專利名稱：協(xié)作通信系統(tǒng)中基于自適應(yīng)的權(quán)重簇頭分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及協(xié)作通信系統(tǒng)中簇分配方法。
背景技術(shù)：
協(xié)作通信是基于不同源節(jié)點(用戶終端)共享簇頭節(jié)點的資源(如電池能量)以 期改善傳輸質(zhì)量。通過協(xié)作過程，當(dāng)一個用戶節(jié)點向目標(biāo)基站發(fā)送信號遇到銳利深衰落時， 該用戶可以充分利用它的協(xié)作節(jié)點協(xié)作通信，以期達(dá)到用戶傳輸需要的QoS。一般來說所有 用戶節(jié)點隨機(jī)分布在網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點都有機(jī)會成為簇頭節(jié)點和成員節(jié)點。通常具有較好 性能的節(jié)點更有機(jī)會成為簇頭節(jié)點，比如具有較低移動性、較高能量的節(jié)點。當(dāng)選定簇頭節(jié) 點，在設(shè)定廣播通信范圍內(nèi)的節(jié)點則成為該簇頭節(jié)點的組員節(jié)點。如何選擇簇頭節(jié)點和其 組員節(jié)點，即簇分配問題，則是十分重要的問題。目前的簇分配方法中，很難同時兼顧協(xié)作通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)中個體公平 性。經(jīng)常會發(fā)生當(dāng)滿足整體性能穩(wěn)定的時候，個體的公平性下降；當(dāng)滿足公平性條件下，系 統(tǒng)穩(wěn)定性又發(fā)生變化。如何根據(jù)整個系統(tǒng)的條件，自適應(yīng)的選擇出相對最優(yōu)的簇頭節(jié)點，是 目前存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的簇分配方法難以兼顧協(xié)作通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)中 個體的公平性的問題，從面提供一種協(xié)作通信系統(tǒng)中基于自適應(yīng)的權(quán)重簇頭分配方法。協(xié)作通信系統(tǒng)中基于自適應(yīng)的權(quán)重簇頭分配方法，它由以下步驟實現(xiàn)步驟一、針對參與簇頭分配的每一個用戶節(jié)點U，找出其廣播傳輸范圍內(nèi)的全部鄰 近節(jié)點U，；步驟二、對于每個用戶節(jié)點U，根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.協(xié)作通信系統(tǒng)中基于自適應(yīng)的權(quán)重簇頭分配方法，其特征是它由以下步驟實現(xiàn) 步驟一、針對參與簇頭分配的每一個用戶節(jié)點u，找出其廣播傳輸范圍內(nèi)的全部鄰近節(jié)占步驟二、對于每個用戶節(jié)點U， 根據(jù)公式F,=U -^uVv - Fv,相對運(yùn)動 K + K同相運(yùn)動計算它和其全部鄰近節(jié)點U’的相對速度；式中1表示節(jié)點U’和用戶節(jié)點U之間 的相對移動速度和相對移動方向；vv為用戶節(jié)點u的運(yùn)動速度矢量，Vv，為節(jié)點U’的運(yùn)動速 度矢量；步驟三、對于每個節(jié)點U， 根據(jù)公式dUΣS = 2…IOIgr ,u -Mi^( ^Vv r ,u、—u J+IOigr ,u —u 、r ,u、—u J+IOigr ,u —uTO)^、r ,u '—μU計算它的穩(wěn)定性因子式中尸;代表由節(jié)點U’到用戶節(jié)點u第m次鏈路時的接收功率；m為正整數(shù)； 步驟四、對于每個用戶節(jié)點U， 根據(jù)公式‘ U-、°F,=Λ U-Ifj^KU u=0Λ U-IU U=O計算它的公平性因子Fu ；式中Thu為用戶u的吞吐量；U為系統(tǒng)接入的用戶數(shù)； 步驟五、根據(jù)公式Wf= βρ+λ·UILUU.max J確定代表穩(wěn)定性和公平性所對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)Ws和Wf ；式中β s、β F是穩(wěn)定性和公平性的固定參數(shù)；λ是自適應(yīng)調(diào)整最大范圍，Umax是系統(tǒng)能 夠容納的最大用戶數(shù)目；U是系統(tǒng)接入的用戶數(shù)；步驟六、根據(jù)步驟三獲得的穩(wěn)定性因子&、步驟四獲得的公平性因子Fu、步驟五獲得的穩(wěn)定性和公平性所對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)Ws和wF，通過公式
全文摘要
協(xié)作通信系統(tǒng)中基于自適應(yīng)的權(quán)重簇頭分配方法，涉及協(xié)作通信系統(tǒng)中簇分配方法。它解決了現(xiàn)有的簇分配方法難以兼顧協(xié)作通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)中個體的公平性的問題。其方法1.找出每個用戶節(jié)點廣播傳輸范圍內(nèi)的全部鄰近節(jié)點；2.計算每個用戶節(jié)點和其全部鄰近節(jié)點的相對速度；3.計算每個用戶節(jié)點的穩(wěn)定性因子；4.計算每個用戶節(jié)點的公平性因子；5.確定代表穩(wěn)定性和公平性所對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；6.計算所有用戶節(jié)點的權(quán)重；7.選擇具有最小權(quán)重的用戶節(jié)點作為簇頭，并將所述簇頭及簇頭鄰近的節(jié)點分配為一個虛擬小區(qū)；8.返回執(zhí)行步驟一，直至網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都被分配在相應(yīng)的虛擬小區(qū)中。本發(fā)明適用于協(xié)作通信中虛擬小區(qū)分配。
文檔編號H04W16/22GK102056181SQ201010509890
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者于啟月, 孟維曉, 張娜, 陳曦 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)