一種交互式中繼選擇策略

王本超，江帆

（1.國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心陜西監(jiān)測(cè)站，陜西西安710200；2.西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，陜西西安710121）

一種交互式中繼選擇策略

王本超1，江帆2

（1.國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心陜西監(jiān)測(cè)站，陜西西安710200；2.西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，陜西西安710121）

提出了一種協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的交互式中繼節(jié)點(diǎn)選擇（IRS）策略。用戶(hù)首先分布式構(gòu)造基于信道狀況及中繼節(jié)點(diǎn)負(fù)載情況的中繼選擇函數(shù)，選擇最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)；中繼節(jié)點(diǎn)再根據(jù)資源分配情況、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)以及加權(quán)信道調(diào)度算法進(jìn)行反向用戶(hù)選擇。仿真結(jié)果表明，相比于已研究的算法，所提出的IRS算法結(jié)合了信道狀況、MAC層資源與用戶(hù)業(yè)務(wù)狀況等因素，利用用戶(hù)和中繼之間的兩步式交互中繼選擇來(lái)調(diào)節(jié)小區(qū)內(nèi)的用戶(hù)負(fù)載分布，獲得了小區(qū)吞吐量與用戶(hù)公平性之間的折衷。

中繼選擇；協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)；負(fù)載均衡；調(diào)度

0 引言

未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)中的中繼節(jié)點(diǎn)選擇主要解決“與誰(shuí)協(xié)作”的問(wèn)題[1]。盡管目前業(yè)界認(rèn)同中繼節(jié)點(diǎn)的部署將由運(yùn)營(yíng)商完成，但是由于多變性的無(wú)線鏈路狀況，多樣化的用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量QoS（Quality of Service）需求以及不平衡的用戶(hù)接入請(qǐng)求，需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的具體狀況參照一定準(zhǔn)則來(lái)選擇中繼節(jié)點(diǎn)，從而進(jìn)行用戶(hù)接入以及數(shù)據(jù)傳輸。目前研究的中繼選擇策略主要將物理層參數(shù)作為中繼選擇的依據(jù)。在相關(guān)的研究中，Song探討了在雙向多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的中繼網(wǎng)絡(luò)中[2]，基于放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify and Forward，AF）模式下的中繼選擇問(wèn)題。Cho研究了隨機(jī)中繼網(wǎng)絡(luò)中[3]，保障用戶(hù)QoS的中繼選擇方式及用戶(hù)掉線概率。Li探討了協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)中解碼轉(zhuǎn)發(fā)模式下[4]，過(guò)期的信道狀況信息對(duì)于中繼選擇的性能影響。Etezadi研究了節(jié)點(diǎn)非均勻分布的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中[5]，基于最優(yōu)信道狀況、最優(yōu)地理位置以及隨機(jī)選擇準(zhǔn)則的中繼選擇算法，并對(duì)這三種中繼選擇的性能進(jìn)行了比較。

上述研究的中繼選擇算法一般都基于單一的中繼選擇準(zhǔn)則來(lái)選擇中繼節(jié)點(diǎn)。而事實(shí)上，協(xié)作中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)用戶(hù)的速率不僅取決于當(dāng)前的信道狀況，還與高層所采用的具體參數(shù)及算法（如MAC（Media Ac?cess Control）層資源分配方式、所采用的調(diào)度算法等）密切相關(guān)。在文獻(xiàn)[6]中，已經(jīng)提出了一種基于用戶(hù)選擇準(zhǔn)則的節(jié)點(diǎn)選擇算法，但是該算法僅僅考慮了用戶(hù)單方面的中繼選擇，未考慮小區(qū)的整體負(fù)載分布狀況。

為了解決上述問(wèn)題，本文首先提出了一種交互式負(fù)載均衡的中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法（Interactive Relay Selec?tion，IRS）。該算法通過(guò)兩步式交互中繼選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)

載均衡：

第一步，用戶(hù)根據(jù)信道狀況以及中繼節(jié)點(diǎn)負(fù)載情況，依據(jù)中繼選擇函數(shù)，找到使得其可達(dá)速率最大的中繼節(jié)點(diǎn)；

第二步，中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)所采用的信道調(diào)度準(zhǔn)則，再反向選擇合適的用戶(hù)進(jìn)行調(diào)度。

利用用戶(hù)和中繼的兩步的交互式選擇，不僅有效地調(diào)整了各中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況，還通過(guò)中繼調(diào)度調(diào)節(jié)了不合適的節(jié)點(diǎn)選擇，使得小區(qū)之內(nèi)的負(fù)載合理的分布，進(jìn)而提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

1 算法描述

1.1 系統(tǒng)模型

假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有L個(gè)小區(qū)，如圖1所示，6個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)（Relay station，RS）均勻地布設(shè)在每個(gè)小區(qū)中。整個(gè)系統(tǒng)中分布著K個(gè)用戶(hù)設(shè)備（User Equipment，UE）。物理層接入技術(shù)采用基于OFDMA（Orthogonal Frequency Di?vision Multiple Access）接入技術(shù)，每個(gè)UE使用正交子信道接入。每個(gè)UE根據(jù)某種準(zhǔn)則確定通過(guò)基站（Base Station，BS）一跳傳輸數(shù)據(jù)或者選擇一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)m（m=1～6）兩跳傳輸數(shù)據(jù)。假設(shè)UE和RS都可獲得實(shí)時(shí)信道狀態(tài)信息。系統(tǒng)是全網(wǎng)時(shí)間同步的，且傳輸格式為時(shí)隙格式，即如果UE直接通過(guò)BS傳輸，則UE在每時(shí)隙直接向BS發(fā)送數(shù)據(jù)；若UE采用協(xié)作傳輸模式，則UE在第一個(gè)時(shí)隙向RS發(fā)送數(shù)據(jù)，在第二個(gè)時(shí)隙RS向BS轉(zhuǎn)發(fā)從UE收到的數(shù)據(jù)。RS以解碼轉(zhuǎn)發(fā)（Decode and Forward，DF）的工作方式實(shí)現(xiàn)協(xié)作傳輸。

圖1 系統(tǒng)模型

1.2 IRS算法描述

本文所提出的IRS的工作步驟如下：

（1）小區(qū)內(nèi)的BS和RS周期性的廣播導(dǎo)頻信號(hào)，其中RS發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)中還包含其當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)其服務(wù)的用戶(hù)數(shù)。

（2）根據(jù)從BS以及RS接收到的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，選擇兩跳傳輸?shù)腢E首先根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算接收信干噪比（Signal to Interference and Noise Ratio，SINR），并且獲知每個(gè)RS的服務(wù)用戶(hù)數(shù)；

（3）UE在相鄰的小區(qū)中再選擇一個(gè)具有最大SINR的RS，并記錄其服務(wù)的用戶(hù)數(shù)；將本小區(qū)中6個(gè)的RS與鄰小區(qū)的一個(gè)RS作為候選的中繼節(jié)點(diǎn)集合。

（4）在時(shí)刻t，UE在候選的RS集合中，計(jì)算選擇不同RS的兩跳傳輸速率建立中繼節(jié)點(diǎn)選擇函數(shù)，獲取候選中繼節(jié)點(diǎn)預(yù)測(cè)吞吐量；依據(jù)預(yù)測(cè)吞吐量值從大到小的順序?qū)λ泻蜻x中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，建立候選中繼節(jié)點(diǎn)排序列表，選擇使得預(yù)測(cè)吞吐量最大的中繼節(jié)點(diǎn)作為服務(wù)中繼節(jié)點(diǎn)。

式中：β*(t)代表t時(shí)刻的最大預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)速率；表示用戶(hù)k(k∈K)，選擇小區(qū)i中的RSm作為其服務(wù)中繼所能達(dá)到的吞吐量；E[Km(t)]表示時(shí)刻t，UE所獲得的中繼m服務(wù)用戶(hù)數(shù)，E[Km(t)]+1表示t時(shí)刻中繼m的預(yù)期服務(wù)用戶(hù)數(shù)，E[?]表示期望，上標(biāo)c則代表協(xié)作傳輸方式。

（5）根據(jù)候選節(jié)點(diǎn)吞吐量排序，利用加權(quán)信道相關(guān)調(diào)度算法，候選中繼節(jié)點(diǎn)RS分別在時(shí)刻t構(gòu)造下述的用戶(hù)調(diào)度函數(shù)，調(diào)度使得用戶(hù)調(diào)度函數(shù)值最大的UE：

式中：γ*(t)代表調(diào)度函數(shù)的最大值；代表了時(shí)刻t用戶(hù)k通過(guò)中繼選擇所能達(dá)到的數(shù)據(jù)速率；代表了t-1時(shí)刻，用戶(hù)k通過(guò)中繼選擇所能達(dá)到的數(shù)據(jù)速率；ωk代表用戶(hù)k的權(quán)重，根據(jù)每個(gè)UE的業(yè)務(wù)類(lèi)型可以調(diào)節(jié)其取值；αm代表中繼節(jié)點(diǎn)m所采用的與信道狀況相關(guān)的資源調(diào)度因子。

（6）對(duì)比步驟（4）用戶(hù)的中繼選擇結(jié)果以及步驟（5）中繼節(jié)點(diǎn)的用戶(hù)調(diào)度結(jié)果，如果二者相匹配，則將步驟（4）所選擇的中繼節(jié)點(diǎn)m將作為用戶(hù)k的兩跳傳輸?shù)闹欣^節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)m為用戶(hù)分配子載波，用戶(hù)在分配的子載波上根據(jù)調(diào)度準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)兩跳協(xié)作傳輸，完成基于負(fù)載均衡的中繼選擇。如果二者不匹配，則根據(jù)候選中繼節(jié)點(diǎn)排序列表，取出列表中選擇的下一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)與步驟（5）中的用戶(hù)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行比較，持續(xù)上述比較步驟直至二者匹配或已遍歷全部候選中繼節(jié)點(diǎn)。

（7）如果已遍歷全部候選中繼節(jié)點(diǎn)，且二者無(wú)匹配，則結(jié)束中繼選擇，用戶(hù)選擇直接傳輸。

1.3 IRS算法分析

根據(jù)1.2節(jié)的步驟（2），選擇采用兩跳接入基站的UE首先根據(jù)從BS和RS接收到的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出接收到基站的信號(hào)得SINR值以及接收到中繼信號(hào)的SINR值。在時(shí)刻t，用戶(hù)k到小區(qū)中BSi，小區(qū)中任意一個(gè)RSm以及RSm到BSi的三條鏈路的SINR可以表示為：

式中：pk和pm分別表示UE和RS的發(fā)射信號(hào)功率；參數(shù)li,k(t)，lk,m(t)和lm,i(t)分別表示UE到BS，UE到RS以及RS到BS在t時(shí)刻的路徑損耗大小；參數(shù)hk,i，hk,m和hm,i分別代表了UE到BS，UE到RS以及RS到BS的多徑及陰影衰落，表達(dá)式分別代表來(lái)自于本小區(qū)及其他小區(qū)的干擾以及接收端白噪聲之和。

根據(jù)香農(nóng)定理，若t時(shí)刻UEk通過(guò)BS直接傳輸，則UEk在帶寬B內(nèi)最大數(shù)據(jù)速率為：

如果UE通過(guò)RSm以協(xié)作傳輸?shù)姆绞絻商鴤鬏?，則UEk在t時(shí)刻在帶寬B上可達(dá)數(shù)據(jù)速率的上限為：

對(duì)于步驟（4）中的式（1），在t時(shí)刻，由于用戶(hù)k需要與已經(jīng)接入中繼的用戶(hù)競(jìng)爭(zhēng)資源，因此，式代表了采用協(xié)作傳輸?shù)挠脩?hù)k在時(shí)刻t預(yù)測(cè)最大數(shù)據(jù)速率。因此中繼節(jié)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)則不僅是最大化用戶(hù)k的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)速率β（*t），在構(gòu)造中繼選擇函數(shù)的同時(shí)考慮了中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況。

根據(jù)用戶(hù)需要發(fā)送的具體業(yè)務(wù)，權(quán)重因子ωk的取值可以不同，如語(yǔ)音業(yè)務(wù)如VOIP、視頻點(diǎn)播等對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，就需要優(yōu)先安排資源發(fā)送，因此權(quán)值取值較大；反之，對(duì)于如短信、FTP下載等對(duì)時(shí)延不敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則可以采取較小的權(quán)值。αm的取值反映了用戶(hù)公平性與用戶(hù)吞吐量之間的折衷：當(dāng)所有用戶(hù)的權(quán)重ωk取值時(shí)，αm的取值越趨近于0，則中繼節(jié)點(diǎn)越趨向于調(diào)度信道狀況較好的用戶(hù)，因此調(diào)度準(zhǔn)則趨近于MAX C/I準(zhǔn)則[8]，反之，當(dāng)αm的取值越趨近于1，則中繼節(jié)點(diǎn)越趨向于在用戶(hù)之間均勻的分配資源，調(diào)度準(zhǔn)則逐漸趨近于比例公平準(zhǔn)則[9]。從而根據(jù)用戶(hù)的具體信道狀況在兩種調(diào)度準(zhǔn)則之間做出優(yōu)選。

通過(guò)分析可以看出，在所提出的交互式中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法中，用戶(hù)首先根據(jù)中繼選擇函數(shù)選擇使得其數(shù)據(jù)速率最大的中繼節(jié)點(diǎn)。然后，中繼節(jié)點(diǎn)再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的具體情況選擇合適的調(diào)度準(zhǔn)則，反向調(diào)度合適的用戶(hù)，不僅有效地均衡了各中繼節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載，且結(jié)合調(diào)度算法調(diào)整了不合適的中繼節(jié)點(diǎn)選擇結(jié)果，利用用戶(hù)和中繼節(jié)點(diǎn)之間的兩步交互式選擇使得每個(gè)小區(qū)之間的負(fù)載分布趨于合理，保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中負(fù)載的均衡和高效傳輸。

2 仿真結(jié)果及性能分析

2.1 仿真參數(shù)設(shè)定

場(chǎng)景如圖2所示，考慮一個(gè)由27個(gè)蜂窩小區(qū)構(gòu)成蜂窩通信系統(tǒng)，系統(tǒng)工作在2 GHz頻段，采用OFDMA物理層接入技術(shù)。每個(gè)小區(qū)中均勻布設(shè)6個(gè)位置固定的RS，小區(qū)半徑設(shè)置為1 km，中繼節(jié)點(diǎn)部署于距離基站2/3的位置。

圖2 仿真場(chǎng)景

仿真采用的參數(shù)參照LTE（Long Term Evolution）規(guī)范中所規(guī)定的參數(shù)[10]：每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為1 ms，每調(diào)度時(shí)隙中包含14個(gè)OFDM符號(hào)；所包含的子信道數(shù)為24，每個(gè)子信道又劃分為12個(gè)子載波，每個(gè)子載波的帶寬設(shè)置為15 kHz。收發(fā)信機(jī)之間保持時(shí)間同步。每個(gè)UE的信號(hào)功率為50 mW，RS的發(fā)射功率為1 W，接收機(jī)熱噪聲σ2=10-10W，仿真所采用的BS，RS及UE之間的傳播模型為[11]：

其中，隨機(jī)變量Xσ用來(lái)模擬傳播信道的多徑及陰影衰落，服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布.

2.2 仿真結(jié)果

在仿真中，為了做一對(duì)比，分別考慮了4種基于不同準(zhǔn)則的算法的性能：無(wú)中繼傳輸；最小距離準(zhǔn)則（Shortest Distance Based Relay Selection，SRS）；最大信干噪比準(zhǔn)則（Maximum SINR Based Relay Selection，MRS）算法和所提出的IRS。假設(shè)在每個(gè)資源調(diào)度時(shí)隙，每個(gè)RS最多能夠同時(shí)服務(wù)8個(gè)UE。仿真中每個(gè)BS及RS采用基于輪詢(xún)調(diào)度（Round Robin，RR）的資源調(diào)度的準(zhǔn)則[12]。通過(guò)小區(qū)吞吐量、用戶(hù)公平因子、中繼服務(wù)的用戶(hù)數(shù)這三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)估其性能。

圖3給出了小區(qū)用戶(hù)吞吐量隨著小區(qū)中用戶(hù)數(shù)目的增加的變化情況。從圖中可以看出，隨著小區(qū)中用戶(hù)數(shù)的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的用戶(hù)由于信道狀況較差會(huì)選擇協(xié)作傳輸，從而導(dǎo)致小區(qū)局部區(qū)域某些RS的負(fù)載過(guò)重。然而，無(wú)論SRS或MRS，都無(wú)法避免某些中繼節(jié)點(diǎn)服務(wù)的用戶(hù)數(shù)過(guò)多。而對(duì)于提出的IRS中繼選擇算法，由于每個(gè)用戶(hù)是通過(guò)中繼選擇函數(shù)選擇最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)，所構(gòu)造的中繼選擇函數(shù)不僅僅考慮了當(dāng)前時(shí)隙的具體信道狀況，還考慮了當(dāng)前中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況，因此有效地增加了系統(tǒng)的吞吐量。此外，當(dāng)采用較小的中繼資源調(diào)度因子αm，如αm=0，則意味著信道狀況較好的移動(dòng)用戶(hù)則會(huì)被所選擇的中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)先分配資源來(lái)實(shí)現(xiàn)兩跳協(xié)作傳輸，從而使得系統(tǒng)的吞吐量變大；反之，當(dāng)采用較大的中繼資源調(diào)度因子αm，如αm=1，則意味著中繼節(jié)點(diǎn)會(huì)綜合地考慮用戶(hù)之間的公平性，機(jī)會(huì)均等地調(diào)度所有需要協(xié)作傳輸?shù)挠脩?hù)，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)吞吐量的減少。

綜上所述，采用了所提出的中繼選擇算法之后，通過(guò)用戶(hù)和中繼節(jié)點(diǎn)之間的兩步中繼選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡，從而充分利用那些負(fù)載較輕的中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)作傳輸，提高了整個(gè)小區(qū)的用戶(hù)傳輸性能。

圖3 小區(qū)用戶(hù)吞吐量

圖4給出了小區(qū)中用戶(hù)的公平因子隨著用戶(hù)數(shù)目的增加的變化情況。對(duì)于公平性因子F，定義式為[13]：參數(shù)rk表示用戶(hù)k的數(shù)據(jù)速率。從仿真圖中可以看出，所提出的IRS并沒(méi)有隨著用戶(hù)數(shù)的增加而降低用戶(hù)的公平性。而對(duì)于基于信道狀態(tài)的MRS以及SRS策略，用戶(hù)的公平性卻顯著的降低了。這是由于通過(guò)中繼選擇參數(shù)及加權(quán)信道調(diào)度算法，所提出的IRS算法避免了某些用戶(hù)一直無(wú)法傳輸情況的發(fā)生。此外，可以觀察到當(dāng)中繼資源調(diào)度因子αm采用不同值時(shí)，用戶(hù)之間的公平性情況略有不同。當(dāng)αm取值較大時(shí)，由于中繼節(jié)點(diǎn)在資源分配時(shí)考慮到了用戶(hù)之間的公平性，因此用戶(hù)公平因子較大；而當(dāng)αm取值較小時(shí)，由于中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)先考慮了信道狀況較好的用戶(hù)，因此用戶(hù)的公平性有所下降。

圖4 小區(qū)用戶(hù)的公平因子變化情況

圖5給出了中繼節(jié)點(diǎn)服務(wù)的平均用戶(hù)數(shù)的情況?？梢钥闯觯捎贗RS（αm=1）算法利用兩步式的交互中繼選擇實(shí)現(xiàn)了中繼節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載均衡分配，從而使得采用協(xié)作傳輸?shù)挠脩?hù)數(shù)目逐漸逼近中繼能夠服務(wù)用戶(hù)數(shù)的上限。而對(duì)于SRS及MR，由于用戶(hù)僅僅從單方面

的某一準(zhǔn)則進(jìn)行中繼選擇，無(wú)法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化，從而無(wú)法調(diào)節(jié)某些用戶(hù)不合適的中繼選擇結(jié)果，導(dǎo)致小區(qū)中的某些中繼節(jié)點(diǎn)由于負(fù)載較輕而造成資源浪費(fèi)，某些中繼節(jié)點(diǎn)卻負(fù)載過(guò)重，使得系統(tǒng)的資源利用率大大降低。

圖5 中繼節(jié)點(diǎn)服務(wù)用戶(hù)數(shù)

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出的交互式中繼選擇算法是一種能夠兼顧系統(tǒng)性能和用戶(hù)公平性的算法。每個(gè)用戶(hù)通過(guò)分布式構(gòu)造的中繼選擇函數(shù)選擇中繼節(jié)點(diǎn)；中繼選擇函數(shù)的構(gòu)造充分考慮到了用戶(hù)具體的信道狀況和中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況；中繼節(jié)點(diǎn)再根據(jù)結(jié)合了資源分配和用戶(hù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)的參數(shù)加權(quán)信道調(diào)度算法進(jìn)行用戶(hù)選擇。與已有的中繼選擇算法相比，所提出的算法充分利用了用戶(hù)和中繼之間的兩步式交互選擇實(shí)現(xiàn)了資源與負(fù)載之間的均衡，從而充分考慮到了不同用戶(hù)的接入性能，合理地調(diào)整小區(qū)內(nèi)不同優(yōu)先級(jí)用戶(hù)不同業(yè)務(wù)的負(fù)載分布，進(jìn)而獲得了小區(qū)整體吞吐量性能與每個(gè)用戶(hù)的公平性之間的折衷。

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Scheme of interactive relay selection

WANG Ben?chao1，JIANG Fan2
（1.Shaanxi Radio Monitoring Station，State Radio Regulatory Center of China，Xi’an 710200，China；2.School of Communication and Information Engendering，Xi’an University of Posts and Telecommunications，Xi’an 710121，China）

An interactive relay selection（IRS）scheme is presented for cooperative relay network.Each user chooses the op?timal relay node according to the relay selection function，channel status and relay node load condition.The reverse user selec?tion is performed through relay node according to the resource allocation situation，service priority stage and weigh channel scheduling algorithm.Simulation results indicate that，compared with available algorithms，IRS algorithm can achieve a compro?mise between handling capacity in small domain and fairness for users by adjusting uses’load distribution within the small do?main by two?step interactive relay selection between relay nodes and users.The factors of channel condition，MAC layer re?source and users’service condition are considered in IRS scheme.

relay selection；cooperative relay network；load balance；dispatch

TN929.5?34

A

1004?373X（2015）03?0001?05

王本超（1981—），男，工程師。主要研究方向?yàn)闊o(wú)線通信、高效頻譜利用技術(shù)。

2014?06?10

陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2011JK8027）；陜西省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2013JK1064）

江帆，主要研究方向?yàn)橄乱淮鸁o(wú)線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究。