CN110944377B - 基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信道统计信息的网络编码协议功率分配方法及系统，本发明涉及的一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法，包括步骤：S11.信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号；S12.将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；S13.中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。本发明与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，信道统计信息(SCK)的封闭式功率分配减少了网络开销。

Description

基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法及系统。

背景技术

协作通信已经被证明是有效的抑制信道衰落和扩大覆盖范围的方法。其基本思想是让多个节点协同工作，实现信息的收发。一种典型的协作通信形式可以用文三节点示例来说明，信源节点s在中继节点d的帮助下向目的节点d发送数据。在第一个时隙中，节点s向节点d发送数据包。由于广播的性质，来自节点s的传输也被中继节点r侦听。在另一个时隙中，节点r将侦听的数据包转发给节点d。因为d通过链路s→d和s→r→d接收两个版本。

不过在上述系统中，需要将一个数据帧传输分成四个时隙进行协同传输，这浪费了系统的信道使用效率。

在传统的无线中继网络中，由于信源发射功率的限制，中继一般用于扩大信源的传输范围。而近年来提出的无线协作网络中，中继则用于增加信源信号的分集增益，以减少信息传输的错误概率。在这些通信过程中，中继节点在接收源节点的信息后，采用存储转发的方式，不进行任何数据处理。目前，在计算机网络中出现的网络编码理论是一种可以显著提高网络容量的有效方法，它通过在网络中的中间节点所进行的数据处理来提高整个网络的数据传输速率。在基于有线网络的计算机网络中的网络编码理论的研究，近年来已经成为学术界的一大热点。然而在无线网络中，由于信道的衰落、噪声以及电磁信号的相互干扰，网络编码的应用较为复杂。目前已有无线网络编码局限于两种模型：双向信息流模型和多接入模型。然而在日益复杂的网络环境中，这两种模型很难得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法及系统，与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，信道统计信息(SCK)的封闭式功率分配减少了网络开销。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法，包括步骤：

S1.信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号；

S2.将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

S3.中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

进一步的，所述步骤S1中中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，表示为：

其中，分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和s_j到目标节点d_i表示信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/>分别表示信源节点s_j到中断节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声。

进一步的，所述步骤S2中中继节点r为和/>的加权和。

进一步的，在步骤S2中，还包括目标节点d_i接收中继节点发送的数据信息，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，X_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的加性高斯白噪声。

进一步的，所述步骤S3后还包括步骤：

S4.所述中继节点r将发射功率转发给信源节点s_j。

相应的，还提供一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配系统，包括：

接收模块，用于信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号；

发送模块，用于将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

计算模块，用于中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

进一步的，所述接收模块中中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，表示为：

其中，分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和s_j到目标节点d_i表示信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/>分别表示信源节点s_j到中断节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声。

进一步的，所述发送模块中中继节点r为和/>的加权和。

进一步的，在发送模块中，还包括目标节点d_i接收中继节点发送的数据信息，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，X_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的加性高斯白噪声。

进一步的，还包括：

转发模块，用于所述中继节点r将发射功率转发给信源节点s_j。

与现有技术相比，本发明提供了一种改善中继传输中断性能的方法。该方法利用正交放大转发(OAF)协议进行协作传输，目标节点使用所提出的功率分配方案在等功率策略下获得了较大的信噪比增益，逼近最优功率分配方案；与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，信道统计信息(SCK)的封闭式功率分配减少了网络开销。

附图说明

图1是实施例一提供的一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法流程图；

图2是实施例一、二提供的单中继节点r的衰落半双工蝶形系统示意图；

图3是实施例一提供的分析OAF的近似中断概率和仿真中断概率示意图；

图4是实施例一提供的中继节点r的位置与中断概率关系示意图；

图5是实施例一提供的穷举法比较所提出的功率分配和最优功率分配示意图；

图6是实施例二提供的一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配系统结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法及系统，首先推导出蝶形无线网络中正交放大转发(OAF)协议中断概率的闭式表达式，在此基础上，仅仅运用统计信道信息(SCK)，提出了的闭式功率分配方法。结果表明，所提出的功率分配方案在等功率策略下获得了较大的信噪比增益，逼近最优功率分配方案。

实施例一

本实施例提供一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法，如图1所示，包括步骤：

S11.信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号；

S12.将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

S13.中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

在本实施例中，如图2所示为基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法的模型图，包括信源节点s_j、中继节点r、目标节点d_i。

其中，信源节点s_j包括两个信源节点s₁、s₂，目标节点d_i包括两个目标节点d₁、d₂。在图2中，从s₁到s₂、s₁到d₂、s₂到d₁、d₁到d₂的距离均为100m，给定x和y就可以得到任意两个节点之间的距离。

在步骤S11中，信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号。

两个信源节点s₁和s₂分别向中继节点r和两个目标节点d₁和d₂进行广播，用和/>分别表示中继节点r和目标节点di处接收到的信号，其中，i、j∈{1，2}，i≠j。具体表示为：

其中，分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和s_j到目标节点d_i表示信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/>分别表示信源节点s_j到中断节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声(AWGN)。

在步骤S12中，将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i。

中继节点r为和/>的加权和，并向两个目标节点d₁和d₂广播。目标节点d_i接收中继节点r发送的信号，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，X_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的加性高斯白噪声(AWGN)。

其中，

α₁表示接收信号的加权因子，α₂表示接收信号/>的加权因子，/>表示信源节点s₁到中继节点r的增益，/>表示信源节点s₂到中继节点r的增益，ρ表示每个接收机中的非衰减信噪比。

在步骤S13中，中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

中继节点r根据正交放大转发(OAF)协议中功率算法计算从目标节点d₁和d₂接收的信道统计信息(SCK)、和/>的SCK自身和两个信源节点的发送功率。

在本实施例中，还包括步骤：S14.所述中继节点r将发射功率转发给信源节点s_j。

中继节点r将发射功率转发给两个信源节点，与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，SCK的封闭式功率分配减少了网络开销。

功率分配如下表1所示，条件满足A₅-A₄＞0，功率分配因子当条件满足A₅-A₄＜0，/>功率分配因子在其它情况下/>具体如下表1所示。

表1

其中，

其中，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅是如上所述的数学表达式，表示中继节点r最小的功率分配因子，/>表示信源节点s₁指数形式的速率，/>表示信源节点s₂指数形式的速率，E_s表示每个信源节点的发送功率，E_r表示中继节点的发送功率，/>表示信源节点s₁到中继节点r信道/>的指数分布参数，/>表示信源节点s₂到中继节点r信道/>的指数分布参数，/>表示中继节点r到目标节点d₁信道/>的指数分布参数，/>表示中继节点r到目标节点d₂信道/>的指数分布参数，c表示立即数0.577。

信道衰落遵循准静态瑞利分布，信道增益的方差为s^-η，其中s表示从发射节点到目标节点的距离(米)，η是路径损耗指数。在图3中，使用蒙特卡罗仿真获得模拟SOP，本实施例在OAF协议中设置α₁＝α₂＝1，在两个协议中设置x＝y＝30m。在中高信噪比下，本实施例分析的系统中断概率与仿真结果非常吻合。本实施例利用具有闭式解析解的近似中断概率能够有效、可行地建模和优化系统的中断性能。图3中显示OAF协议的近似中断概率与仿真结果接近，因此近似结果能够替代系统中断概率，成为系统优化目标函数。对于两种不同的传输速率方案，与较低的传输速率方案(V₁＝1bit/s/Hz，V₂＝0.5bits/s/Hz)相比，较大的传输速率方案(V₁＝V₂＝1.5bits/s/Hz)会抑制系统中断性能，该结论合理是因为更大的传输速率更加容易中断。图4显示了系统中断概率与距离x∈[0，100]m的关系，以其中每个信源节点以20dbm传输，V₁＝V₂＝1bits/s/Hz和y＝30m传输。假设中继节点的预算功率是每个信源预算功率的2倍，总功率是信源预算功率的3倍，即E_r＝2E_s和E_t＝3E_s。并且将最小功率分配因子设置为零，即：由图4所示，分析的SOP与图中两种等功率传输协议的仿真结果一致，并且所提出的功率分配协议在OAF等功率方案上改善了系统的中断性能。由于分析的SOP不是凸函数，传统的凸方法很难实现最优功率分配，该图4利用穷举法绘制了最优功率分配图。仿真表明：所提出的功率分配方法接近OAF的最优功率分配。当中继节点位于图2的线段AB的中心时，由于对称网络和两个信源节点的相同传输速率，等功率方案是最优的。图5表示出系统中断概率与每个信源的传输功率关系，比较了本实施例所提出的具有相等功率分配和最优功率分配方案的中断性能。在这种情况下，图2中设置V₁＝1.5bits/s/Hz，V₂＝3.5bits/s/Hz，、x＝y＝30m和/>仿真表明：当SOP为10^-2时，所提出的功率分配实现了约5dB的信噪比(SNR)增益。所提出的OAF和非正交前向放大(NAF)的功率分配方案接近于最优功率分配。仿真表明：所提出的功率分配方案能有效地改善系统的中断性能。

本实施例提供了一种改善中继传输中断性能的方法。该方法利用正交放大转发(OAF)协议进行协作传输，目标节点使用所提出的功率分配方案在等功率策略下获得了较大的信噪比增益，逼近最优功率分配方案；与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，信道统计信息(SCK)的封闭式功率分配减少了网络开销。

实施例二

本实施例提供一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配系统，如图6所示，包括：

接收模块11，用于信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号；

发送模块12，用于将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

计算模块13，用于中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

在本实施例中，如图2所示为基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法的模型图，包括信源节点s_j、中继节点r、目标节点d_i。

其中，信源节点s_j包括两个信源节点s₁、s₂，目标节点d_i包括两个目标节点d₁、d₂。在图2中，从s₁到s₂、s₁到d₂、s₂到d₁、d₁到d₂的距离均为100m，给定x和y就可以得到任意两个节点之间的距离。

在接收模块11中，信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号。

两个信源节点s₁和s₂分别向中继节点r和两个目标节点d₁和d₂进行广播，用和/>分别表示中继节点r和目标节点d_i处接收到的信号，其中，i、j∈{1，2}，i≠j。具体表示为：

其中，分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和s_j到目标节点d_i表示信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/>分别表示信源节点s_j到中断节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声(AWGN)。

在发送模块12中，将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i。

中继节点r为和/>的加权和，并向两个目标节点d₁和d₂广播。目标节点d_i接收中继节点r发送的信号，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，X_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的AWGN。

其中，

α₁表示接收信号的加权因子，α₂表示接收信号/>的加权因子，/>表示信源节点s₁到中继节点r的增益，/>表示信源节点s₂到中继节点r的增益，ρ表示每个接收机中的非衰减信噪比。

在计算模块13中，中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率。

中继节点r根据正交放大转发(OAF)协议中功率算法计算从目标节点d₁和d₂接收的信道统计信息(SCK)、和/>的SCK自身和两个信源节点的发送功率。

在本实施例中，还包括：转发模块14，用于所述中继节点r将发射功率转发给信源节点s_j。

中继节点r将发射功率转发给两个信源节点，与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，SCK的封闭式功率分配减少了网络开销。

需要说明的是，本实施例提供的一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配系统与实施例一类似，在此不做多赘述。

本实施例提供了一种改善中继传输中断性能的方法。该方法利用正交放大转发(OAF)协议进行协作传输，目标节点使用所提出的功率分配方案在等功率策略下获得了较大的信噪比增益，逼近最优功率分配方案；与基于瞬时通道状态信息(CSI)的功率分配相比，信道统计信息(SCK)的封闭式功率分配减少了网络开销。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (2)

1.一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配方法，其特征在于，包括步骤：

S1.信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，其中i≠j，i，j∈{1，2}；

S2.将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

S3.中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率；

步骤S1中，中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，表示为：

分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/>分别表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声；

步骤S2中，中继节点r要发送的数据信号为和/>的加权和；

在步骤S2中，还包括目标节点d_i接收中继节点发送的数据信息，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，x_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的加性高斯白噪声；

步骤S3中，中继节点r将发射功率转发给两个信源节点；

功率分配如下表所示，条件满足A₅-A₄>0，功率分配因子当条件满足A₅-A₄≤0，/>功率分配因子当条件满足

A₅-A₄>0,功率分配因子/>当条件满足

A₅-A₄≤0，功率分配因子/>

其中，

α₁＝1，α₂＝1

其中，E_t表示中继节点的总功率，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅是如上所述的数学表达式，表示中继节点r最小的功率分配因子，/>表示信源节点s₁指数形式的速率，/>表示信源节点s₂指数形式的速率，E_s表示每个信源节点的发送功率，E_r表示中继节点的发送功率，/>表示信源节点s₁到中继节点r信道/>的指数分布参数，/>表示信源节点s₂到中继节点r信道的指数分布参数，/>表示中继节点r到目标节点d₁信道/>的指数分布参数，表示中继节点r到目标节点d₂信道/>的指数分布参数，c表示立即数0.577。

2.一种基于信道统计信息的网络编码协议功率的分配系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于信源节点s_j分别向中继节点r和目标节点d_i发送数据信号，所述中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，其中i≠j，i，j∈{1，2}；

发送模块，用于将所述中继节点r接收到的数据信号发送至目标节点d_i；

计算模块，用于中继节点r根据正交放大转发协议中功率算法计算从目标节点d_i接收的信道统计信息、中继节点r通过网络编码调制后的信道统计信息自身和信源节点的发射功率；

所述接收模块中，中继节点r和目标节点d_i接收所述发送的数据信号，表示为：

其中，分别表示从信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i接收到的数据信号，s_jr、s_jd_i分别表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的信源节点，/>表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的增益，X_j表示信源节点s_j处的平均发送功率，/> 分别表示信源节点s_j到中继节点r和信源节点s_j到目标节点d_i的加性高斯白噪声；

所述发送模块中，中继节点r要发送的数据信号为和/>的加权和；

在发送模块中，还包括目标节点d_i接收中继节点发送的数据信息，表示为：

其中，分别表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_k到中继节点r接收到的数据信号，rd_i表示中继节点r到目标节点d_i，/>表示中继节点r到目标节点d_i和信源节点s_i到中继节点r以及信源节点s_j到中继节点r的增益，γ_o表示小功率限制的放大因子，α_k、α_i、α_j表示接收信号/> 的加权因子，X_i表示信源节点s_i处发送的平均功率，/>分别表示信源节点s_k到中继节点r和中继节点r到目标节点d_i的加性高斯白噪声；

计算模块，中继节点r将发射功率转发给两个信源节点；

功率分配如下表所示，条件满足A₅-A₄>0，功率分配因子当条件满足A₅-A₄≤0，/>功率分配因子

当条件满足A₅-A₄>0,功率分配因子/> 当条件满足A₅-A₄≤0，/>功率分配因子/>

其中，

α₁＝1，α₂＝1

其中，E_t表示中继节点的总功率，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅是如上所述的数学表达式，表示中继节点r最小的功率分配因子，/>表示信源节点s₁指数形式的速率，/>表示信源节点s₂指数形式的速率，E_s表示每个信源节点的发送功率，E_r表示中继节点的发送功率，/>表示信源节点s₁到中继节点r信道/>的指数分布参数，/>表示信源节点s₂到中继节点r信道的指数分布参数，/>表示中继节点r到目标节点d₁信道/>的指数分布参数，表示中继节点r到目标节点d₂信道/>的指数分布参数，c表示立即数0.577。