CN114567921B - 一种优化发射功率的全双工协作回传方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种优化发射功率的全双工协作回传方法，包括：构建全双工协作通信系统；全双工协作通信系统包括若干信源节点和一个目的节点，且采用OFDM调制，将每个信源节点的总带宽划分为若干互相重叠的子载波；采用全双工空时码矩阵递推设计方法，构造所有信源节点的空时码码字矩阵；获取所述空时码码字矩阵中各数据符号的接收信噪比；确定分配给各数据符号的发射功率；将各信源节点自身待发送的数据在不同子载波上映射为不同的数据符号；各信源节点在不同子载波上以不同的数据符号按照空时编码进行协作通信。本发明实现无线传感器网络的传输距离最大化，能够有效降低网络的功耗，延长网络的生命周期，确保网络中节点间的能量损耗基本同步。

Description

一种优化发射功率的全双工协作回传方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，更具体地涉及一种优化发射功率的全双工协作回传方法。

背景技术

随着信息化时代的不断发展，无线传感器网络在物联网中的应用越来越广泛。无线传感器网络模型如图1所示，若干个小型传感器节点部署在监测区域中收集数据信息，并通过无线链路传输给目的节点。

受设计成本、硬件和体积等的限制，无线传感器网络中的传感器节点通常采用电池或太阳能供电，因此传感器节点的能量有限。为了尽可能延长整个无线传感器网络的生命周期，需要考虑节能的问题，实现网络内各传感器节点的发射功率最小化。并且，鉴于每个传感器节点都是独立设置、单独供电的，因此还需要考虑网络节点间能量消耗的公平性，即每个传感器节点的能量损耗尽量均匀，或者说能量消耗速率基本同步，避免某些关键节点能量提前耗尽，影响网络整体的性能，甚至导致网络无法运行。另外，无线传感器网络的主要功能是传感器节点对网络覆盖区域内被感知对象的信息进行监测，然后将采集到的数据传输到基站进行处理和分析。因此无线传感器网络的传输距离也是网络的重要指标之一。而传感器尺寸规模和节能的需求大大限制了无线传感器网络的传输距离。因此需要在发射总功率固定的前提下，考虑实现网络传输距离的最大化。

目前，在无线传感器网络中采用协作通信技术，利用无线信道的广播特性，通过分布式传输和信息处理，使各通信节点间相互协作。通过节点间共享信息的方式，实现虚拟MIMO系统的效果，使单天线的节点具有MIMO系统的性能增益，抵抗多径衰落。

在协作通信中，通信节点主要有两种工作模式：半双工模式和全双工模式。全双工模式能够在相同的频率资源、相同的时隙上同时发送和接收无线信号，使用全部的资源来传输信息。相较于半双工模式，全双工模式理论上可以提高一倍的遍历容量，并且大大降低端到端的传输时延。

空时编码(Space Time Coding，STC)是MIMO系统中的关键技术之一，在时间和空间两个维度上对信号进行编码，利用空间和时间上的冗余度来获得分集增益，从而提高抗衰落能力。Laneman等人提出分布式空时编码(DSTC)的概念，将空时编码扩展到由多个独立通信节点构成的协作通信系统中，结合空时编码和协作分集技术的优势，使通信系统获得协作分集增益，有效提高系统的频谱效率。

在空时编码中，正交空时分组编码(Orthogonal Spatial Time Block Code，OSTBC)根据码字的正交设计原理来构造空时码，具有简单译码和满分集增益的优势。全双工模式下，在协作通信系统中采用OSTBC可以获得分集增益。然而，目前在全双工协作通信系统中关于空时编码的研究大多是基于双源节点场景的Alamouti编码方案。

专利CN113765625A公开了一种支持任意个数节点协同的全双工空时码矩阵递推设计，根据N-1节点的正交空时分组编码矩阵递推得到N节点的正交空时分组编码矩阵，从而可以设计任意个数节点协同的全双工正交空时分组编码矩阵。其中的可选步骤“添加若干新行提升分集增益”通过添加新的行确保各符号的满分集增益，但是降低了编码速率。如果不进行这一步骤，得到的码字矩阵仍然满足空时码的正交性和简单译码等特点，但各符号的分集增益各不相同，达不到满分集增益，符号间存在误码率差异。

通信系统采用同一种调制方式时，误码率和接收信噪比之间具有固定的对应关系：当各符号的发射功率相同(即发射信噪比相同)时，分集增益的差异会导致各符号的接收信噪比不同，对应于各符号间的传输距离之间也存在一定差异。而在协作通信系统中，系统的传输距离由协作簇中最近的传输距离决定，因此各符号间的传输距离差异将影响整个系统的传输距离。

因此，在多信源节点的全双工协作通信中，为解决非满分集增益的编码矩阵的性能差异，需要考虑在总功率一定的前提下，通过流间最优功率分配的方法平衡各符号间的误码率差异，实现整个协作簇传输性能的均衡和传输距离的最大化。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种优化发射功率的全双工协作回传方法，能够平衡各符号间的误码率差异，实现整个协作簇传输距离的最大化。

本发明提供的一种优化发射功率的全双工协作回传方法，包括：

步骤S1，构建全双工协作通信系统；所述全双工协作通信系统包括若干信源节点和一个目的节点，且所述全双工协作通信系统采用OFDM调制，将每个信源节点的总带宽划分为若干互相重叠的子载波；

步骤S2，采用全双工空时码矩阵递推设计方法，构造所述全双工协作通信系统中所有信源节点的空时码码字矩阵；

步骤S3，根据所述空时码码字矩阵，获取所述空时码码字矩阵中各数据符号所对应的信道增益总和；

步骤S4，根据所述空时码码字矩阵中各数据符号所对应的信道增益总和，确定分配给各数据符号的发射功率，以确保各数据符号的接收信噪比相同；

步骤S5，将各信源节点自身待发送的数据在不同子载波上映射为不同的数据符号；

步骤S6，根据所述步骤S4中分配给各数据符号的发射功率和所述步骤S5中映射得到的数据符号，各信源节点在不同子载波上以不同的数据符号按照空时编码进行协作通信；

步骤S7，所述目的节点接收来自各信源节点的信号，并对接收到的信号进行空时译码和解映射，得到所有信源节点的原始数据。

进一步地，所述步骤S3包括：步骤S31，根据空时码码字矩阵G_N，获取等效信道增益矩阵H_N；步骤S32，根据等效信道增益矩阵H_N，获取对角矩阵步骤S33，根据对角矩阵提取各数据符号所对应的信道增益总和。

进一步地，所述对角矩阵表示为：

式中，上标“H”表示矩阵的共轭转置，U_i表示所有发射过数据符号x_i的节点集合，k_i表示节点集合U_i中的信源节点 表示信源节点/>到目的节点D的信道。

进一步地，所述步骤S4中分配给数据符号x_i的发射功率P_i表示为：

式中，μ表示满足的系数，E(·)表示期望，P表示总发射功率，U_i表示所有发射过数据符号x_i的节点集合，k_i表示节点集合U_i中的信源节点/> 表示信源节点/>到目的节点D的信道。

进一步地，所述步骤S5包括：信源节点S_i自身的数据流通过串并转换，调制到M个子载波上，调制到第m(1≤m≤M)个子载波上的数据b_i(n)(1≤n≤L)映射为数据符号/>N表示信源节点的个数。

进一步地，所述步骤S7中所述目的节点对接收到的信号采用最大似然进行空时译码，并进行OFDM解调。

本发明应用于无线传感器网络中，可使得非满分集正交空时分组码中不同分集增益的数据符号具有相同的传输距离，实现无线传感器网络的传输距离最大化，能够有效降低网络的功耗，延长网络的生命周期，确保网络中节点间的能量损耗基本同步。

附图说明

图1是无线传感器网络模型的示意图。

图2是按照本发明的优化发射功率的全双工协作回传方法的流程图。

图3是多信源节点的全双工协作通信系统模型的示意图。

图4是图3的系统模型的发射端链路模型示意图。

图5是第1个子载波和第2个子载波中的数据载波映射关系图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

本发明提供一种优化发射功率的全双工协作回传方法，应用于无线传感器网络中。该方法基于全双工协作通信系统模型，考虑信源节点与目的节点间采用非满分集空时码进行协作OFDM通信，通过流间最优功率分配的方式消除符号间分集增益的差异，从而消除各符号传输距离的差异，实现协作簇传输距离的最大化。同时考虑信源节点间能量消耗的公平性，采用数据载波映射，使得每个信源节点的能量消耗基本同步。

如图2所示，本发明提供一种优化发射功率的全双工协作回传方法，包括以下步骤：

步骤S1，构建全双工协作通信系统，该全双工协作通信系统如图3所示，包括N个信源节点S₁,S₂,…S_N和一个目的节点D。并且，该全双工协作通信系统采用OFDM调制，将每个信源节点的总带宽划分为若干互相重叠的子载波。

其中，N个信源节点均工作在全双工模式，聚集在较小的区域内，形成一个协作簇。信源节点间相互协作、共享数据资源，协同将数据发送给目的节点D。信源节点间采用译码转发的方式：每个信源节点在接收到其他信源节点发送的符号后，先进行译码再转发给目的节点，各信源节点均可以正确译码。设信源节点S_i到信源节点S_j的信道表示为h_ij，信源节点S_i到目的节点D的信道表示为h_i(1≤i,j≤N)。所有信道间相互独立，均为准静态瑞利衰落信道，即在长度为T个时隙的时间间隔内保持不变。协作簇中所有信源节点到目的节点D的大尺度衰落相同，因此各信源节点到目的节点D的信道分布相同。因此信源节点S_i到目的节点的信道增益|h_i|²服从参数为η的指数分布，即|h_i|²～E(η)。由于信源节点聚集在较小区域内，因此信源节点内传输距离较短，不考虑非满分集空时编码对信源节点间传输的影响，仅考虑非满分集空时编码对信源节点传输到目的节点的影响。

在实际的通信系统中，无线信道存在频率选择性衰落。由于全双工协作通信系统采用OFDM调制，将频率选择性衰落信道通过OFDM调制分割为若干个平坦衰落的独立子载波。设每个信源节点的总带宽为WHz，将总带宽划分为M个互相重叠的子载波，则每个子载波的带宽为W/MHz，在每个子载波的连续OFDM符号上传输空时编码所对应的不同时隙的数据。由于每个子载波的信道衰落相同，均为准静态瑞利衰落，因此仍然可以用h_i表示信源节点S_i到目的节点的信道。

步骤S2，采用全双工空时码矩阵递推设计方法，构造全双工协作通信系统中N个信源节点的空时码码字矩阵G_N。其中，信源节点S_i自身的待发送数据流对应为数据符号x_i，空时码码字矩阵G_N具有N列、T行(T为总时隙数)，每一列表示每一个信源节点发送的数据符号，每一行表示每一个时隙所有信源节点发送的数据符号。

全双工空时码矩阵递推设计方法为：对N-1个信源节点的空时码码字矩阵G_N-1进行递推，G_N-1为T′×(N-1)的矩阵。具体地，设新增的第N个节点为S_new，该节点自身数据的对应数据符号为x_N；在矩阵G_N-1的右侧新增一列作为新增节点S_new发送的数据符号，第N列的前T′-1行设置为0，即不发送数据，第T′行设置为新增节点S_new发送的自身数据，即数据符号x_N或然后新增行确保矩阵的正交性，从而得到N个信源节点的空时码码字矩阵G_N。这一过程相当于在已经建立全双工协作通信的N-1个信源节点中新增1个信源节点S_new，节点S_new通过T′个时隙内接收到的数据可以正确译出其余N-1个节点的数据，并将自身数据广播给其他信源节点和目的节点，建立N个信源节点的全双工协作通信。

步骤S3，根据步骤S2构造的空时码码字矩阵G_N，获取空时码码字矩阵G_N中各数据符号所对应的信道增益总和，该信道增益总和用于反映接收信噪比。

具体地，步骤S3包括：

步骤S31，根据空时码码字矩阵G_N，获取等效信道增益矩阵H_N。设和/>分别为目的节点D处的接收矢量、信道矢量、数据符号矢量和复高斯白噪声矢量，各矢量右上角的“T”表示转置，目的节点处D的接收矢量可以表示为：

根据上述公式可获得等效信道增益矩阵H_N。

步骤S32，根据等效信道增益矩阵H_N，并利用正交空时码的性质，获取对角矩阵对角矩阵/>表示为：

式中，上标“H”表示矩阵的共轭转置，对角元素λ_i是数据符号x_i经过的所有信道的信道增益总和，即其中U_i表示所有发射过数据符号x_i的节点集合，k_i表示节点集合U_i中的信源节点/> 表示信源节点/>到目的节点D的信道。

步骤S33，根据对角矩阵提取各数据符号所对应的信道增益总和；

各数据符号x_i的接收信噪比SNR_i与该数据符号所对应的信道增益总和有关，数据符号x_i的接收信噪比SNR_i为：

式中，N₀表示噪声功率，P_i表示数据符号x_i的发射功率。由于各数据符号在传输过程中经历相同的大尺度衰落，因此各数据符号具有相同的噪声功率N₀。

各符号的分集增益差异主要体现在接收信噪比的分子的上，而由于分集增益不同，导致各数据符号的接收信噪比存在差异，从而导致各信源节点的数据流所对应的数据符号的传输距离不同。因此需要分别给各数据符号分配不同的发射功率，使得各数据符号的接收信噪比相同，使得各数据符号的误码率相同，进而使得各数据符号的传输距离相同，保证整个协作簇的传输距离最大化。

因而进行步骤S4，根据空时码码字矩阵G_N中各数据符号所对应的信道增益总和，确定分配给各数据符号的发射功率，以确保各数据符号的接收信噪比相同。由此，保证不同分集增益的数据符号具有相同的传输距离，实现无线传感器网络的传输距离最大化。

分配给数据符号x_i的发射功率P_i表示为：

式中，μ表示满足的系数，E(·)表示期望，P表示总发射功率。

考虑对信源节点进行长期功率限制，因此对信道衰落作统计平均。由于传输信道是独立同分布的准静态瑞利衰落信道，且服从指数分布，有/>因此化简各符号的发射功率，得到P_i表示为：

式中，系数μ可以化简为满足的系数，n_i表示节点集合U_i中的元素个数，即发射过数据符号x_i的信源节点个数。

由于各信源节点上传输的数据符号不同，各数据符号的发射功率也不同，各信源节点的功耗都不相同，因此需要进行：

步骤S5，将各信源节点自身待发送的数据在不同子载波上映射为不同的数据符号，确保各节点的能量损耗基本同步。

数据载波映射的目的在于通过将各信源节点的自身数据在不同的子载波上映射为不同的数据符号，能够以不同的发射功率参与到协作通信中，确保节点间能量损耗的公平性。这种方法可以有效避免每个信源节点总是发射相同的数据符号、消耗相同的能量，从而导致不同功耗的信源节点间存在某个节点能量过早耗尽的情况。

具体地，本发明采用的发射端链路模型如图4所示，图中的表示信源节点S_i自身发射的长度为L的数据流，表示为/>信源节点S_i自身发射的数据流/>通过串并转换，调制到M个子载波上。数据b_i(n)(1≤n≤L)调制到第m(1≤m≤M)个子载波上，m满足m＝nmodM(mod表示取模运算，得到n除以M后的余数)。然后在每个子载波上，将数据映射为不同的数据符号。调制到第m个子载波上的数据b_i(n)映射为数据符号/>数据符号左上角的“m”表示数据符号在第m个子载波上传输，其中i′满足i′＝(i+m-1)modN。若m＝0或i′＝0，则分别令m＝M、i′＝N。对应到码字矩阵G_N中，第i′列表示信源节点S_i在第m个子载波上发送的数据符号。也就是说，在第m个子载波中的信源节点S_i承担了第1个子载波中节点S_i′的角色，消耗了第1个子载波中节点S_i′消耗的能量。

因此，每个信源节点自身的数据流调制到不同的子载波上，以轮询的方式公平地被映射为不同的数据符号。在不同的子载波上，每个信源节点根据自身数据被映射的数据符号以及步骤S1确定的码字矩阵，以不同的先后顺序参与到协作通信中。根据码字矩阵，在不同的子载波上每个信源节点承担不同的角色，因此每个信源节点都有机会发射不同的数据符号、消耗不同的能量，确保各节点能量损耗的公平性。

步骤S6，根据步骤S4中分配给各数据符号的发射功率和步骤S5中映射得到的数据符号，各信源节点在不同子载波上以不同的数据符号按照空时编码进行协作通信。

N个信源节点的协作通信过程分为共享兼传输和协同传输两个阶段，在共享兼传输阶段，各信源节点向其他节点和目的节点发送数据；在协同传输阶段，各信源节点将接收到的其他节点的数据正确译码后转发给目的节点。在整个过程中，信源节点在不同的子载波上按照映射得到的数据符号以及对应的发射功率，根据空时码码字矩阵G_N对数据符号进行空时编码。

步骤S7，目的节点接收来自各信源节点的信号，并对接收到的信号进行空时译码和解映射，得到所有信源节点的原始数据。

具体地，目的节点对接收到的信号采用最大似然进行空时译码，并进行OFDM解调，将数据符号解映射，得到所有信源节点传输的原始数据。

以下通过一具体示例对上述步骤进一步说明。

步骤S1，构建全双工协作通信系统模型，该全双工协作通信系统包括8个信源节点和一个目的节点。各信源节点到目的节点的信道均为统计独立的准静态瑞利衰落信道，|h_i|²服从参数为1的指数分布，即|h_i|²～E(1)。

步骤S2，根据全双工空时码矩阵递推设计方法，构造全双工协作通信系统模型中8个信源节点的空时码码字矩阵G₈。

从经典的Alamouti码矩阵G₂开始，通过新增列发送新增节点的数据、新增行确保矩阵正交性的方式一步步递推，得到G₈表示为：

步骤S3，根据码字矩阵G₈，得到等效信道增益矩阵为H₈：

进而得到对角矩阵

以数据符号x₁为例，其接收信噪比为：

同样的方式可以表示出数据符号x₂～x₈的接收信噪比SNR₂～SNR₈。

步骤S4，根据各数据符号的接收信噪比公式，确定各数据符号的发射功率，使得各符号的接收信噪比相同。以数据符号x₁为例，其发射功率表示为：

同样的方式可以得到符号x₂～x₈的发射功率分别为：

其中系数μ满足

步骤S4，将信源节点的数据流调制到不同的子载波上并映射为不同的数据符号。

以第1个子载波和第2个子载波为例，在第1个子载波上将信源节点S_i的自身数据b_i(1)映射为数据符号即信源节点S₁～S₈的自身数据分别映射给数据符号/>在第2个子载波上将信源节点S_i的自身数据b_i(2)映射为数据符号/>其中i′＝(i+1)modN，即信源节点S₁～S₇的自身数据分别映射给数据符号/>信源节点S₈的自身数据映射给数据符号/>因此在第1个子载波上，信源节点按照空时码码字矩阵G₈进行协作通信，码字矩阵的第1～8列分别表示信源节点S₁～S₈发送的数据。在第2个子载波上，信源节点按照空时码码字矩阵G₈进行协作通信，码字矩阵的第2～8列分别表示信源节点S₁～S₇发送的数据，第1列表示信源节点S₈发送的数据。每个信源节点根据码字矩阵发送相应数据符号时，以对应的发射功率发射给目的节点。图5示出了第1个子载波和第2个子载波中的数据载波映射关系，用c_j表示空时码码字矩阵的第j列，用/>表示在第m个子载波上信源节点S_i对应数据到数据符号/>的映射，c_j与S_i的对应关系表示矩阵的第j列数据由信源节点S_i发送。

更具体地，在第2个子载波上，信源节点S₈传输码字矩阵的第1列数据，信源节点S₁～S₇分别传输码字矩阵的第2～8列数据。也就是说，在第1个时隙中节点S₈向其他信源节点和目的节点传输数据符号x₁，节点S₁向其他信源节点和目的节点传输数据符号x₂。在第2个时隙中，节点S₈正确译出节点S₁发射的数据符号x₂并向除节点S₁以外的信源节点和目的节点发送数据符号节点S₁正确译出节点S₈发射的数据符号x₁并向除节点S₈以外的信源节点和目的节点发送数据符号/>节点S₂向其他信源节点和目的节点传输数据符号x₃。以此类推，相当于在第2个子载波上的节点S₈承担了第1个子载波中节点S₁的角色，消耗了第1个子载波中节点S₁消耗的能量，而节点S₁承担了第1个子载波中节点S₂的角色，消耗了第1个子载波中节点S₂消耗的能量。

步骤S5，8个信源节点在不同的子载波上根据步骤S4得到的数据符号，按照步骤S3得到的各数据符号的发射功率进行功率分配，并按照空时码码字矩阵G₈对数据符号进行空时编码。信源节点间相互协作、共享数据，发射给目的节点。

步骤S6，目的节点对接收到的信号采用最大似然进行空时译码，并进行OFDM解调，将数据符号解映射，得到所有信源节点传输的原始数据。

本发明可应用在基于全双工协作OFDM通信的无线传感器网络中，通过功率分配弥补非满分集空时码中不同数据符号的分集增益差异，使得非满分集正交空时分组码中不同分集增益的数据符号具有相同的传输距离，实现无线传感器网路的传输距离最大化，达到与满分集空时码传输相同的性能和效果。并且，本发明通过数据载波映射确保节点间能量损耗基本同步，能够有效降低网络的功耗，延长网络的生命周期，确保网络中节点间能量损耗基本同步。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (3)

1.一种优化发射功率的全双工协作回传方法，其特征在于，包括：

步骤S1，构建全双工协作通信系统；所述全双工协作通信系统包括若干信源节点和一个目的节点，且所述全双工协作通信系统采用OFDM调制，将每个信源节点的总带宽划分为若干互相重叠的子载波；所述信源节点工作在全双工模式，每个所述信源节点在接收到其他所述信源节点发送的符号后，先进行译码再转发给所述目的节点；

步骤S2，采用全双工空时码矩阵递推设计方法，构造所述全双工协作通信系统中所有信源节点的空时码码字矩阵；包括：对N-1个信源节点的空时码码字矩阵G_N-1进行递推：设新增的第N个节点为S_new，所述新增节点S_new自身数据的对应数据符号为x_N；在矩阵G_N-1的右侧新增一列作为新增节点S_new发送的数据符号，第N列的前T′-1行设置为0，第T′行设置为新增节点S_new发送的自身数据，T′为时隙数；然后新增行确保矩阵的正交性，得到N个信源节点的空时码码字矩阵G_N；

步骤S3，根据所述空时码码字矩阵，获取所述空时码码字矩阵中各数据符号所对应的信道增益总和；包括：

步骤S31，根据空时码码字矩阵G_N，获取等效信道增益矩阵H_N；

步骤S32，根据等效信道增益矩阵H_N，获取对角矩阵

步骤S33，根据对角矩阵提取各数据符号所对应的信道增益总和；

步骤S4，根据所述空时码码字矩阵中各数据符号所对应的信道增益总和，确定分配给各数据符号的发射功率，以确保各数据符号的接收信噪比相同；其中，分配给数据符号x_i的发射功率P_i表示为：

式中，μ表示满足的系数，E(·)表示期望，P表示总发射功率，U_i表示所有发射过数据符号x_i的节点集合，k_i表示节点集合U_i中的信源节点/> 表示信源节点到目的节点D的信道；

步骤S5，将各信源节点自身待发送的数据在不同子载波上映射为不同的数据符号；包括：信源节点S_i自身的数据流通过串并转换，调制到M个子载波上，调制到第m(1≤m≤M)个子载波上的数据b_i(n)(1≤n≤L)映射为数据符号/>N表示信源节点的个数；

步骤S6，根据所述步骤S4中分配给各数据符号的发射功率和所述步骤S5中映射得到的数据符号，各信源节点在不同子载波上以不同的数据符号按照空时编码进行协作通信；所述信源节点的协作通信过程分为共享兼传输和协同传输两个阶段，在共享兼传输阶段，各信源节点向其他节点和目的节点发送数据；在协同传输阶段，各信源节点将接收到的其他节点的数据正确译码后转发给目的节点；

步骤S7，所述目的节点接收来自各信源节点的信号，并对接收到的信号进行空时译码和解映射，得到所有信源节点的原始数据。

2.根据权利要求1所述的优化发射功率的全双工协作回传方法，其特征在于，所述对角矩阵表示为：

式中，上标“H”表示矩阵的共轭转置，U_i表示所有发射过数据符号x_i的节点集合，k_i表示节点集合U_i中的信源节点 表示信源节点/>到目的节点D的信道，N表示信源节点的个数。

3.根据权利要求1所述的优化发射功率的全双工协作回传方法，其特征在于，所述步骤S7中所述目的节点对接收到的信号采用最大似然进行空时译码，并进行OFDM解调。