线基站发送至目标用户的指向性波束作为多叉树的第一级父节点；
步骤S22：将多个协作用户转发的各指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出第一协作用户备选集合中与第一级父节点合并后的信噪比大于第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为多叉树的第二级父节点；
步骤S23：从第二级父节点开始，执行以下步骤，直至遍历完所有的节点，得到多叉树的多个叶节点：将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与第n级父节点合并后的信噪比大于第n级父节点的信噪比的第n级父节点的兄弟节点，作为多叉树的第n+1级父节点，n为大于或等于2的整数；
步骤S24：将多个叶节点所对应的各协作用户的合并信号的信噪比进行对比，将信噪比最大的合并信号所对应的协作用户的集合作为最优协作用户集合。
如图4所示，上述步骤S22，将多个协作用户转发的各指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出第一协作用户备选集合中与第一级父节点合并后的信噪比大于第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为多叉树的第二级父节点，具体包括：
步骤S221：将无线基站发送至目标用户的指向性波束分别与各协作用户转发的各指向性波束进行合并，生成多个第一合并信号；
步骤S222：判断各第一合并信号的信噪比是否大于无线基站发送至目标用户的指向性波束的信噪比，当第一合并信号的信噪比大于无线基站发送至目标用户的指向性波束的信噪比时，执行步骤S223，当第一合并信号的信噪比小于或等于无线基站发送至目标用户的指向性波束的信噪比时，执行步骤S224；
步骤S223：对于信噪比大于无线基站发送至目标用户的指向性波束的信噪比的第一合并信号，判断参与第一合并信号生成的协作用户转发的指向性波束对接收机的干扰是否小于接收机的干扰门限，当参与第一合并信号生成的协作用户转发的指向性波束对接收机的干扰小于接收机的干扰门限时，执行步骤S225，当参与第一合并信号生成的协作用户转发的指向性波束对接收机的干扰大于或等于接收机的干扰门限时，执行步骤S224；
步骤S224：参与第一合并信号生成的协作用户转发的指向性波束不作为多叉树的第二级父节点；
步骤S225：将协作用户转发的指向性波束作为多叉树的第二级父节点。
如图5所示，上述步骤S23，将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与第n级父节点合并后的信噪比大于第n级父节点的信噪比的第n级父节点的兄弟节点，作为多叉树的第n+1级父节点，具体包括：
步骤S231：将第n级父节点的各兄弟节点的指向性波束分别与第n级父节点进行合并，生成多个第二合并信号；
步骤S232：判断各第二合并信号的信噪比是否大于第n级父节点对应的指向性波束的信噪比，当第二合并信号的信噪比大于第n级父节点对应的指向性波束的信噪比时，执行步骤S233，当第二合并信号的信噪比小于或等于第n级父节点对应的指向性波束的信噪比时，执行步骤S234；
步骤S233：对于信噪比大于第n级父节点对应的指向性波束的信噪比的第二合并信号，判断第n级父节点对应的各协作用户转发的指向性波束与参与第二合并信号生成的兄弟节点的指向性波束对接收机的干扰之和是否小于接收机的干扰门限，当第n级父节点对应的各协作用户转发的指向性波束与参与第二合并信号生成的兄弟节点的指向性波束对接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限时，执行步骤S235，当第n级父节点对应的各协作用户转发的指向性波束与参与第二合并信号生成的兄弟节点的指向性波束对接收机的干扰之和大于或等于接收机的干扰门限时，执行步骤S234；
步骤S234：参与第二合并信号生成的兄弟节点不作为多叉树的第n+1级父节点；
步骤S235：当第n级父节点对应的各协作用户转发的指向性波束与参与第二合并信号生成的兄弟节点的指向性波束对接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限时，将参与第二合并信号生成的兄弟节点作为多叉树的第n+1级父节点。
通过上述步骤S21至步骤S24，得到所在支路上对应的各协作用户转发的指向性波束的合并信号信噪比最大的叶节点，并且由于该支路上各协作用户的加入均能增加其上一个父节点对应的指向性波束的信噪比，因而该支路对应的各协作用户的集合即最优协作用户集合，通过该最优协作用户集合为目标用户转发信号，提高了协作通信系统的通信质量。
本发明实施例提供的确定协作通信中最优协作用户的方法中，采用回溯算法进行协作用户选择，在为每个节点寻找下一级节点时，只从该节点的兄弟节点中寻找，搜索空间较小，在一定程度上降低了协作用户选择算法的复杂度，该算法能在较短时间内确定最优协作用户集合，提高了协作用户集合搜索的性能，并且由于采用该算法确定的协作用户集合中，各协作用户转发的指向性波束对接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限，提高了用户接收机的传输性能。
本发明实施例还提供了一种确定协作通信中最优协作用户的装置，应用于协作通信系统，该协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，如图6所示，该确定协作通信中最优协作用户的装置包括：波束获取模块1，用于获取无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束，详细内容可参见上述方法实施例的步骤S1的相关描述；协作用户确定模块2，用于根据无线基站发送至目标用户的指向性波束和多个协作用户转发的各指向性波束确定使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，构成最优协作用户集合，详细内容可参见上述方法实施例的步骤S2的相关描述。
通过上述波束获取模块1和协作用户确定模块2，本发明实施例提供的确定协作通信中最优协作用户的装置，根据获取的无线基站发送至目标用户的指向性波束和无线基站通过多个协作用户转发的多个指向性波束，确定出使各指向性波束的信噪比之和最大、且各指向性波束对目标用户的接收机的干扰之和小于接收机的干扰门限的多个协作用户，从而，将本发明实施例确定出的多个协作用户作为最优协作用户集合为目标用户转发信号，由于该最优协作用户集合中的多个协作用户能够使各指向性波束的信噪比之和最大，提高了协作通信系统的通信质量。
本发明实施例还提供了一种确定协作通信中最优协作用户的设备，如图7所示，该电子设备可以包括处理器71和存储器72，其中处理器71和存储器72可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
处理器71可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器71还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器72作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的确定协作通信中最优协作用户的方法对应的程序指令/模块(例如，图6所示的波束获取模块1和协作用户确定模块2)。处理器71通过运行存储在存储器72中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的确定协作通信中最优协作用户的方法。
存储器72可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器71所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器71。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器72中，当被所述处理器71执行时，执行如图2至图5所示实施例中的确定协作通信中最优协作用户的方法。
上述确定协作通信中最优协作用户的设备的具体细节可以对应参阅图2至图5所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种确定协作通信中最优协作用户的方法，应用于协作通信系统，所述协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，其特征在于，所述方法包括：
获取所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述无线基站通过所述多个协作用户转发的多个指向性波束；
根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合。
2.根据权利要求1所述的确定协作通信中最优协作用户的方法，其特征在于，根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合，包括：
建立所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束与所述多个协作用户转发的各所述指向性波束的多叉树，并将所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束作为所述多叉树的第一级父节点；
将所述多个协作用户转发的各所述指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出所述第一协作用户备选集合中与所述第一级父节点合并后的信噪比大于所述第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为所述多叉树的第二级父节点；
从所述第二级父节点开始，执行以下步骤，直至遍历完所有的节点，得到所述多叉树的多个叶节点：将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与所述第n级父节点合并后的信噪比大于所述第n级父节点的信噪比的所述第n级父节点的兄弟节点，作为所述多叉树的第n+1级父节点，n为大于或等于2的整数；
将所述多个叶节点所对应的各所述协作用户的合并信号的信噪比进行对比，将信噪比最大的合并信号所对应的协作用户的集合作为所述最优协作用户集合。
3.根据权利要求2所述的确定协作通信中最优协作用户的方法，其特征在于，将所述多个协作用户转发的各所述指向性波束作为第一协作用户备选集合，选出所述第一协作用户备选集合中与所述第一级父节点合并后的信噪比大于所述第一级父节点的信噪比的指向性波束，作为所述多叉树的第二级父节点，包括：
将所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束分别与各所述协作用户转发的各所述指向性波束进行合并，生成多个第一合并信号；
判断各所述第一合并信号的信噪比是否大于所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束的信噪比；
对于信噪比大于所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束的信噪比的第一合并信号，判断参与所述第一合并信号生成的所述协作用户转发的指向性波束对所述接收机的干扰是否小于所述接收机的干扰门限；
当参与所述第一合并信号生成的所述协作用户转发的指向性波束对所述接收机的干扰小于所述接收机的干扰门限时，将所述协作用户转发的指向性波束作为所述多叉树的第二级父节点。
4.根据权利要求3所述的确定协作通信中最优协作用户的方法，其特征在于，将第n级父节点的各兄弟节点作为第n协作用户备选集合，选出与所述第n级父节点合并后的信噪比大于所述第n级父节点的信噪比的所述第n级父节点的兄弟节点，作为所述多叉树的第n+1级父节点，包括：
将所述第n级父节点的各所述兄弟节点的指向性波束分别与所述第n级父节点进行合并，生成多个第二合并信号；
判断各所述第二合并信号的信噪比是否大于所述第n级父节点对应的指向性波束的信噪比；
对于信噪比大于所述第n级父节点对应的指向性波束的信噪比的第二合并信号，判断所述第n级父节点对应的各所述协作用户转发的指向性波束与参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点的指向性波束对所述接收机的干扰之和是否小于所述接收机的干扰门限；
当所述第n级父节点对应的各所述协作用户转发的指向性波束与参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点的指向性波束对所述接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限时，将所述参与所述第二合并信号生成的所述兄弟节点作为所述多叉树的第n+1级父节点。
5.根据权利要求1-4任一项所述的确定协作通信中最优协作用户的方法，其特征在于，所述多个协作用户对所述多个指向性波束进行放大，将放大后的所述多个指向性波束转发至所述目标用户。
6.根据权利要求1-4任一项所述的确定协作通信中最优协作用户的方法，其特征在于，根据所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合之后，还包括：通过所述最优协作用户集合为所述目标用户转发信号。
7.一种确定协作通信中最优协作用户的装置，应用于协作通信系统，所述协作通信系统包括：无线基站、目标用户和多个协作用户，其特征在于，所述装置包括：
波束获取模块，用于获取所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述无线基站通过所述多个协作用户转发的多个指向性波束；
协作用户确定模块，用于根据所述无线基站发送至所述目标用户的指向性波束和所述多个协作用户转发的各所述指向性波束确定使各所述指向性波束的信噪比之和最大、且各所述指向性波束对所述目标用户的接收机的干扰之和小于所述接收机的干扰门限的多个协作用户，构成所述最优协作用户集合。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6任一项所述的确定协作通信中最优协作用户的方法。
9.一种确定协作通信中最优协作用户的设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-6任一项所述的确定协作通信中最优协作用户的方法。
CN201811332358.9A 2018-08-08 2018-11-09 一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置 Active CN109451514B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810895108X 2018-08-08
CN201810895108 2018-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109451514A true CN109451514A (zh) 2019-03-08
CN109451514B CN109451514B (zh) 2022-02-08

Family

ID=65551425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811332358.9A Active CN109451514B (zh) 2018-08-08 2018-11-09 一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109451514B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282199A (zh) * 2008-04-14 2008-10-08 北京邮电大学 用于多中继协作通信的中继策略的自适应选择方法
CN102246580A (zh) * 2008-12-08 2011-11-16 高通股份有限公司 支持上行链路多点协作的优化
CN103209427A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 北京工业大学 一种源用户基于用户信道质量的协作用户选择方法
CN103716816A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 北京工业大学 基于能效性和干扰因子的绿色通信协作用户选择方法
CN108242951A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 华为技术有限公司 用于高空平台电台协作覆盖的方法、装置和系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282199A (zh) * 2008-04-14 2008-10-08 北京邮电大学 用于多中继协作通信的中继策略的自适应选择方法
CN102246580A (zh) * 2008-12-08 2011-11-16 高通股份有限公司 支持上行链路多点协作的优化
CN103209427A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 北京工业大学 一种源用户基于用户信道质量的协作用户选择方法
CN103716816A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 北京工业大学 基于能效性和干扰因子的绿色通信协作用户选择方法
CN108242951A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 华为技术有限公司 用于高空平台电台协作覆盖的方法、装置和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张鸿涛: ""无线网络多用户协作传输关键技术研究"", 《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑（月刊）第03期》 *
薛永: ""高空平台协同通信中的协同策略设计与分析"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑（月刊）第03期》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109451514B (zh) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gu et al. Interference aided energy harvesting in decode-and-forward relaying systems
CN105491637B (zh) 基于固定步长的移动中继最佳中继位置搜寻方法及系统
CN114172773B (zh) 调制方法及装置、通信设备和可读存储介质
WO2018009382A4 (en) Servicing cell selection in air to ground communication systems
CN104735744B (zh) 一种基于终端直通通信的多跳中继路由的设计方法
Ye et al. Deep reinforcement learning based distributed resource allocation for V2V broadcasting
US20140369359A1 (en) Communication device and communication control method
CN109347519A (zh) 一种电力线载波与无线融合的多信道传输方法及装置
CN106303908A (zh) 设备间通信方法及设备间通信装置
CN108848541B (zh) 节点间数据关联机会路由转发协调方法及系统
CN105591678B (zh) 一种基于系统频谱效率的多用户多中继选择方法
US9998949B2 (en) Switched diversity in data link layers of directional networks
WO2021038382A1 (en) Generating environment information using wireless communication
CN113923743B (zh) 电力地下管廊的路由选择方法、装置、终端及存储介质
CN105634633A (zh) 用于水声协作通信中的自适应多分支合并频域检测器
CN109451514A (zh) 一种确定协作通信中最优协作用户的方法及装置
Aishwarya et al. Relay assisted cooperative communication for wireless sensor networks
Gouissem et al. Machine-learning based relay selection in AF cooperative networks
Chen et al. A game-theoretical model for wireless information and power transfer in relay interference channels
Mai et al. Performance analysis of parallel FSO/MMW systems with adaptive rate under weather effects
Bapatla et al. Performance of a cooperative network with energy harvesting source and relay
KR102039924B1 (ko) 협력 릴레이를 위한 무선전력 및 정보 동시전송 장치 및 방법
WO2017096541A1 (zh) 基于固定步长的移动中继最佳中继位置搜寻方法及系统
Cao et al. Analysis of discrete-time energy-harvesting df relay in rician fading channel
KR101844160B1 (ko) 전이중 다중 안테나 시스템에서의 안테나 선택 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant