基于双向多中继网络的中继调度策略分析蔡康龙，李冬，林志雄，杨亮**（暨南大学信息科学与技术学院,广州510632）5101520摘要：采用迫零技术往往会增加噪声对系统的影响，减少噪声影响的方法可以采用调度策略。本文基于迫零接收双向多输入多输出（MIMO）多中继网络，对三种中继调度策略Max-Max,Min-Max和空间独立调度进行研究，推导出三种调度策略对应的累积概率公式，然后对三种不同算法的双向中继网络的中断率进行分析比较,我们发现在相同条件下，空间独立调度策略最优，Min-Max调度策略则优于Max-Max调度策略。关键词：双向中继网络；调度算法；中断率中图分类号：TN929.5TheAnalysisofTwo-WayMulti-RelayNetworkunderDifferentRelaySchedulingPoliciesCAIKanglong,LIDong,LINZhixiong,YANGLiang(InformationScienceandTechnologySchool,JinanUniversity,Guangzhou510632)Abstract:Usingzero-forcingtechniqueisknowntosufferfromnoiseenhancement.Schedulingpoliciescanbeusedtoreducethiseffect.Underthetwo-waymulti-relaynetwork,weinvestigatetheoveralloutageprobabilityofthreedifferentrelayschedulingpolicies:max-maxmin-maxandspatially-independentscheduling.ThenderivetheexpressionsforPDFoftheseschedulingpolicies.Inthesamecondition,wefindtheschedulingpoliciesofspatially-independenthasthebestperformance,Min-MaxschedulingisbetterthanMax-Maxscheduling.Keywords:two-wayrelaynetwork;schedulingalgorithm;outageprobability250引言在多输入多输出系统下，采用中继技术已经被证明能有效地提高系统性能，如通过节点合作可以获得空间分集[1]、提高节点有效的覆盖范围。双向中继网络是在单向中继基础上发展而来，双向中继网络的频谱效率是单向中继网络的两倍[2,3]。近期，因为物理层网络编码3035（Physical-layerNetworkCoding）可以提高中继节点的转发效率和网络吞吐量，所以广泛被应用到双向中继网络中。PNC是在网络的中间节点上对信息进行编码处理，如放大转发（AF）和解码转发（DF），其中AF是一种将信号放大然后转发到目的地的简单中继协议，它解决了信号在传输过程遇到的信号能量衰落问题。论文[4]提出基于空间复用方案的迫零技术来支持多天线节点双向数据流，但简单的线性ZF发射器在较差的无线衰落信道中的端到端分集增益相当低。在论文[5]中提到的四种不同的单向中继网络都采用了迫零技术，并推导出中继网络系统的中断率。以上论文都有一个共同的天线限制问题，中继天线都小于或等于用户天线，考虑不够全面。本文要将要研究的是基于迫零技术的双向多中继网络的中继调度策略。论文[6]提出了---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---作者简介：蔡康龙（1988-），男，在读研究生，主要研究方向是新一代无线通信技术通信联系人：杨亮（1977-），男，博士，暨南大学教授、硕士生导师，主要研究方向为新一代无线通信技术.liangyang.guangzhou@gmail.com-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---404550基于系统总误比特率最小或总容量最大的中继选择策略，此方法计算过程比较复杂。论文[7]则提出了用户选择的标量选择策略：Max-Max和Min-Max，向量调度策略：空间独立调度。本文所研究的则是基于论文[7]所研究的选择策略思想，选择接收中继天线最优信干噪比对应的中继来接收信号，简单并有效地实现中继的调度。本文的结构安排如下：第二部分提出系统的模型并得到系统的信干噪比；第三部分分析三种中继调度策略，并求出此三种调度策略对应的累积概率密度和中断率。第四部分结合仿真进行数值分析比较，由此可知空间独立调度策略的优于其余两种调度策略，并且这三种调度策略的中断率都随中继数增加而下降；最后部分是总结和未来研究的方向。1系统模型本模型为J(J1)个中继和两个用户的MIMO双向中继网络(如图1所示)，采用的是双时隙双向中继网络。我们假设节点1和节点2都配置N根天线，且是半双工的工作模式，所有中继都配置M(NM)根天线，信道为瑞利衰落信道，那么节点i...