CN103458470A - 认知中继***中基于QoS的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种认知中继***中基于QoS的传输方法，包括：获取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合，并根据该信道集合选取为源节点分配信道，并根据分配信道为目的节点选择合适的中继节点。本发明通过提供一种认知中继***中基于QoS的传输方法，通过对优先级最高的预设值个传输业务的源节点进行选取所需带宽最大的源节点，为该源节点分配信道；通过为源节点分配的信道进行传输业务，并根据信道系数矩阵为该源节点传输业务选择中继，从而保证了带宽需求，最小化用户时延，并降低了***的误码率，在整体上保证了用户的QoS需求。

Description

认知中继***中基于QoS的传输方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种认知中继***中基于QoS的传输方法。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，人们对***传输过程中传输业务的要求也在不断提高。在***传输过程中，用户的时延、信道的带宽以及***的误码率等一些服务质量参数，都在影响着传输业务的传输速度和可靠性，传输业务的QoS越来越成为***传输过程中的影响传输业务质量的重要因素。特别地，在认知无线电***中，可用频谱资源在数量和频段位置上随授权用户的频谱使用情况而动态改变，这种频谱资源的时变特性使得业务的服务质量QoS难以得到可靠保证。因此，如何根据***可用频谱资源的变化情况，动态地调整信道分配策略，最大限度地保证认知无线电***传输过程中传输业务的QoS，是近年来研究的热点。

在目前的***传输过程中，通常采用为传输业务从源节点到目的节点分配可用信道方法，通过可用信道的选择，将业务数据在可用信道上由源节点直接传送到目的节点，但很多情况下源节点和目的节点间没有直达链路。协作通信***很好地解决了这个问题，通过引入中继，使多个单天线的终端共享彼此的信道，形成虚拟多天线阵列，获得空间的分集增益，并通过调整中继转发信号的功率和相位来实现分布式波束成形，可以有效提高***的传输性能。

然而，现有的技术方案将全部中继都用来参与波束成形，没有考虑不同协作链路的衰落特性，误码率性能没有达到最佳。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明解决的技术问题是：如何从带宽需求、用户时延以及***误码率上保证***整体的Qos需求。

（二）技术方案

本发明提供一种认知中继***中基于QoS的传输方法，所述方法包括：

S1：获取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合；

S2：根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，计算所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，并根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道；

S3：根据为源节点分配的信道，源节点向目的节点请求信道信息，根据目的节点发送的信道信息构造信道系数矩阵，对信道系数矩阵进行处理，得到处理后的矩阵H_sort，在H_sort中任取一个元素，并与信道系数矩阵中的元素形成映射关系；

S4：根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max，根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的***SINR，并根据***SINR与***SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合。

优选地，在步骤S1之前还包括：

检测信道状态，获得可用信道，检测源节点队列状态，当存在未分配信道的源节点时，计算各源节点传输业务的优先级。

优选地，所述根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合包括：

在优先级最高的预设值个传输业务的源节点中选取所需带宽最大的源节点，将带宽大于所述所需带宽最大的源节点的所需带宽的可用信道组成信道集合。

优选地，所述根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道包括：

将计算得到的所述所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，与所述信道集合中相应信道的可用时长进行差值运算，将时间差值小于0的信道中传输速率最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点；

若时间差值均为大于或等于0，则将所述信道集合中源节点传输数据量最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点。

优选地，步骤S2之后步骤S3之前还包括：

将已分配的信道从可用信道中删除，并根据剩余的源节点返回步骤S2，继续进行信道分配，直到预设值个源节点均分配完毕。

优选地，当预设值个源节点分配完毕后，则继续检测源节点队列状态，当检测到存在未分配信道的源节点时，则继续进行步骤S1-S2；若不存在未分配信道的源节点时，则继续步骤S3-S4。

优选地，所述对信道系数矩阵进行处理具体包括：

对信道系数矩阵中每一列的元素进行降序排列，并计算每一列的最大SINR；比较每一列的最大SINR，并对列进行降序排列，得到处理后的矩阵H_sort。

优选地，所述根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max包括：

S41：预设一个空集K，令U_k=0,k=1,2,…K，表示每个中继初始状态不对应任何目的节点，K为中继节点的总个数，且预设(i,j)为H_sort中的任意元素，初始状态令i=1,j=1；

S42：判断j和K的关系，若j≠K，则根据所述映射关系得到(k,m)=map^-1(i,j)；若j=K，则跳转步骤S44；

S43：判断U_k是否为0，若U_k=0，则更新U_k=m，表示第k个中继对应于第m个目的节点，K=K∪{k}，j=j+1，并跳转步骤S42；若U_k≠0，则i=i+1跳转步骤S42；

S44：每一个目的节点得到与之对应的最佳中继节点，获得***此时的SINR，并令SINR_max=SINR。

优选地，所述根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的***SINR，并根据***SINR与***SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合包括：

设其中一个剩余中继节点k，计算剩余中继节点k参与协作波束成形时的***SINR，若SINR_{k}∪K>SINR_max，则更新SINR_max=SINR_{k}∪K，U_k=m，K=K∪{i}；若SINR_{k}∪K≤SINR_max，则节点i不参与协作波束成形，且进行下一个剩余中继节点的判断，当所有剩余中继节点判断完成后，得到中继选择结果的集合。

（三）有益效果

本发明通过提供一种认知中继***中基于QoS的传输方法，在认知无线电***中，通过对优先级最高的预设值个传输业务的源节点进行选取所需带宽最大的源节点，并通过计算所述带宽最大的源节点传输业务在信道集合中各传输信道的传输时间，为该源节点分配信道，从而保证了带宽需求，最小化用户时延；通过为源节点分配的信道进行传输业务，并根据信道系数矩阵为该源节点传输业务选择中继，降低了***的误码率；通过为传输业务选择可用信道以及为传输该传输业务的源节点和目的节点之间选择中继，从而在整体上保证了用户的QoS需求。

附图说明

图1是本发明提供的方法流程图；

图2是多用户多中继的***模型；

图3是空间可用信道的状态；

图4是分配信道的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

本发明提供了一种认知中继***中基于QoS的传输方法，方法流程图如图1所示，所述方法包括：

S1：获取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合；

S2：根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，计算所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，并根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道；

S3：根据为源节点分配的信道，源节点向目的节点请求信道信息，根据目的节点发送的信道信息构造信道系数矩阵，对信道系数矩阵进行处理，得到处理后的矩阵H_sort，在H_sort中任取一个元素，并与信道系数矩阵中的元素形成映射关系；

S4：根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max，根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的***SINR，并根据***SINR与***SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合。

本发明实施例提供了一种认知中继***中基于QoS的传输方法，在***传输中的第一跳中，通过对优先级最高的预设值个传输业务的源节点进行选取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，并通过计算带宽最大的源节点传输业务在信道集合中各传输信道的传输时间，为该源节点分配信道，从而保证了用户的带宽需求，最小化用户时延；通过在***传输的第二跳中，通过为源节点分配的信道进行传输业务，并根据信道系数矩阵为该源节点传输业务选择中继，从而降低了***的误码率。通过***传输的第一跳和第二跳之后，本发明实施例在整体上保证了用户的QoS需求。

本发明实施例提供的基于QoS的***传输方法，需要当检测源节点队列状态存在未分配信道的源节点时，通过计算各源节点传输业务的优先级后，才开始进行本发明实施例提供的技术方案，并且在此之前需要检测信道状态，获得可用信道，为后续技术方案提供可用信道。

根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合包括：在优先级最高的预设值个传输业务的源节点中选取所需带宽最大的源节点，将带宽大于所述所需带宽最大的源节点的所需带宽的可用信道组成信道集合，从而保证了带宽的需求。

在计算得到的所述所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，与所述信道集合中相应信道的可用时长进行差值运算，将时间差值小于0的信道中传输速率最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点，若时间差值小于等于0，则将所述信道集合中源节点传输数据量最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点，保证了源节点传输业务的传输时间。

在为源节点分配信道后，将已分配的信道从可用信道中删除，并继续进行信道分配，直到预设值个源节点均分配完毕，保证了选取的预设值个源节点能够全部分配了信道。

当预设值个源节点分配完毕后，则继续检测源节点队列状态，当检测到存在未分配信道的源节点时，则继续为未分配信道的源节点进行信道分配；若不存在未分配信道的源节点时，则继续为传输业务选择中继，进一步保证了所有源节点能够全部分配了信道。

对信道系数矩阵中每一列的元素进行降序排列，并计算每一列的最大SINR；比较每一列的最大SINR，并对列进行降序排列，得到处理后的矩阵H_sort，通过对信道系数矩阵进行处理，使得在H_sort中任取一个元素，与信道系数矩阵中的元素形成映射关系，为后续步骤中源节点选择合适的中继节点。

所述预设一个空集，并根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max包括：SS41：预设一个空集K，令U_k=0,k=1,2,…K，表示每个中继初始状态不对应任何目的节点，K为中继节点的总个数，且预设(i,j)为H_sort中的任意元素，初始状态令i=1,j=1；SS42：判断j和K的关系，若j≠K，则根据所述映射关系得到(k,m)=map^-1(i,j)；若j=K，则跳转步骤S44；S43：判断U_k是否为0，若U_k=0，则更新U_k=m，表示第k个中继对应于第m个目的节点，K=K∪{k}，j=j+1，并跳转步骤S42；若U_k≠0，则i=i+1跳转步骤S42；S44：每一个目的节点得到与之对应的最佳中继节点，获得***此时的SINR，并令SINR_max=SINR。通过预设一个空集，根据该空集选择与目的节点对应的最佳中继节点，使得在选择过程中更加便捷。

本发明实施例中预设其中一个剩余中继节点k，计算剩余中继节点k参与协作波束成形时的***SINR，若SINR_{k}∪K>SINR_max，则更新SINR_max=SINR_{k}∪K，U_k=m，K=K∪{i}；若SINR_{k}∪K≤SINR_max，则节点i不参与协作波束成形，且进行下一个剩余中继节点的判断，当所有剩余中继节点判断完成后，得到中继选择结果的集合，保证了所有剩余中继节点都能够判断完成，从而使得此时***的误码率最小。

本发明实施例提供一种认知中继***中基于QoS的传输方法的具体实施例，为实施例1的具体或补充。

假设一个基于OFDMA接入方式的多用户多中继的认知无线电***，如图2所示。***中有M个源—目的的认知节点对(S_m,D_m)，m=1,2,…,M和K个中继，M>K，它们与N个授权用户共享频谱资源。所有的认知节点通过无线信道与一个认知基站(Cognitive Base Station,CBS)连接，基站已获知所有的信道状态。假设每个认知用户是单天线的，不能同时收和发。一个中继可以同时为多个源节点服务且处理时延可忽略。

假设授权用户的频谱资源共有N个子信道，带宽分别为W₁,…,W_N，如图3所示。源节点采用Overlay模式，当授权用户不占用信道的时候认知节点可以机会式地利用空闲信道。每个源节点都有一个容量为Q_m的缓存(buffer)，分组到达速率A_m服从期望为E[A_m]=λ_m的泊松分布。各中继节点采用Underlay模式，通过调整转发信号的功率和相位形成分布式波束成形，其对授权用户的干扰需在一定的干扰门限之下。假设认知基站可以无差错地完成频谱检测，获知所有信道的状态，并通过无线控制信道完成对源节点的信道分配。CBS时分复用各个信道，传输一帧为一个时隙，时隙长度固定为T_f。

***的传输过程分为两跳。第一跳，CBS检测当前的信道状态和各源节点队列信息，根据信道分配方案为源节点接入相应的信道，源节点使用分配的信道向各中继广播其发送的数据。由于中继节点处理和发送数据均很快，相比较第一跳的等待时延，处理时延和传输时延可忽略，因此业务的带宽需求和时延主要在第一跳分配信道时考虑。第二跳，根据中继选择方案，被选择的中继节点形成波束成形，向目的节点转发收到的数据。由于中继采用Underlay模式使用频谱资源，故第二跳的误码率远远大于第一跳。因此主要在第二跳中考虑误码率的要求。

第一跳中的***传输方法流程图如图4所示，所示方法为：

步骤101：通过检测信道，获得可用信道，CBS检测当前源节点队列状态，若存在未分配信道的源节点，则开始执行步骤102。

步骤102：CBS检测当前频谱状态，假设有N个可用信道，分别为CH₁,CH₂,…,CH_n，带宽分别为B₁,B₂,…,B_n。

步骤103：计算当前各节点数据队列中业务的优先级。

优先级p_m充分考虑了节点业务的丢包紧急度，越快发生丢包的节点将拥有更高的优先级。丢包的发生与业务当前时延和节点缓存当前占用情况有关。当前各节点数据队列中业务的优先级p_m依下式计算：

$p_m=\frac{1}{\min \{\frac{T_m-W_m}{T_f},\frac{Q_m-D_m}{A_m}\}}$

其中，T_m为节点m当前业务的最大可容忍时延，W_m为节点m当前业务已等待的时间，T_f为单位时隙长度。Q_m为节点缓存(buffer)的容量，D_m为节点缓存中当前的数据量，A_m为一个时隙内数据的到达率。

步骤104：由于硬件设备限制，设CBS一次可同时为S个节点分配频谱。

根据步骤103计算出的优先级结果，将各节点业务按照优先级大小由高到低排列，选取优先级最高的S个节点业务依次为其分配频谱，并将待分配的S个节点按照其业务的带宽需求降序排列。

步骤105：选择当前带宽需求最大的节点m，设其带宽需求为

根据检测到的信道状态，在当前可用信道中选择带宽大于节点带宽需求的信道，列为集合

跳转步骤106。若没有可用信道满足节点m的带宽需求，则丢弃节点m的当前业务，将m从待分配队列中剔除，执行下一个节点业务的分配，跳转步骤107。

步骤106：根据节点m队列中当前业务的数据量d_m，计算其在步骤103中选出的各信道上传输数据所需时间。若存在传输数据所需时间小于信道可用时长的信道，则选择用户传输速率最大的信道分配给该用户。具体算法如下：

$m=\arg \max \left\{r_{m,n}\right|\frac{d_m}{r_{m,n}}\≤t_n\}$

其中，t_n为信道CH_n的频谱可用时长。r_m,n为节点m在信道CH_n上的传输速率(这里以节点m到最远的中继节点的速率为参考)。若不存在传输数据所需时间小于信道可用时长的信道，则选择使用户传输数据量最大的信道分配给该用户。具体算法如下：

$m=\arg \max \{r_{m,n}\·t_n|\frac{d_m}{r_{m,n}}\≤t_n\}$

步骤107：将已分配的信道从可用信道集合中剔除，在待分配队列中选取下一节点进行信道分配，返回步骤105，直至S个节点均分配完毕。

步骤108：这一轮的分配过程结束，若存在未分配信道的节点，则返回步骤102，继续执行该过程。否则结束。

整个过程若出现存在未分配信道的节点，但没有信道可分配，则CBS不断检测信道状态，一旦有可用信道，则上述步骤101重新开始执行。

第二跳中的中继选择方法为：

在第二跳中，由于不同的中继协作信道有不同的衰落特性，使得有些中继节点可以改善端到端的误码率性能，有些中继节点则会降低端到端的误码率性能，所以并非所有的中继节点都适合进行协作波束成形，如何选择合适的中继节点参与波束成形至关重要。同时，由于没有直传链路，每一目的节点用户至少需要一个中继节点为其转发数据。因此，在设计中继选择算法时，应考虑所有可能的中继和目的节点的组合，以最小化***误码率即最大化***SINR为目标，再得到最佳的用于协作波束成形的中继和相应的目的节点。

基于上述考虑，本发明以最大化***SINR，降低***误码率为目标，先为每一目的节点用户选择一个最佳中继节点，再根据中继与各目的节点间的信道系数，计算***SINR值，将剩余中继节点分配至能使***SINR最大的目的节点。具体设计的中继选择方法如下：

如图2中的K个中继节点和M个目的节点，设h_k,m为中继k到目的m的信道系数，构造矩阵H，定义为：

假设发射功率在各中继节点间均匀分配，总发射功率为P，则中继k到目的m的SINR为：

$\mathrm{SIN}{R}_{k,m}=\frac{{\left|h_{k,m}\right|}^2}{\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{j,m}\right|}^2+I_k+{\mathrm{\σ}}^2}$

其中Ik为授权用户对中继k的干扰。易知，当|h_k,m|>|h_p,m|时，有SINR_k,m>SINR_p,m。

步骤109：根据为源节点分配的信道，源节点向目的节点请求信道信息，根据目的节点反馈的信道信息，构造信道系数矩阵H。

首先对H每一列的元素进行降序排列，使得每一个目的节点最大的h_k,m值位于矩阵H的第一行；然后计算每一列的最大SINR值，比较这些值对各列进行降序排列，得到排序后的矩阵H_sort。于是，任取i,j，有H_sort的元素(i,j)对应于H中的元素(k,m)，得到映射关系(i,j)=map(k,m)。

步骤110：预设一个空集，并根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max；

其中，预设一个空集K，令U_k=0,k=1,2,…K，表示每个中继初始不对应任何目的节点，假设(i,j)为H_sort中的任意元素，初始令i=1,j=1。。

（1）若j≠K，由映射关系，得到(k,m)=map-¹(i,j)，否则进入（4）；

（2）若U_k=0，则更新U_k，即U_k=m，表示第k个中继对应于第m个用户，并且记K=K∪{k}。j=j+1，返回（1）；

（3）若U_k≠0，则i=i+1返回（1）；

（4）步骤110结束，得到当前的中继选择结果K，即每一个目的节点得到与之对应的最佳中继节点。计算此时的***的SINR：

$\mathrm{SINR}=\frac{{\left|H_{K\×K}\right|}^2}{I+{\mathrm{\σ}}^2}$

其中，H_K×K为当前***的信道矩阵，I为授权用户的干扰。记此时的SINR_max=SINR。

步骤111：将剩余的中继节点再分配。

找出剩余的中继节点，设其中一个中继节点为k，将其在H中的对应行进行降序排列，得到最大的信道系数和与k对应的目的节点m，计算k参与协作波束成形时的***SINR，若SINR_{k}∪K>SINR_max，则更新SINR_max=SINR_{k}∪K，U_k=m，K=K∪{i}，否则，节点i不参与协作波束成形，进行下一个剩余中继节点的判断。对所有剩余的中继节点执行此步骤后结束，得到中继选择的结果K以及***最大的信干噪比SINR_max，此时***的误码率也最小。

中继选择完成后，需根据中继选择的结果设计波束成形矢量，使用经典的BD算法设计波束成形矢量可减少认知用户之间的干扰，同时满足认知用户对主用户的干扰低于一定限度。

需要说明的是，上述过程执行在***开始传输数据之前，CBS先确定好信道分配方案并根据目的节点的反馈确定参与形成波束成形的中继节点集合，然后***开始传输，被选中的中继节点开始转发数据。这一过程的消息传递流程具体如下：

步骤一：源节点S_m广播一个RTS包，记为RTS_1,m。各中继节点根据接收到的RTS_1,m，生成信道状态信息CSI_1,m；

步骤二：各中继节点向目的节点D_m发送包含CSI_1,m的RTS_2,m；

步骤三：目的节点D_m根据收到的RTS_2,m，向CBS发送包含信道状态信息的CSI_2,m；

步骤四：CBS收到CSI_2,m后，根据中继选择方法选择合适的中继节点，并将中继选择的结果和波束成形矢量信息反馈给中继节点；

步骤五：中继节点根据接收到的信息判断是否转发数据，被选择的中继节点形成波束成形，向目的节点转发数据。

本实施例通过提供一种基于QoS的***传输方法，在认知无线电***中，通过对优先级最高的S个传输业务的源节点进行选取所需带宽最大的源节点，并通过计算所述带宽最大的源节点传输业务在信道集合中各传输信道的传输时间，为该源节点分配信道；通过为源节点分配的信道进行传输业务，并根据信道系数矩阵为该源节点传输业务选择中继，从而保证了带宽需求，最小化用户时延，并降低了***的误码率，在整体上保证了用户的QoS需求。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种认知中继***中基于QoS的传输方法，其特征在于，包括：

S1：获取优先级最高的预设值个传输业务的源节点，根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合；

S2：根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，计算所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，并根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道；

S3：根据为源节点分配的信道，源节点向目的节点请求信道信息，根据目的节点发送的信道信息构造信道系数矩阵，对信道系数矩阵进行处理，得到处理后的矩阵H_sort，在H_sort中任取一个元素，并与信道系数矩阵中的元素形成映射关系；

S4：根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max，根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的***SINR，并根据***SINR与***SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：

检测信道状态，获得可用信道，检测源节点队列状态，当存在未分配信道的源节点时，计算各源节点传输业务的优先级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述优先级最高的预设值个传输业务的源节点，组成信道集合包括：

在优先级最高的预设值个传输业务的源节点中选取所需带宽最大的源节点，将带宽大于所述所需带宽最大的源节点的所需带宽的可用信道组成信道集合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传输时间为所述所需带宽最大的源节点分配信道包括：

将计算得到的所述所需带宽最大的源节点的传输业务在信道集合中各信道上的传输时间，与所述信道集合中相应信道的可用时长进行差值运算，将时间差值小于0的信道中传输速率最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点；

若时间差值均为大于或等于0，则将所述信道集合中源节点传输数据量最大的信道分配给所述所需带宽最大的源节点。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S2之后步骤S3之前还包括：

将已分配的信道从可用信道中删除，并根据剩余的源节点返回步骤S2，继续进行信道分配，直到预设值个源节点均分配完毕。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当预设值个源节点分配完毕后，则继续检测源节点队列状态，当检测到存在未分配信道的源节点时，则继续进行步骤S1-S2；若不存在未分配信道的源节点时，则继续步骤S3-S4。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对信道系数矩阵进行处理具体包括：

对信道系数矩阵中每一列的元素进行降序排列，并计算每一列的最大SINR；比较每一列的最大SINR，并对列进行降序排列，得到处理后的矩阵H_sort。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述映射关系，获得所有目的节点对应的最匹配的中继节点，以及获得此时***的SINR_max包括：

S41：预设一个空集K，令U_k=0,k=1,2,…K，表示每个中继初始状态不对应任何目的节点，K为中继节点的总个数，且预设(i,j)为H_sort中的任意元素，初始状态令i=1,j=1；

S42：判断j和K的关系，若j≠K，则根据所述映射关系得到(k,m)=map^-1(i,j)；若j=K，则跳转步骤S44；

S43：判断U_k是否为0，若U_k=0，则更新U_k=m，表示第k个中继对应于第m个目的节点，K=K∪{k}，j=j+1，并跳转步骤S42；若U_k≠0，则i=i+1跳转步骤S42；

S44：每一个目的节点得到与之对应的最佳中继节点，获得***此时的SINR，并令SINR_max=SINR。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据剩余中继节点计算剩余中继节点参与协作波束成形时的***SINR，并根据***SINR与***SINR_max的比较结果，得到中继选择结果的集合包括：

设其中一个剩余中继节点k，计算剩余中继节点k参与协作波束成形时的***SINR，若SINR_{k}∪K>SINR_max，则更新SINR_max=SINR_{k}∪K，U_k=m，K=K∪{i}；若SINR_{k}∪K≤SINR_max，则节点i不参与协作波束成形，且进行下一个剩余中继节点的判断，当所有剩余中继节点判断完成后，得到中继选择结果的集合。

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