移动通信系统中基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法

摘要

本发明公开了一种移动通信系统中基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法，包括如下步骤：1.启动固定中继节点选取程序，选取可用于中继/协同传输方式的固定中继节点。2.当成功选取时，目的节点向系统报告选取成功；未能成功选取时，启动移动中继节点选取程序。3.当成功选取时，目的节点向系统报告选取成功；未能成功选取时，启动调度固定中继节点的中继节点选取程序。4.当成功选取时，目的节点向系统报告选取成功；未能成功选取时，启动调度移动中继节点的中继节点选取程序。5.当成功选取时，目的节点向系统报告选取成功；否则，向系统报告选取失败。本发明能够消除移动通信系统中过时信道状态信息给系统带来的不利影响以及中继利用的非公平性给系统运营带来的差用户体验问题。

说明书

技术领域

    本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种移动通信系统中基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法。

背景技术

中继/协同通信是一种提供高质量无线通信服务的有效技术，中继/协同机制构成的网络能显著增加无线网络的系统容量，提高无线网络的分集增益，增强数据传输的可靠性，提供更广和低成本的覆盖。中继/协同移动通信系统由源节点、中继节点和目的节点构成，源节点发射数据信号到一个或多个中继节点，中继节点对接收的信号进行处理，然后重发经过处理的信号到下一个节点；下一个节点可以是目的节点（在双跳中继系统中），也可以是另一个中继节点（在多跳中继系统中）。

    中继节点的选取是中继/协同通信中的关键技术。双跳协同网络中的最优中继选择（BRS，Best Relay Selection）技术受到了广泛的关注。在BRS技术中，拥有最大端到端信噪比（SNR，Signal to Noise Ratio）的单个中继节点被选择用来进行信号的中继传输，该技术能取得全分集和维持较高的吞吐率。Max-max中继选择（MMRS，Max-Max Relay Selection）技术在中继节点中引入缓存器，当中继节点能够对分组数据进行缓存时，就能分别选择最优的源节点到中继节点信道和中继节点到目的节点信道对信号进行接收和发射，此时选择用来接收的中继节点和选择用来发射的中继节点可能不是同一个节点。BRS和MMRS技术也可以结合起来应用，当选择用来接收的中继节点的缓存器已满或者选择用来发射的中继节点的缓存器为空时，应用BRS技术，否则应用MMRS技术。多中继协同传输中，最初的策略是所有中继节点同时参与通信，这要求所有的终端要获得载波同步，复杂度的增加使得当网络规模增长时该策略是不可行的。机会中继策略克服了这一问题，该策略的基本思想是选择一个中继节点子集协助信息的传输，而其它的中继节点保持静默。由于仅仅小部分中继处于激活状态，同步要求自然会显著降低。机会中继选择技术为了在中继传输之前确定最佳的中继节点，需要获得中继节点到目的节点之间信道的即时情况。

    中继节点选取技术仍存在一些问题，例如在中继节点选取中使用过时信道状态信息对系统性能将产生严重的影响，这是由于在实际系统中，信道估计与被选中继节点处实际的数据发射之间会存在时延，其结果是，中继选取技术中使用的即时信道状态信息与数据发射时刻的即时信道状态信息是不同的，也就是信道状态信息已经过时了，这将导致错误的中继选择，因此可能严重损害系统性能。另一个重要的问题是中继利用的公平性原则，在中继/协同通信中，根据现有的中继节点选取技术，如果中继节点与源节点、目的节点之间的无线信道条件良好，由于能获得高质量的通信该中继节点可能被频繁用来中继，这样在移动中继传输中将导致移动设备的电池电量消耗过快，导致差的用户体验，而良好的用户体验是移动通信服务的主要宗旨，也是移动运营商最关心的问题。

发明内容：

    本发明的目的在于消除移动通信系统中过时信道状态信息给系统带来的不利影响以及中继利用的非公平性给系统运营带来的差用户体验问题，提出用信道预测技术应对过时信道状态信息带来的不利影响，同时在中继节点选取中考虑固定中继节点的节点负荷以及移动中继节点的电池电量消耗情况，从而获得了一种基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法。该方法具有良好的性能和实际应用价值。

    本发明定义两种候选中继节点，即候选固定中继节点和候选移动中继节点。候选固定中继节点指在固定中继/协同传输模式下与目的节点之间链路的信噪比大于或等于门限                                               的具有中继功能的固定节点；候选移动中继节点指在移动中继/协同传输模式下源节点与目的节点之间全链路（由源节点与中继节点之间的链路和中继节点与目的节点之间的链路组成）的信噪比大于或等于门限的具有中继功能的移动节点。候选中继节点构成的集合为候选中继节点集合，在固定中继/协同传输中表示候选固定中继节点集合，在移动中继/协同传输中表示候选移动中继节点集合。中继节点集合指为目的节点提供中继服务的中继节点的集合，在固定中继/协同传输中表示固定中继节点集合，在移动中继/协同传输中表示移动中继节点集合。

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种移动通信系统中基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法，包括如下步骤：

（1）系统判断需要采用中继/协同传输方式传送业务；

    （2）启动固定中继节点选取程序，选取可用于中继/协同传输方式的固定中继节点；

（3）根据固定中继节点选取程序，当成功选取所需的固定中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的固定中继节点时，启动移动中继节点选取程序；

（4）根据移动中继节点选取程序，当成功选取所需的移动中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的移动中继节点时，目的节点启动调度固定中继节点的中继节点选取程序；

（5）当根据调度固定中继节点的中继节点选取程序成功选取所需的固定中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的固定中继节点时，目的节点启动调度移动中继节点的中继节点选取程序；

（6）当根据调度移动中继节点的中继节点选取程序成功选取所需的移动中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；否则，向系统报告中继节点选取失败消息。

需要说明的是，本发明方法不支持同时使用固定中继节点和移动中继节点进行中继/协同传输。

    本发明对加权平均预测信噪比、信噪比变化趋势等参数进行了定义，其中：

源节点到候选中继节点链路的加权平均预测信噪比定义为：

其中，为源节点到候选中继节点链路第步预测的链路信噪比，其预测算法已经有研究成果，这里不再详细阐述，为源节点到候选中继节点链路第步预测信噪比的加权因子，。

    候选中继节点到目的节点链路的加权平均预测信噪比定义为：

其中，为候选中继节点到目的节点链路第步预测的链路信噪比，为候选中继节点到目的节点链路第步预测信噪比的加权因子，。

    定义全链路信噪比为源节点到候选中继节点链路的信噪比与候选中继节点到目的节点链路的信噪比之和，即：

    定义全链路加权平均预测信噪比为源节点到候选中继节点链路的加权平均预测信噪比与候选中继节点到目的节点链路的加权平均预测信噪比之和，即：

    定义源节点到候选中继节点链路的信噪比变化趋势为当前时刻源节点到候选中继节点链路的加权平均预测信噪比与信噪比之差：

    定义候选中继节点到目的节点链路的信噪比变化趋势为当前时刻候选中继节点到目的节点链路的加权平均预测信噪比与信噪比之差：

    定义全链路信噪比变化趋势为当前时刻源节点到候选中继节点链路的信噪比变化趋势与候选中继节点到目的节点链路的信噪比变化趋势之和：

                             

    为了描述信道质量变化的程度，本发明作如下说明：

  （1）当且大于或等于趋势门限时，源节点到候选中继节点链路的信号质量在预测的时间段内会显著改善；当且大于或等于趋势门限时，候选中继节点到目的节点链路的信号质量在预测的时间段内会显著改善；当且大于或等于趋势门限时，全链路的信号质量在预测的时间段内会显著改善。

  （2）当且小于趋势门限时，源节点到候选中继节点链路的信号质量在预测的时间段内会有所改善；当且小于趋势门限时，候选中继节点到目的节点链路的信号质量在预测的时间段内会有所改善；当且小于趋势门限时，全链路的信号质量在预测的时间段内会有所改善。

  （3）当且的绝对值大于或等于趋势门限时，源节点到候选中继节点链路的信号质量在预测的时间段内会显著下降；当且的绝对值大于或等于趋势门限时，候选中继节点到目的节点链路的信号质量在预测的时间段内会显著下降；当且的绝对值大于或等于趋势门限时，全链路的信号质量在预测的时间段内会显著下降。

  （4）当且的绝对值小于趋势门限时，源节点到候选中继节点链路的信号质量在预测的时间段内会有所下降；当且的绝对值小于趋势门限时，候选中继节点到目的节点链路的信号质量在预测的时间段内会有所下降。当且的绝对值小于趋势门限时，全链路的信号质量在预测的时间段内会有所下降。

  （5）当或或时，源节点到候选中继节点链路或候选中继节点到目的节点链路或全链路的信号质量在预测的时间段内维持不变。

    本发明所述固定中继节点选取程序：

    在固定中继/协同传输情形中，根据中继节点的数目和传输特点，进一步区分为单固定中继传输模式和多固定中继/协同传输模式两种情况。

    1.单固定中继传输模式：

    （1）将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，计算最大加权平均预测信噪比和第二大加权平均预测信噪比之间的差值；

    （2）当差值小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限，而具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷大于负荷门限时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

（3）当差值小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限且该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值大于0，而具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值小于0时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

（4）当差值小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限且该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值以及具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值都大于0，但第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值与最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值之差大于或等于门限时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （5）当差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限，而具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷大于负荷门限时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （6）当差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限且该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值大于或等于趋势门限，而具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值小于趋势门限时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （7）当差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限且该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值以及具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值都大于或等于趋势门限，但第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值与最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值之差大于或等于门限时，选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （8）在不能选取具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点时，当最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限，同时该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值大于或等于时，选取最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （9）在最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点和第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点都未被选取为固定中继节点的情况下，当第三大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点的节点负荷小于或等于负荷门限，同时该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值大于或等于时，选取第三大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点为固定中继节点，依次类推。

    2.多固定中继/协同传输模式：

（1）当需要选择个中继节点时，将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点数目等于时，选取候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （2）当需要选择个中继节点时，将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选固定中继节点集合中按照节点负荷从大到小的顺序依次剔除节点负荷大于门限的不超过C个候选固定中继节点，当剔除后剩下的候选固定中继节点数目等于时，选取当前候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点为固定中继节点；

    （3）当需要选择个中继节点时，将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选固定中继节点集合中按照节点负荷从大到小的顺序依次剔除节点负荷大于门限的不超过C个候选固定中继节点，当剔除后的候选固定中继节点数目大于时，若加权平均预测信噪比大于或等于门限的候选固定中继节点数，则按照加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取个候选固定中继节点为固定中继节点；

    （4）当需要选择个中继节点时，将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选固定中继节点集合中按照节点负荷从大到小的顺序依次剔除节点负荷大于门限的不超过C个候选固定中继节点，当剔除后的候选固定中继节点数目大于时，若加权平均预测信噪比大于或等于门限的候选固定中继节点数，则按照加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取个候选固定中继节点为前M个中继节点，选入固定中继节点集合，并在当前候选固定中继节点集合中剔除这M个节点，在剔除操作后的候选固定中继节点集合中选取加权平均预测信噪比大于或等于门限且小于门限的候选固定中继节点，按照加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取候选固定中继节点为固定中继节点。

    本发明所述移动中继节点选取程序：

    在移动中继/协同传输情形中，处于空闲状态的移动终端才可能成为中继节点。根据中继节点的数目和传输特点，进一步区分为单移动中继传输模式和多移动中继/协同传输两种模式。

    1.单移动中继传输模式：

    （1）将各候选移动中继节点对应的全链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，计算最大全链路加权平均预测信噪比和第二大全链路加权平均预测信噪比之间的差值；

    （2）如果差值小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限，而具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量小于电量门限时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（3）如果差值小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限且全链路信噪比变化趋势值大于0，而具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值小于0时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（4）如果差值小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限且该节点与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值都大于0，但具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值之差大于或等于门限时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（5）如果差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限，而具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量小于电量门限时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（6）如果差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限且全链路信噪比变化趋势值大于或等于门限，而具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值小于门限时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（7）如果差值大于门限且小于或等于门限，具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限且该节点与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值都大于或等于门限，但具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的全链路信噪比变化趋势值之差大于或等于门限时，选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（8）在不能选取具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点时，当最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限，同时全链路信噪比变化趋势值大于或等于时，选取最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点；

（9）在最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点和第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点都未被选取为移动中继节点的情况下，当第三大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点的剩余电量大于或等于电量门限，同时全链路信噪比变化趋势值大于或等于时，选取第三大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点为移动中继节点，依次类推。

    2.多移动中继/协同传输模式：

    （1）当需要选择个中继节点时，将各候选移动中继节点对应的全链路加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点数目等于时，选取候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点为移动中继节点；

（2）当需要选择个中继节点时，将各候选移动中继节点对应的全链路加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选移动中继节点集合中按照剩余电量从小到大的顺序依次剔除剩余电量小于电量门限的不超过C个候选移动中继节点，当剔除后剩下的候选移动中继节点数目等于时，选取当前候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点为移动中继节点；

    （3）当需要选择个中继节点时，将各候选移动中继节点对应的全链路加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选移动中继节点集合中按照剩余电量从小到大的顺序依次剔除剩余电量小于电量门限的不超过C个候选移动中继节点，当剔除后的候选移动中继节点数目大于时，若全链路加权平均预测信噪比大于或等于门限的候选移动中继节点数，则按照全链路加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取个候选移动中继节点为移动中继节点；

    （4）当需要选择个中继节点时，将各候选移动中继节点对应的全链路加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，当候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点数目大于时，且相差数目为C时，在候选移动中继节点集合中按照剩余电量从小到大的顺序依次剔除剩余电量小于电量门限的不超过C个候选移动中继节点，当剔除后的候选移动中继节点数目大于时，若全链路加权平均预测信噪比大于或等于门限的候选移动中继节点数，则按照全链路加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取个候选移动中继节点为前M个中继节点，选入移动中继节点集合，并在当前候选移动中继节点集合中剔除这M个节点。在剔除操作后的候选移动中继节点集合中选取全链路加权平均预测信噪比大于或等于门限且小于门限的候选移动中继节点，按照全链路加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取候选移动中继节点为移动中继节点。

    本发明所述调度固定或移动中继节点的中继节点选取程序：

    本发明中，当采用固定中继节点选取程序、移动中继节点选取程序中所描述的方法未能成功选取所需的中继节点时，采用调度中继节点的中继节点选取程序进行中继选择；需要指出的是，根据本发明流程，当通过前面的固定或移动中继节点选取程序已经选取了部分固定或移动中继节点时，采用调度中继节点的中继节点选取程序只需选取差额数目（所需中继节点数目与已选取中继节点数目之差）的中继节点。所述的调度中继节点的中继节点选取程序在固定中继/协同传输和移动中继/协同传输中的流程基本相同，区别在于当使用固定中继/协同传输时中继节点为固定中继节点，程序为调度固定中继节点的中继节点选取程序；当使用移动中继/协同传输时中继节点为移动中继节点，程序为调度移动中继节点的中继节点选取程序。为了区别于前述方法中的中继节点和目的节点，这里称此类中继节点和目的节点为调度中继节点和请求调度目的节点。

    调度固定或移动中继节点的中继节点选取方法如下：

（1）请求调度目的节点根据候选固定或移动中继节点的定义选取候选调度固定或移动中继节点；

其中：

候选调度固定中继节点指在固定中继/协同传输模式下与请求调度目的节点之间链路的信噪比大于或等于门限的具有中继功能的固定节点；

候选调度移动中继节点指在移动中继/协同传输模式下全链路的信噪比大于或等于门限的具有中继功能的移动节点；

在多中继/协同传输模式下的候选调度固定或移动中继节点不包括请求调度目的节点已经选取的固定或移动中继节点；

    （2）请求调度目的节点向各候选调度固定或移动中继节点发送中继节点预调整请求；

（3）各候选调度固定或移动中继节点向当前服务的目的节点转发来自请求调度目的节点的中继节点预调整请求；具体地说，候选调度固定中继节点按照该节点与目的节点之间链路的信噪比从小到大的顺序，向信噪比最小的链路对应的目的节点转发来自请求调度目的节点的中继节点预调整请求；候选调度移动中继节点按照全链路信噪比从小到大的顺序，向全链路信噪比最小的链路对应的目的节点转发来自请求调度目的节点的中继节点预调整请求；

（4）各目的节点根据接收到的中继节点预调整请求的数目确定需要调整的固定或移动中继节点；

其中：

在固定中继/协同传输模式下，目的节点在候选固定中继节点集合中按照候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取不超过预调整中继节点数目的候选固定中继节点为预备固定中继节点，但是候选调度固定中继节点和除候选调度固定中继节点外的正为该目的节点提供中继服务的中继节点不在选取之列；

在移动中继/协同传输模式下，目的节点在候选移动中继节点集合中按照候选移动中继节点全链路加权平均预测信噪比从大到小的顺序依次选取不超过预调整中继节点数目的候选移动中继节点为预备移动中继节点，但是候选调度移动中继节点和除候选调度移动中继节点外的正为该目的节点提供中继服务的中继节点不在选取之列；

    （5）各目的节点成功选取所需的预备固定或移动中继节点时，向各候选调度固定或移动中继节点报告预调整成功消息；当预备固定或移动中继节点数目小于预调整固定或移动中继节点数目且相差数目为D时，在固定中继/协同传输模式下，目的节点按照候选调度固定中继节点到目的节点之间链路的加权平均预测信噪比从大到小的顺序，依次向D个加权平均预测信噪比所对应链路的候选调度固定中继节点报告预调整失败消息；在移动中继/协同传输模式下，目的节点按照候选调度移动中继节点的全链路加权平均预测信噪比从大到小的顺序，依次向D个全链路加权平均预测信噪比所对应链路的候选调度移动中继节点报告预调整失败消息；

     (6）各候选调度固定或移动中继节点向请求调度目的节点转发预调整结果；

     (7）请求调度目的节点根据预调整结果选取调度固定或移动中继节点，并向候选调度固定或移动中继节点报告调度固定或移动中继节点选取结果；

    （8）调度固定或移动中继节点向当前服务的目的节点发送中继节点调整请求；

    （9）目的节点进行中继节点调整，选取预备固定或移动中继节点做为新的固定或移动中继节点，向调度固定或移动中继节点发送调整完成消息，将调度固定或移动中继节点调出固定或移动中继节点集合和候选固定或移动中继节点集合；

    （10）调度固定或移动中继节点向请求调度目的节点转发调整完成消息，请求调度目的节点选取该调度固定或移动中继节点为固定或移动中继节点。

    中继节点选取结果报告：

    目的节点选取中继节点后，向系统报告中继节点选取结果。当目的节点和中继节点归属于同一个小区时，目的节点向系统报告所选中继节点信息；当目的节点和中继节点不归属于同一个小区时，目的节点向系统报告选取的中继节点信息，包括中继节点类型、归属小区等；系统根据接收的中继节点信息，将中继节点的归属基站做为目的节点的代理归属基站，执行归属基站的功能。系统建立源节点→中继节点→目的节点的中继/协同传输链路；业务传输完成后，系统释放中继/协同传输链路，目的节点重新选择归属小区。在多中继/协同传输情况下，由于不同中继节点可能归属于不同的小区，因此代理归属基站的数目可以是多个。

附图说明

图1为本发明所述的中继节点选取方法流程框图。

具体实施方式：

一种移动通信系统中基于信道预测和公平性原则的中继节点选取方法，包括如下步骤：

（1）系统判断需要采用中继/协同传输方式传送业务；

    （2）启动固定中继节点选取程序，选取可用于中继/协同传输方式的固定中继节点；

（3）根据固定中继节点选取程序，当成功选取所需的固定中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的固定中继节点时，启动移动中继节点选取程序；

（4）根据移动中继节点选取程序，当成功选取所需的移动中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的移动中继节点时，目的节点启动调度固定中继节点的中继节点选取程序；

（5）当根据调度固定中继节点的中继节点选取程序成功选取所需的固定中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；未能成功选取所需的固定中继节点时，目的节点启动调度移动中继节点的中继节点选取程序；

（6）当根据调度移动中继节点的中继节点选取程序成功选取所需的移动中继节点时，目的节点向系统报告中继节点选取成功消息；否则，向系统报告中继节点选取失败消息。

实施例1：

在单固定中继传输模式下，当设置参数=2dB，=3dB，=0.7，=1.5dB，=1dB，=0dB时，根据加权平均预测信噪比的定义进行测量和计算，候选固定中继节点1拥有第二大加权平均预测信噪比，候选固定中继节点2拥有最大加权平均预测信噪比，两者的差值为1.5dB，小于门限，同时具有第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点1的节点负荷为0.5，小于负荷门限且该节点与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值为2.5dB,具有最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点2与目的节点之间链路的信噪比变化趋势值为1.2dB，但第二大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点1与目的节点链路的信噪比变化趋势值与最大加权平均预测信噪比的候选固定中继节点2与目的节点链路的信噪比变化趋势值之差为1.3dB,大于门限；因此候选固定中继节点1被选取为固定中继节点。

实施例2：

    在多固定中继/协同传输模式下，如果需要选取两个固定中继节点，首先将各候选固定中继节点与目的节点之间链路的加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，根据测量和计算结果得到的节点顺序依次为候选固定中继节点2、候选固定中继节点1、候选固定中继节点3；由于候选固定中继节点集合中的候选固定中继节点数目为3，所需的中继节点数目为2，候选固定中继节点数目大于所需的中继节点数目，此时，由于候选固定中继节点3的节点负荷为0.9，大于负荷门限，因此在候选固定中继节点集合中剔除候选固定中继节点3，剔除后剩下的候选固定中继节点数目为2，等于所需的中继节点数目，因此，候选固定中继节点1和候选固定中继节点2被选取为固定中继节点。

如果用数据集合{加权平均预测信噪比,信噪比变化趋势,节点负荷或剩余电量}的形式来表示候选固定或移动中继节点的参数，当候选固定中继节点1的数据集合为FRN1{18.8 dB,0.9 dB,0.9}，候选固定中继节点2的数据集合为FRN2{20.3 dB,0.5 dB,0.9}，候选固定中继节点3的数据集合为FRN3{17.6 dB,1.2 dB,0.8}，由于所有候选固定中继节点的节点负荷都大于负荷门限，因此所有的候选固定中继节点都不能被选取为固定中继节点。

目的节点接着测量和计算接收到的来自具有中继功能的移动节点的数据，并根据候选移动中继节点集合的定义，将符合定义的节点纳入候选移动中继节点集合，如候选移动中继节点1的数据集合为MRN1{18.8dB,1.3 dB,700mAh}，候选移动中继节点2的数据集合为MRN2{20.3 dB,0.1 dB,550 mAh }，候选移动中继节点3的数据集合为MRN3{17.6 dB,1.2 dB,200 mAh }。

实施例3：

在单移动中继传输模式下，当设置参数=2dB，=3dB，=500mAH，=1.5dB，=1dB时，候选移动中继节点1拥有第二大全链路加权平均预测信噪比，候选移动中继节点2拥有最大全链路加权平均预测信噪比，两者的差值为1.5dB，小于门限，同时具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点1的剩余电量大于电量门限且该节点与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点2的全链路信噪比变化趋势值都大于0，但具有第二大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点1与具有最大全链路加权平均预测信噪比的候选移动中继节点2的全链路信噪比变化趋势值之差大于门限；因此候选移动中继节点1被选取为移动中继节点。

实施例4：

在多移动中继/协同传输模式下，如果需要选取两个移动中继节点，首先将各候选移动中继节点对应的全链路加权平均预测信噪比按照从大到小的顺序排列，根据测量和计算的数据，所得的节点顺序依次为候选移动中继节点2、候选移动中继节点1、候选移动中继节点3；由于候选移动中继节点集合中的候选移动中继节点数目为3，所需的中继节点数目为2，候选移动中继节点数目大于所需的中继节点数目，因此在候选移动中继节点集合中剔除剩余电量小于门限的候选固定中继节点3，剔除后剩下的候选移动中继节点数目等于所需的中继节点数目，因此，候选移动中继节点1和候选移动中继节点2被选取为移动中继节点。