端木春江 王培 杨永铎

摘要： 在协同通信技术中，中继节点的选择是一个重要的研究方向。在以往的文献中，只考虑了单径信道下的中继节点选择，而在实际情况下，通信信道是多径衰落的。为此，提出了一种多径慢衰落信道环境下的最优中继的选择方案。实验结果显示，利用此方案选出的最优中继节点往往不是传统的只考虑单径情况下所选出的最优中继节点。因此，所提出的方案更符合协同通信中的实际情况，并可在较大程度上提高系统的性能。

关键词： 协作通信； 中继节点； 中继节点的最优选择； 慢衰落信道

中图分类号：TN925文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）03-37-03

A selection scheme for optimal relay nodes under slowly fading channel environment

Duanmu Chunjiang, Wang Pei, Yang Yongduo

（Zhejiang Normal University, Jinhua， Zhejiang 321004， China）

Abstract： Selection of optimal relay node is an important problem in cooperative communications. In the previous literature, only single-path channel environments were considered, while in reality, communication channels are mostly multi-path fading channels. For this reason, it is proposed in this paper a selection scheme for optimal relay nodes under a multi-path fading channel environment. The experimental results demonstrate that the optimal relay nodes selected by this scheme are usually not the optimal relay nodes selected by the conventional methods, which only consider single-path. Thus, this scheme is more suitable for real environments and may significantly boost system performance.

Key words： cooperative communications； relay node； optimal relay node selection， multi-path fading channels

0 引言

与直接通信相比，协作通信能提供空间分集增益，实现目标用户高速、高可靠性的数据传输。协作通信技术利用多个不同用户的天线组成虚拟天线阵，从而获得多输入多输出（MIMO）系统的性能增益。其概念最早由Sendonaris[1，2]等人提出；Laneman[3]等人研究了瑞利衰落环境下的各种协作通信协议，如解码转发、放大转发等，并将由协作带来的分集称为协作分集。

协作分集的基本思想是源节点通过中继的帮助向目的节点发送信息。协作通信中的一个关键问题是如何分配和管理中继节点，有很多文献都对此进行了研究。文献[4-5]提出了基于单个中继节点的最佳中继节点选取算法。文献[6-7]分别对基于放大转发（AF，amplify-and-forward）和译码转发（DF，decode-and-forward）中继系统的中继节点选择算法进行了研究。文献[8]为了避免多个中继同时竞争最佳中继而出现冲突导致失败，引入候选节点限制策略，从而在实现快速选择节点的同时降低了选择失败的概率。……