1.一种多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
建立协作网络,协作网络包括N个源节点和N个目标节点,没有中继节点,源节点间相互协作,传输分为两个阶段,第一阶段:源节点si向自己的目标节点发送数据,其他N-1个源节点尝试解码si的数据,解码成功的节点加入解码成功集合A(si);第二阶段:如果源节点si直接传输成功,目标节点反馈确认帧给si,不需要启动协作传输,如果传输失败,目标节点采用与si相同的速率反馈否决帧,解码成功集合A(si)中能够正确接收反馈帧的节点加入反馈节点集合B(si),接着采用集中式或者分布式的选择方法在反馈节点集合B(si)中选出最佳中继将数据转发给目标节点,且最佳中继以最小的可靠传输功率进行协作,若有功率剩余,还可以继续支持其他需要该中继协作的源节点;
所述集中式选择法选自最优中继选择法、从源节点角度出发的次优中继选择方法、从中继节点角度出发的次优中继选择方法中的一种;所述最优中继选择法的步骤为:对每个源节点的所有中继选择情况进行全遍历,在进行遍历时,若源节点s1选中的中继节点为r(s1),分配给中继节点r(s1)最小可靠传输功率P1后,由主控节点判断r(s1)剩余功率1-P1能否继续支持需要中继节点r(s1)协作的源节点,若能够支持,则中继节点r(s1)仍是这些源节点的备选中继,否则不予考虑;接着从反馈节点集合B(s2)中选择一个中继节点r(s2),分配的功率为P2,若r(s1)≠r(s2),同样地,判断剩余功率1-P2能否支持需要r(s2)协作的源节点;
若r(s1)=r(s2),则判断r(s2)在剩余功率1-P1-P2的情况下,是否能够继续支持需要其协作的源节点,若能够支持,则r(s2)仍是这些源节点的备选中继,否则不予考虑,以此类推,直到遍历完所有情况,在所有的中继选择情况中选择一组中继,使得传输链路成功的个数最大即为最优的中继组合。
2.根据权利要求1所述的多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法,其特征在于,采用从源节点角度出发的次优中继选择方法,设|B(si)|为源节点si的集合B(si)中中继节点的个数,则具体步骤为:第1步:将|B(si)|按从小到大的顺序排列,|B(si)|表示反馈节点集合B(si)中中继节点选出|B(si)|的最小值|B(s)|min;
第2步:若|B(s)|min=1,则选这唯一的节点为该源节点的中继节点,执行第4步,若|B(s)|min>1,分别计算B(s)min中每个节点被选择前后,在分配给中继最小的可靠传输功率后,在剩余功率下,所有其余源节点|B(si)|之和的减少量D,记为D表示减少量;
第3步:选择使D最小的节点ri为最佳中继;
第4步:更新其余源节点的反馈节点集合B(si),判断ri在剩余功率的情况下,能否使所需协作的源节点传输成功,若能支持传输,则此源节点的B(si)仍保留ri,否则将ri从此集合中删除;
第5步:返回到第1步执行迭代过程,直到N个源节点的中继选择完毕。
3.根据权利要求1所述的多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法,其特征在于,采用从中继节点角度出发的次优中继选择方法,设C(si)为所有分享中继ri的源节点的集合,|C(si)|表示共享集合中源节点的个数,则具体步骤如下:第1步:将中继节点按被共享的次数M从小到大排列,选出M最小的中继节点r1;
第2步:若|C(r1)|=1,则将r1分配给该源节点,执行第4步, 若|C(r1)|>1,则将这几个共享r1的源节点的|B(si)|从小到大排序,优先选择|B(si)|小的源节点进行协作,若同时有多个均为最小,则随机选择一个;
第3步:若r1分配出一部分功率后仍有剩余,则判断剩余的功率能否继续支持下一个源节点,即|B(si)|第二小的源节点,若能够支持传输,则将r1分配给该源节点,若不能够支持,则将r1从此节点的|B(si)|中删除,并跳到下一个源节点继续进行判断,直到r1的功率被分配完或对所有共享r1的源节点都判断完毕,执行第4步;
第4步:更新其余中继节点的共享集合C(ri),将已被r1支持协作的源节点从其他包含此源节点的共享集合C(ri)中删除;
第5步:返回到第1步执行迭代过程,直到N个源节点的中继选择完毕。
4.根据权利要求1所述的多源多目标无线网络的中继选择与功率分配方法,其特征在于,采用分布式的方式进行中继选择,即没有主控节点的存在,每个源节点只知道自己B(si)中的中继情况,从s1依次进行中继选择,并以节点被共享的次数为参数,在每个源节点都开启一个定时器,即定时器最先归零的节点被选为最佳中继节点, 具体步骤如下:第1步:以si的B(si)中各个节点被共享次数为参数,计算定时器初值Ti,开启定时器;
第2步:选择定时器最先归零的节点为最佳中继b,即被共享次数最少的节点,并分配给b最小的可靠传输功率;
第3步:若b的剩余功率Pb>0,则继续参与下一个节点的最佳中继竞争;否则退出竞争,并更新包含中继b的其他源节点的B(si);
第4步:返回到第1步执行迭代过程,直到N个源节点的中继选择完毕。