CN104105157B - 协同通信***中基于构造函数的中继选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协同通信***中基于构造函数的中继选择方法，包括：构造四个状态函数，即高信噪比状态函数、低信噪比状态函数、高负荷状态函数和低负荷状态函数；计算潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL值，当潜在中继节点i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将潜在中继节点i选入候选中继节点集；根据中继节点需求数目按照各候选中继节点的V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等且负荷也相等时，则优先选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点。本发明同时考虑了中继链路信噪比和中继节点负荷，因此能够克服现有网络中继负荷不平衡的缺陷。

Description

协同通信***中基于构造函数的中继选择方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种协同通信***中基于构造函数的中继选择方法。

背景技术

在协同通信网络中，往往存在多个潜在的中继节点，如何合理、有效地从这些潜在中继节点中选择中继或协同节点，显得十分重要。在协同通信网络中继选择技术的研究中，人们把大量的精力用于研究如何选择中继来提高信道容量、减小端到端传输时延、降低数据传输能耗和接收误比特率；但是对于中继节点负荷的平衡问题关注很少，因此当前获得的研究成果往往存在以下问题：

(1)现有研究一般选择信道条件良好的中继链路参与协同通信，因此信道条件良好的中继链路被选择的频率更高，当中继节点为用户设备时，信道条件良好的用户设备消耗的能量非常快，对于电池供电的用户设备来说是难以承受的，而且用户本身从协同中却不能获得收益，严重损害了用户体验。

(2)中继负荷不平衡将导致高负荷节点的呼叫阻塞概率或者数据端到端时延增大，增大了***资源调度的难度和***复杂度。

(3)在传统的蜂窝网络中，有效的移动台关联和负荷平衡对于获得高的***容量至关重要，在协同通信网络中也是如此，中继负荷不平衡将对获得高的***容量带来不利影响。

为了直观说明，对一种常用的中继选择方法即最佳中继选择方法进行了仿真，该方法从潜在中继节点中选择具有最大链路信噪比的中继，但是却引入了中继负荷不平衡。我们建立了一个由源节点、5个中继节点、目的节点构成的协同通信***基本模型，源节点到中继节点链路的平均信噪比分10dB、15dB、18dB、20dB、25dB，中继节点到目的节点链路的平均信噪比与源节点到该中继节点链路的平均信噪比相同，通过仿真得到最佳中继选择方法下协同通信***各中继节点的平均负荷、呼叫阻塞率如图1、图2所示。

从图1可以看出，在最佳中继选择方法下，对于某个呼叫达到率，协同通信***中继节点的平均负荷是非常不平衡的，链路平均信噪比高的中继节点的平均负荷总是明显高于链路平均信噪比低的中继节点；从图2可以看出，在最佳中继选择方法下，对于某个呼叫到达率，链路平均信噪比高的中继节点的呼叫阻塞率也明显高于链路平均信噪比低的中继节点，中继5的呼叫阻塞率高达50％以上，而链路平均信噪比最低的中继节点的呼叫阻塞率在5％以下，差距非常大。

发明内容

为了平衡中继节点负荷，本发明同时考虑了中继链路信噪比γ_i或中继链路平均信噪比潜在中继节点的负荷η_i或潜在中继节点的平均负荷因此本发明能够克服上述现有技术中的缺陷。

一种协同通信***中基于构造函数的中继选择方法，包括：

构造四个状态函数，即高信噪比状态函数、低信噪比状态函数、高负荷状态函数和低负荷状态函数；计算潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL值，当潜在中继节点i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将潜在中继节点i选入候选中继节点集；根据中继节点需求数目按照各候选中继节点的V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等且负荷也相等时，则优先选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点。

所述方法还包括：当候选中继节点集为空集或者所选中继节点数目未达到需求数目时，执行以下步骤：

(1)令step＝β/MAX_NUM，计算Α[j]＝β-j*step，其中j＝1,2,…MAX_NUM，得到A[1]、A[2]、…、A[MAX_NUM]；设置j的初始值为1；

(2)令β＝Α[j]，计算未被选入候选中继节点集的余下潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL；当余下潜在中继节点i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将余下潜在中继节点i选入候选中继节点集；再根据中继节点需求数目按照各候选中继节点的V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等且负荷也相等时，则优先选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点；

(3)当候选中继节点集为空集且j＜MAX_NUM或者所选中继节点数目未达到需求数目且j＜MAX_NUM时，令j＝j+1，转回上一步骤。

附图说明

图1描述了利用最佳中继选择方法时协同通信***各中继节点的平均负荷。

图2描述了利用最佳中继选择方法时协同通信***各中继节点的呼叫阻塞率。

图3描述了利用本发明提供的方法时协同通信***各中继节点的平均负荷。

图4描述了利用本发明提供的方法时协同通信***各中继节点的呼叫阻塞率。

具体实施方式

在实际***中，可以用潜在中继节点被占用信道数目与该节点总信道数目之比、或潜在中继节点当前发射功率与该节点最大发射功率之比、或潜在中继节点已占用的物理资源块数量与该节点总物理资源块数量之比、或当前频谱利用率与可达频谱利用率之比等技术指标来衡量潜在中继节点的负荷η_i，i＝1,2，…N_d，N_d为潜在中继节点数目。

本发明构造了四个状态函数，即高信噪比状态函数、低信噪比状态函数、高负荷状态函数和低负荷状态函数；四个状态函数的具体表达式分为两类。

(1)第一类状态函数：

高信噪比状态函数：

低信噪比状态函数

高负荷状态函数

低负荷状态函数

其中，x为以dB为单位的变量，y为大于或等于0的实数，ρ为实数且0≤ρ≤1，α为大于0的实数，β为大于或等于0的实数，为大于零的实数。

(2)第二类状态函数：

高信噪比状态函数：

低信噪比状态函数

高负荷状态函数

低负荷状态函数

其中，x为大于0的实数，y为大于或等于0的实数，q为大于0的正整数，α为大于0的实数，β为大于或等于0的实数，G(x)、U(y)是斜率修正函数且0≤G(x)≤1、0≤U(y)≤1。

对于以上两类状态函数，可以优选α＝ln(2G(γ_T))/γ_T、β＝ln(2U(Φ_T))/Φ_T，其中G(γ_T)≠0.5，γ_T为中断门限，当中继链路信噪比小于中断门限γ_T时通信将发生中断，Φ_T为绝对低负荷门限，表示处于Φ_T以下的节点负荷为工程上普遍认同的低负荷状态。

令：

其中，γ_i为源节点到潜在中继节点i之间的链路信噪比γ_1i、潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i中的较小值，即γ_i取γ_1i、γ_2i中的相对小值。

本发明步骤如下：

(1)对于潜在中继节点i，i＝1,2，…N_d，N_d为潜在中继节点数目，潜在中继节点指的是在目的节点处能够接收到来自该节点信号的具备中继能力的节点。潜在中继节点i测量计算源节点到潜在中继节点i之间的链路信噪比γ_1i以及潜在中继节点i的负荷η_i并向目的节点报告结果；

(2)目的节点测量计算潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i，得到γ_i的值，即γ_1i、γ_2i中相对小的值；

(3)选取状态函数类型及高信噪比状态函数、低信噪比状态函数、高负荷状态函数和低负荷状态函数的表达式。

(4)计算潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL；当潜在中继节点i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将潜在中继节点i选入候选中继节点集；

(5)当候选中继节点集为非空集时，根据中继节点需求数目按照各候选中继节点V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当需要从V_HL值相等的候选中继节点中选取中继节点时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点，在负荷也相等的前提下，则优先选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点；

当候选中继节点集为空集或者所选中继节点数目未达到需求数目时，执行以下步骤：

(i)令step＝β/MAX_NUM，计算Α[j]＝β-j*step，其中j＝1,2,…MAX_NUM，得到A[1]、A[2]、…、A[MAX_NUM]；设置j的初始值为1；

(ii)令β＝Α[j]，计算未被选入候选中继节点集的余下潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL；当余下潜在中继节点i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将余下潜在中继节点i选入候选中继节点集，选入候选中继节点集的余下潜在中继节点i成为候选中继节点i；

(iii)当候选中继节点集为非空集时，根据中继节点需求数目按照各候选中继节点V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当需要从V_HL值相等的候选中继节点中选取中继节点时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点，在负荷也相等的前提下，则优先选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点；

当候选中继节点集为空集且j＜MAX_NUM或者所选中继节点数目未达到需求数目且j＜MAX_NUM时，令j＝j+1，转步骤(ii)；否则转步骤(6)；

(6)目的节点向***报告中继选择结果。

需要指出的是，以上中继选择方法还存在两种变型，适用于不同的情形：

第一种变型：

为了减少信令的开销，可以用源节点到潜在中继节点i之间的链路平均信噪比潜在中继节点i到目的节点之间的链路平均信噪比潜在中继节点i的平均负荷中继链路平均信噪比替换以上发明步骤中的γ_1i、γ_2i、η_i以及γ_i，成为一种既具有平衡负荷能力又具有较低信令开销的中继选择方法。

当采用这种中继选择方法时，除了以上替换，当需要从V_HL值相等的候选中继节点中选取中继节点时，优先选取最低平均负荷的候选中继节点作为中继节点，在平均负荷也相等的前提下，则优先选取中继链路平均信噪比最大的候选中继节点为中继节点。

第二种变型：

为了应对时间延迟带来的过时信道状态信息的影响，可以在测量计算得到源节点到潜在中继节点i之间的链路信噪比γ_1i、潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i的基础上，产生反映过时信道状态信息影响的信噪比偏差随机数Δγ_1i、Δγ_2i，用γ_1i+Δγ_1i、γ_2i+Δγ_2i、Δγ_i分别替换以上发明步骤中的γ_1i、γ_2i、γ_i，成为一种能有效应对过时信道状态信息影响的中继选择方法。其中，考虑过时信道状态信息的中继链路信噪比Δγ_i为γ_1i+Δγ_1i与γ_2i+Δγ_2i之中的相对小值，Δγ_1i和Δγ_2i的概率密度函数分别如下所示：

其中：ρ_1i、ρ_2i为信道相关系数，ρ_1i＝J₀(2πf_1iT_1i)，ρ_2i＝J₀(2πf_2iT_2i)，f_1i、f_2i分别为源节点到潜在中继节点i链路与潜在中继节点i到目的节点链路的多普勒频率，T_1i为测量计算γ_1i的时刻与中继节点转发信息时刻之间的时延、T_2i为测量计算γ_2i的时刻与中继节点转发信息时刻之间的时延，J₀(·)为零阶第一类贝塞尔函数，I₀(·)为零阶第一类变型贝塞尔函数；由此可以得到Δγ_1i、Δγ_2i的随机数。

当采用这种中继选择方法时，除了以上替换，当需要从V_HL值相等的候选中继节点中选取中继节点时，优先选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点，在负荷也相等的前提下，则优先选取考虑过时信道状态信息的中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点。

下面给出3个实施例对本发明作进一步的描述，实施例1、2中的信噪比数据的单位均为dB。

在包含5个潜在中继节点(N_d＝5)的两跳译码转发协同通信***中，数据的传输分为两个时隙：在第一个时隙，源节点向目的节点、中继节点广播数据；

在第二个时隙，中继节点向目的节点转发数据。

实施例1：

(1)潜在中继节点测量计算源节点到潜在中继节点i之间的链路信噪比γ_1i以及潜在中继节点i的负荷η_i，得到以下结果：

γ₁₁＝31.6275；γ₁₂＝38.0158；γ₁₃＝35.1878；γ₁₄＝19.1653；γ₁₅＝57.1471；

η₁＝0.3；η₂＝0.3；η₃＝0.55；η₄＝0.45；η₅＝0.5；

潜在中继节点i并向目的节点报告结果γ_1i、η_i，i＝1,2,3,4,5。

(2)目的节点测量计算潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i，得到以下结果：

γ₂₁＝17.4966；γ₂₂＝27.4997；γ₂₃＝49.3527；γ₂₄＝45.0153；γ₂₅＝43.1779；

γ_i为γ_1i、γ_2i中的较小值，于是得到：

γ₁＝17.4966；γ₂＝27.4997；γ₃＝35.1878；γ₄＝19.1653；γ₅＝43.1779。

(3)采用第一类状态函数，设置α＝0.23，β＝0.3，ρ＝0.6，

(4)计算潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL，得到：

节点1：V_HL＝0.7893；V_HH＝0.0861；V_LH＝0.0861；V_LL＝0.2107；

节点2：V_HL＝0.8533；V_HH＝0.0861；V_LH＝0.0861；V_LL＝0.1467；

节点3：V_HL＝0.8479；V_HH＝0.1521；V_LH＝0.1139；V_LL＝0.1139；

节点4：V_HL＝0.7927；V_HH＝0.1263；V_LH＝0.1263；V_LL＝0.2073；

节点5：V_HL＝0.8607；V_HH＝0.1393；V_LH＝0.0927；V_LL＝0.0927；

由于潜在中继节点1、2、3、4、5的V_HL值都大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值，于是潜在中继节点1、2、3、4、5被选入候选中继节点集合，成为候选中继节点1、2、3、4、5。

(5)中继节点需求数目为1，按照各候选中继节点V_HL值从大到小选取一个候选中继节点作为中继节点；因此选取候选中继节点5作为中继节点。

(6)目的节点向***报告中继选择结果。

实施例2：

(1)潜在中继节点测量计算源节点到潜在中继节点i之间的链路信噪比γ_1i以及潜在中继节点i的负荷η_i，得到以下结果：

γ₁₁＝9.8581；γ₁₂＝24.6165；γ₁₃＝35.3502；γ₁₄＝48.6420；γ₁₅＝56.5475；

η₁＝0.45；η₂＝0.5；η₃＝0.45；η₄＝0.5；η₅＝0.45；

潜在中继节点i并向目的节点报告结果γ_1i、η_i，i＝1,2,3,4,5。

(2)目的节点测量计算潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i，得到以下结果：

γ₂₁＝33.2673；γ₂₂＝38.7564；γ₂₃＝1.3323；γ₂₄＝37.8776；γ₂₅＝52.4345；

γ_i为γ_1i、γ_2i中的较小值，于是得到：

γ₁＝9.8581；γ₂＝24.6165；γ₃＝1.3323；γ₄＝37.8776；γ₅＝52.4345。

(3)采用第一类状态函数，设置α＝0.5，β＝1.55，ρ＝0.6，

(4)计算潜在中继节点i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL，得到：

节点1：V_HL＝0.4978；V_HH＝0.5022；V_LH＝0.2043；V_LL＝0.2043；

节点2：V_HL＝0.4607；V_HH＝0.5393；V_LH＝0.1625；V_LL＝0.1625；

节点3：V_HL＝0.4918；V_HH＝0.4918；V_LH＝0.5022；V_LL＝0.4978；

节点4：V_HL＝0.4607；V_HH＝0.5393；V_LH＝0.1056；V_LL＝0.1056；

节点5：V_HL＝0.4978；V_HH＝0.5022；V_LH＝0.0763；V_LL＝0.0763；

由于潜在中继节点1、2、3、4、5的V_HL值都小于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值，因此没有潜在中继节点被选入候选中继节点集合。

(5)中继节点需求数目为1，由于候选中继节点集合为空集，执行以下步骤：

(i)令MAX_NUM＝2，step＝β/MAX_NUM，计算得到：Α[1]＝β-1*step＝0.7750，Α[2]＝β-2*step＝0，设置j＝1。

(ii)令β＝Α[1]，计算未被选入候选中继节点集合的余下潜在中继节点的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL值，得到：

节点1：V_HL＝0.7056；V_HH＝0.2944；V_LH＝0.2043；V_LL＝0.2043；

节点2：V_HL＝0.6788；V_HH＝0.3212；V_LH＝0.1625；V_LL＝0.1625；

节点3：V_HL＝0.4918；V_HH＝0.2944；V_LH＝0.2944；V_LL＝0.5082；

节点4：V_HL＝0.6788；V_HH＝0.3212；V_LH＝0.1056；V_LL＝0.1056；

节点5：V_HL＝0.7056；V_HH＝0.2944；V_LH＝0.0763；V_LL＝0.0763；

由于余下潜在中继节点1、2、4、5的V_HL值都大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值，因此余下潜在中继节点1、2、4、5被选入候选中继节点集，余下潜在中继节点1、2、4、5成为候选中继节点1、2、4、5。

(iii)候选中继节点集合为非空集合，根据中继节点需求数目按照各候选中继节点V_HL值从大到小选取1个候选中继节点作为中继节点，由于候选中继节点1、5的V_HL相等而且负荷也相等，因此选取候选中继节点1、5中具有最大中继链路信噪比的候选中继节点5为中继节点。

(6)目的节点向***报告中继选择结果。

实施例3：

为了直观说明本发明的益处，对本发明所提的中继选择方法进行了仿真。建立一个由源节点、5个潜在中继节点、目的节点构成的两跳译码转发协同通信***基本模型，每个潜在中继节点的总信道数为20个信道，呼叫按照泊松过程到达源节点，呼叫服务时间服从平均服务时间为3分钟的指数分布；源节点到潜在中继节点链路的平均信噪比分别为10dB、15dB、18dB、20dB、25dB，潜在中继节点到目的节点链路的平均信噪比与源节点到该中继节点链路的平均信噪比相同，采用第二类状态函数，α＝0.7，β＝0.6，q＝2，G(x)＝U(y)＝1；通过仿真得到各中继节点的平均负荷、呼叫阻塞率如图3、4所示。

从图3可以看出，在本发明所提的中继选择方法下，对于某个呼叫达到率，各中继节点的平均负荷相对于图1所示(最佳中继选择方法)的各中继节点的平均负荷，各中继节点的平均负荷之间的差距不明显，表明本发明所提方法能很好地平衡各中继节点的负荷；从图4可以看出，在本发明所提的中继选择方法下，对于某个呼叫到达率，中继节点的呼叫阻塞性能相对于图2所示(最佳中继选择方法)的呼叫阻塞性能得到明显改善，当***呼叫到达率为每分钟50个呼叫时，中继5的呼叫阻塞率仅为约14％，远低于最佳中继选择方法下的约80％，而且各中继节点的呼叫阻塞率之间的差别也不明显。

Claims (4)

1.一种协同通信***中基于构造函数的中继选择方法，包括：

(1)构造四个状态函数，即高信噪比状态函数、低信噪比状态函数、高负荷状态函数和低负荷状态函数；其中：高信噪比状态函数表达式为：

$W_H^{snr}\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}\left(\right(1-e^{-\mathrm{\&alpha;}x})-0.5)(\mathrm{\&rho;}+(1-\mathrm{\&rho;}\left)\frac{x-{\&part;}_2}{x}\right)+0.5,& x\&GreaterEqual;{\&part;}_2\\ \left(\right(1-e^{-\mathrm{\&alpha;}x})-0.5)\mathrm{\&rho;}+0.5,& {\&part;}_1\&le;x<{\&part;}_2\\ 0.5-(0.5-(1-e^{-\mathrm{\&alpha;}x}\left)\right)\left(\mathrm{\&rho;}+\left(1-\mathrm{\&rho;}\right)\frac{{\&part;}_1-x}{{\&part;}_1}\right),& 0\&le;x<{\&part;}_1\\ 0,& x<0\end{array}\right.;$

低信噪比状态函数表达式为：

高负荷状态函数表达式为：

低负荷状态函数表达式为：

x为大于0的实数；y为大于或等于0的实数；ρ为实数且0≤ρ≤1；α为大于0的实数；β为大于或等于0的实数；为大于零的实数；

(2)计算潜在中继节点_i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL值，当潜在中继节点_i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将潜在中继节点_i选入候选中继节点集；其中： γ_i为源节点到潜在中继节点_i之间的链路信噪比γ_1i、潜在中继节点i到目的节点之间的链路信噪比γ_2i中的较小值，即γ_i取γ_1i、γ_2i中的相对小值；η_i为潜在中继节点i的负荷；i＝1,2，…N_d，N_d为潜在中继节点数目；

(3)根据中继节点需求数目按照各候选中继节点的V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；

(4)当候选中继节点的V_HL值相等时，选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等且负荷也相等时，则选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当候选中继节点集为空集或者所选中继节点数目未达到需求数目时，执行以下步骤：

(1)令step＝β/MAX_NUM，计算A[j]＝β-j*step，其中j＝1,2,…MAX_NUM，得到A[1]、A[2]、…、A[MAX_NUM]；设置j的初始值为1；

(2)令β＝A[j]，计算未被选入候选中继节点集的余下潜在中继节点_i的V_HL、V_HH、V_LH、V_LL；当余下潜在中继节点_i的V_HL值大于V_HH、V_LH、V_LL三者中的最大值时，将余下潜在中继节点_i选入候选中继节点集；再根据中继节点需求数目按照各候选中继节点的V_HL值从大到小依次选取一个或一个以上的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等时，选取最低负荷的候选中继节点作为中继节点；当候选中继节点的V_HL值相等且负荷也相等时，则选取中继链路信噪比最大的候选中继节点为中继节点；

(3)当候选中继节点集为空集且j＜MAX_NUM或者所选中继节点数目未达到需求数目且j＜MAX_NUM时，令j＝j+1，转回上一步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述V_HL、V_HH、V_LH、V_LL的数学表达式分别为：

$V_{HL}=min\{W_H^{snr}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&gamma;}}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_L^{load}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&eta;}}}_i\right)\};$

$V_{HH}=min\{W_H^{snr}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&gamma;}}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_H^{load}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&eta;}}}_i\right)\};$

$V_{LH}=min\{W_L^{snr}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&gamma;}}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_H^{load}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&eta;}}}_i\right)\};$

$V_{LL}=min\{W_L^{snr}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&gamma;}}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_L^{load}\left({\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&eta;}}}_i\right)\};$

其中：中继链路平均信噪比为源节点到潜在中继节点_i之间的链路平均信噪比与潜在中继节点_i到目的节点之间的链路平均信噪比之中的相对小值；为潜在中继节点的平均负荷；i＝1,2，…N_d，N_d为潜在中继节点数目。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述V_HL、V_HH、V_LH、V_LL的数学表达式分别为：

$V_{HL}=min\{W_H^{snr}\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_L^{load}\left({\mathrm{\&eta;}}_i\right)\};V_{HH}=min\{W_H^{snr}\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_H^{load}\left({\mathrm{\&eta;}}_i\right)\};$

$V_{LH}=min\{W_L^{snr}\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_H^{load}\left({\mathrm{\&eta;}}_i\right)\};V_{LL}=min\{W_L^{snr}\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_i\right),{\mathrm{\&mu;}}_L^{load}\left({\mathrm{\&eta;}}_i\right)\};$

其中：Δγ_1i为源节点到潜在中继节点_i之间链路的信噪比偏差随机数；Δγ_2i为潜在中继节点i到目的节点之间链路的信噪比偏差随机数；Δγ_i为γ_1i+Δγ_1i与γ_2i+Δγ_2i之中的相对小值；Δγ_1i和Δγ_2i的概率密度函数分别如下：

$f\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{1i}\right)={\&Integral;}_0^{+\mathrm{\&infin;}}\frac{1}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}(1-{\mathrm{\&rho;}}_{1i}^2)}{e}^{\frac{-({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{1i}+{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}+{\mathrm{\&rho;}}_{1i}^2{\mathrm{\&gamma;}}_{1i})}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}(1-{\mathrm{\&rho;}}_{1i}^2)}}{I}_0\left(\frac{2\sqrt{{\mathrm{\&rho;}}_{1i}^2({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{1i}+{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}){\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}(1-{\mathrm{\&rho;}}_{1i}^2)}\right)\frac{1}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}}{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}/\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{1i}}}{\mathrm{d\&gamma;}}_{1i};$

$f\left({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{2i}\right)={\&Integral;}_0^{+\mathrm{\&infin;}}\frac{1}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}(1-{\mathrm{\&rho;}}_{2i}^2)}{e}^{\frac{-({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{2i}+{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}+{\mathrm{\&rho;}}_{2i}^2{\mathrm{\&gamma;}}_{2i})}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}(1-{\mathrm{\&rho;}}_{2i}^2)}}{I}_0\left(\frac{2\sqrt{{\mathrm{\&rho;}}_{2i}^2({\mathrm{\&Delta;\&gamma;}}_{2i}+{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}){\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}\left(1-{\mathrm{\&rho;}}_{2i}^2\right)}\right)\frac{1}{\stackrel{\&OverBar;}{{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}}{e}^{-{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}\sqrt{{\mathrm{\&gamma;}}_{2i}}}{\mathrm{d\&gamma;}}_{2i};$

ρ_1i、ρ_2i为信道相关系数，ρ_1i＝J₀(2πf_1iT_1i)，ρ_2i＝J₀(2πf_2iT_2i)；f_1i、f_2i分别为源节点到潜在中继节点i链路与潜在中继节点i到目的节点链路的多普勒频率；T_1i为测量计算γ_1i的时刻与中继节点转发信息时刻之间的时延、T_2i为测量计算γ_2i的时刻与中继节点转发信息时刻之间的时延；J₀(·)为零阶第一类贝塞尔函数；I₀(·)为零阶第一类变型贝塞尔函数。