吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (4): 1313-1319.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604042

• 论文 • 上一篇    下一篇

基于动态中继激励的协作下行传输用户调度

李钊, 李培凤, 蔡沈锦   

  1. 西安电子科技大学 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室, 西安 710071
  • 收稿日期:2014-12-23 出版日期:2016-07-20 发布日期:2016-07-20
  • 作者简介:李钊(1981-),男,副教授,博士.研究方向:宽带无线通信.E-mail:zli@xidian.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61231008,61102057); 国家科技重大专项基金项目(2012ZX03003005-005); 高等学校引智计划基金项目(B08038); 长江学者和创新团队发展计划基金项目(IRT0852); 中央高校基本科研业务费资金项目(K5051301014)

User scheduling in cooperative downlink transmission based on dynamic relay stimulation

LI Zhao, LI Pei-feng, CAI Shen-jin   

  1. State Key Laboratory of Integrated Service Networks, Xidian University, Xi'an 710071, China
  • Received:2014-12-23 Online:2016-07-20 Published:2016-07-20

摘要: 针对协作下行通信系统提出一种基于动态中继激励的用户调度机制,对目的用户和中继节点进行联合调度,并对协助其他用户数据传输的移动节点给予合理的资源补偿。将中继节点对目的用户的数据协作贡献进行量化,基于该参数和节点的剩余能量进行调度权重的计算,实现对中继节点调度机会的动态补偿。仿真结果表明,所提机制能够改善参与数据协作的用户的调度公平性,延长系统生存时间,提高用户能量效率。

关键词: 通信技术, 协作通信, 下行链路, 调度, 能量效率

Abstract: A user scheduling mechanism based on dynamic relay stimulation is proposed for cooperative downlink communication system. The scheme jointly schedules a target user and a relay node. A reasonable portion of resource is offered as a reward to a mobile node that assists the data transmission of other user. The cooperative contribution of a relay node to the destination user is quantified. Based on this parameter as well as the user's residual energy, the scheduling weight is computed. Then the dynamic compensation of scheduling opportunity to a relay node is achieved. Simulation results show that the proposed scheme can increase the fairness of users who participate in data cooperation. Also it can improve the system lifetime and user's energy efficiency.

Key words: communications, cooperative communication, downlink, scheduling, energy efficiency

中图分类号: 

  • TN929.5
[1] Biglieri E, Calderbank R, Constantinides A, et al. MIMO Wireless Communications[M]. New York:Cambridge University Press, 2007: 43-50.
[2] Bhute Y, Raut A R. A survey on relay selection strategies in cooperative wireless network for capacity enhancement[J]. International Journal of Computer Applications, 2013, 65 (25): 12-17.
[3] Barua B, Ngo H Q, Shin H. On the SEP of cooperative diversity with opportunistic relaying[J]. IEEE Commun Lett, 2008,12 (10):727-729.
[4] Altubaishi E S, Shen X. A novel distributed fair relay selection strategy for cooperative wireless system[C]∥IEEE International Conf on Commun (ICC), Ottawa,2012: 4160-4164.
[5] Li P Q, Yuan W, Chen Q Z. Transmit power minimization for outage-constrained relay selection over Rayleigh-fading channels[J]. IEEE Commun Lett, 2014, 18(8): 1383-1386.
[6] Lee K, Kwon H M, Sawan E M, et al. Selection of amplify-and-forward mobile relay under cascaded Rayleigh fading[C]∥IEEE Veh Technol Conf (VTC), Dresden, 2013:1-5.
[7] Kim J,Lee J,Son K, et al.Two-hop opportunistic scheduling in cooperative cellular networks[J].IEEE Trans Veh Technol,2012,61(9):4194-4199.
[8] Hunter C, Lin Z, Sabharwal A. Leveraging physical-layer cooperation for energy conservation[J]. IEEE Trans Veh Technol, 2014, 63(1): 131-145.
[9] Su W, Matyjas J D, Batalama S. Active cooperation between primary users and cognitive radio users in cognitive ad-hoc networks[C]∥IEEE International Conf on Acoustics Speech and Sig Processing (ICASSP), Dallas, 2012: 3174-3177.
[10] Li W, Cheng X Z, Tao J. Cooperative multi-hop relaying via network formation games in cognitive radio networks[C]∥IEEE International Conf on Computer Commun (INFOCOM), Turin, 2013: 971-979.
[11] Zhao D, Zhao H, Xiang W. Smart relaying for selection combining based decode-and-forward cooperative networks[J]. IEEE Commun Lett, 2014, 18(1): 74-77.
[12] Liu E, Zhang Q, Leung K. Relay-assisted transmission with fairness constraint for cellular networks[J]. IEEE Trans Mobile Computing, 2012, 11(2): 230-239.
[13] Evans J S. Optimal resource allocation for pilot symbol aided multiuser receivers in Rayleigh faded CDMA channels[J]. IEEE Trans Commun, 2002, 50(8): 1316-1325.
[14] Sigdel S, Krzymien W A. Simplified fair scheduling and antenna selection algorithms for multiuser MIMO orthogonal space-division multiplexing downlink[J]. IEEE Trans Veh Technol, 2009, 58 (3): 1329-1344.
[15] Cohen K, Leshem A. A time-varying opportunistic approach to lifetime maximization of wireless sensor networks[J]. IEEE Trans Sig Processing, 2010, 10(58): 5307-5319.
[16] Liu L J, Miao G W, Zhang J Z. Energy-efficient scheduling for downlink multi-user MIMO[C]∥IEEE International Conf on Commun (ICC), Ottawa,2012: 4390-4394.
[17] Zheng Y R, Xiao C S. Simulation models with correct statistical properties for Rayleigh fading channels[J]. IEEE Trans Commun, 2003, 51 (6): 920-928.
[1] 周彦果,张海林,陈瑞瑞,周韬. 协作网络中采用双层博弈的资源分配方案[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1879-1886.
[2] 孙晓颖, 扈泽正, 杨锦鹏. 基于分层贝叶斯网络的车辆发动机系统电磁脉冲敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1254-1264.
[3] 董颖, 崔梦瑶, 吴昊, 王雨后. 基于能量预测的分簇可充电无线传感器网络充电调度[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1265-1273.
[4] 牟宗磊, 宋萍, 翟亚宇, 陈晓笑. 分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1274-1281.
[5] 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304.
[6] 谢志强, 郭禾, 苏文秀, 辛宇, 杨静. 存在多工序同时结束的多车间逆序综合调度算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 578-587.
[7] 陈瑞瑞, 张海林. 三维毫米波通信系统的性能分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 605-609.
[8] 张超逸, 李金海, 阎跃鹏. 双门限唐检测改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 610-617.
[9] 关济实, 石要武, 邱建文, 单泽彪, 史红伟. α稳定分布特征指数估计算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 618-624.
[10] 李炜, 李亚洁. 基于离散事件触发通信机制的非均匀传输网络化控制系统故障调节与通信满意协同设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 245-258.
[11] 孙晓颖, 王震, 杨锦鹏, 扈泽正, 陈建. 基于贝叶斯网络的电子节气门电磁敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 281-289.
[12] 武伟, 王世刚, 赵岩, 韦健, 钟诚. 蜂窝式立体元图像阵列的生成[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 290-294.
[13] 袁建国, 张锡若, 邱飘玉, 王永, 庞宇, 林金朝. OFDM系统中利用循环前缀的非迭代相位噪声抑制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 295-300.
[14] 王金鹏, 曹帆, 贺晓阳, 邹念育. 基于多址干扰和蜂窝间互扰分布的多载波系统联合接收方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 301-305.
[15] 石文孝, 孙浩然, 王少博. 无线Mesh网络信道分配与路由度量联合优化算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1918-1925.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 朱剑峰, 林逸, 陈潇凯, 施国标. 汽车变速箱壳体结构拓扑优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 584 -589 .
[2] 周逢道, 王金玉, 唐红忠, 张赫, 周继瑜. 近地表电磁探测多频数字驱动信号产生技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 682 -687 .
[3] 欧阳继红, 王振鑫, 景黎. 扩展度量关系的9-交集模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 695 -700 .
[4] 郭铁梁, 赵旦峰, 杨大伟. 正交频分复用水声通信系统多普勒频移快速估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 813 -818 .
[5] 何耀, 刘兴涛, 张陈斌, 陈宗海. 基于动力电池组内阻模型的绝缘检测算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1165 -1170 .
[6] 李志斌, 金茂菁, 刘攀, 徐铖铖. 提高高速公路通行效率的可变限速控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1204 -1209 .
[7] 袁哲, 马文星, 刘春宝, 刘浩. 重型车开式液力减速器温度场分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1271 -1275 .
[8] 隋洲, 蔡中义, 兰英武, 李明哲. 连续柔性成形三维曲面件的形状控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1302 -1306 .
[9] 杨小军, 宋青松, 马祥, 李东海. 基于多模型信息滤波器的故障容错目标跟踪[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1381 -1385 .
[10] 伍文, 孟相如, 刘芸江, 火兴林. 基于连续时间Markov的网络可生存性建模与量化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(05): 1395 -1400 .