全双工多中继网络的中断分析与中继决策

江虹，辜馨月，杨浩

（西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳 621010）

在无线网络通信中，由于环境的多径效应、阴影衰落等影响，部分通信节点间的直连通信链路会变得不可靠，空间距离过远的节点甚至可能无法直接进行通信.此外，随着无线设备的普及和带宽应用的不断增加，移动数据流向呈现爆炸式增长，有限的频谱资源愈发紧缺，无线网络对提升通信速率、提高频谱利用率的要求日益增强[1-2].近年来，为改善无线网络的通信性能，缓解频谱资源紧缺的现状，全双工无线中继网络（Full Duplex Wireless Relaying Networks，FD-WRNs）受到了广泛关注.FD-WRNs 能在不提高节点发射功率的情况下扩大网络通信范围，有效提高频谱利用率[3-6].然而，在FD-WRNs 网络中，接收机的天线不仅会接收到其他发射机的干扰，还会接收到自身天线发送出的干扰，即节点自干扰[7-10].同时，在多中继情况下，如果不能合理选择中继节点，有可能会导致网络服务质量下降.

中断概率是衡量无线通信系统的重要指标，为获得更好的通信性能，许多学者在不同的网络环境下对其展开了分析.Koc 等[11]和Nauryzbayev 等[12]在不考虑直达链路的情况下分别基于Nakagami-m 衰落和α-μ 衰落对全双工中继系统进行了中断性能分析.Wang 等[13]在考虑直达链路和传输延时的情况下给出了放大转发中继策略下全双工系统的中断概率闭合表达式.Zhong 等[14]针对无线携能通信系统（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer，SWIPT），分析比较了解码转发与放大转发两种模式下中断概率的性能表现.但上述文献中涉及的通信系统模……