基于功率分配最优中继选择的研究

徐丹丹+葛文萍

摘 要：文中研究了一种低干扰、高通信质量的中继选择方案，用拉格朗日极值法分配源节点和中继节点的功率，其目的在于使系统的中断率最小。文中的方案由各链路的平均信噪比、发射功率的倒数与约束条件组成拉格朗日函数；再对拉格朗日函数求极值，求出能使联合函数最大的功率分配值，然后把功率和信道参数代入被发送信息的系数中，对系数和排序选择出系数最大的中继节点；结合放大转发策略完成通信。理论分析与仿真结果表明，在相同条件下，所提出的方案在中断率方面明显优于随机选择方案、最大和准则方案，此外，中继节点数和数据传输速率也是影响中断率的一个因素。

关键词：中继选择；信息系数；发射功率；中断率

中图分类号：TN911.25+4；TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）02-00-03

0 引 言

在实际通信系统中，由于地理环境、建筑物、气候等复杂多变，数据传输过程中存在快、慢以及多径衰落现象，采用中继转发可以降低无线传输链路中断率，从而保证整个通信系统的有效性和可靠性。在文献[1]中，C. C. Chu等人提出了最小错误比特率的功率分配算法，作者假设源节点使用相同的发射功率、中继节点也使用相同的发射功率将信息传送到目的地，没有根据不同的环境和不同的信道增益合理控制发射功率的大小。在文献[2，3]中作者研究了两跳中继方案的功率分配和中继选择算法，并假设源节点知道所有信道状态信息（CSI），没有考虑信噪比的影响。……