relay-selection-program-.rar_60GHz仿真_中继干扰_中继选择_中继选择波束_波束赋形

function [out1_6001,out4_6001]= relayselection_6001 % random generate positions for STA A,B,C and D in the defined area.And % compare the proposed relay selection strategy and the simulation result. % 1 denote NLoS and 0 is LoS. global node_loc thita_3db antenna_gain_sl antenna_gain_ml alpha weigh1 maxNLoS_prob maxrate% 全局变量的影响范围:在所有申明为global的函数中都适用； cases = 'relay selection with directional-to-directional transmission/receive'; seed = 0; rand('state',seed); randn('state',seed); sim_num = 50; thita_3db = 60; %[15 30 60]; NLoS_prob=0.1; % blockage probability an_eta = 0.8; %1.0; % antenna efficiency rt_eta = 1; % 收发机效率，我认为是调制编码效率 antenna_gain_ml = 360*an_eta/thita_3db; antenna_gain_sl = 360*(1-an_eta)/(360 - thita_3db); antenna_gain_ml_db = 10*log10(antenna_gain_ml); % 这边需不需要做这样的处理???? antenna_gain_sl_db = 10*log10(antenna_gain_sl); pt=-10; %[-10, 0 ,10] -10dBm=0.1mW alpha = 2.0 ; % the LoS attenua index bandwidth = 1700; % MHz noise_db = -90; % 10*log10( 10^(-11) * bandwidth ) % -90dBm/MHz display(cases) display(thita_3db) display(an_eta) % define the width and length for the communication square area R long_in_meter = 10; %m wide_in_meter = 10; % generate the location for nodes,the first colomn is the axis for % transmiter,the second colomn is the axis for recerver% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % NLoS概率为0.1~1 rate = 0; maxrate= 8; % 5Gbps for rate_no= 1 : maxrate/0.2 +1 % link generation node = 90; link_num = 30; NLoS_num = floor(link_num*NLoS_prob); LoS_num = link_num - NLoS_num; candat_num = node - 2*link_num; % 因为Hungry algorithm算法的局限，候选节点数目必须只比NLoS link的数目多一个！！！！！！！ %% sum_throput1(rate_no) = 0; sum_throput2(rate_no) = 0; sum_throput3(rate_no) = 0; sum_throput4(rate_no) = 0; out1=0; % 记录outage times out2=0; % 记录outage times out3=0; % 记录outage times out4=0; % 记录outage times for sim_time = 1:sim_num tic node_loc = [long_in_meter*rand(1,node);wide_in_meter*rand(1,node)]; % node_loc(1,:)为所有node的x坐标;node_loc(i,odd)的奇数列为transmitter; LoSthroput_sum(sim_time) = 0; z1=0; z2=0; z3=0; z4=0; % LoS link throughput% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% if LoS_num>1 for LoS_no = 1:LoS_num % 假设前LoS_num条链路是LoS链路； % 每条LoS链路的通信距离 LoS_dis(LoS_no) = sqrt((node_loc(1,2*LoS_no)-node_loc(1,2*LoS_no-1))^2 ... + (node_loc(2,2*LoS_no)-node_loc(2,2*LoS_no-1))^2); % 每条LoS链路的SNR值 LoSSNR_db(LoS_no) = pt + 2*antenna_gain_ml_db - cr_ch_model_pathloss(LoS_dis(LoS_no)) ... - noise_db; % 确定cr_ch_model_pathloss(LoS_dis(LoS_no))的结果是dB % SNR值转换为十进制， LoSSNR(LoS_no) = 10^(LoSSNR_db(LoS_no)/10); LoSSNR(LoS_no) = 10*log10( LoSSNR_db(LoS_no) ); % LoS链路的吞吐量 LoSthroput(LoS_no) = rt_eta * bandwidth * 1024 * 1024 * log2( 1+ LoSSNR(LoS_no) ); % 信道容量,香农公式中的S/N是十进制的！！ % 所有LoS链路的吞吐量之和 LoSthroput_sum(sim_time) = LoSthroput_sum(sim_time) + LoSthroput(LoS_no); % 十进制 end end %% % NLoS link S-R and R-D link throughput% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% if NLoS_num>1 NLoSthroput_1=zeros(NLoS_num,candat_num); NLoSthroput_2=zeros(NLoS_num,candat_num); SRNLoS_dis=zeros(NLoS_num,candat_num); RDNLoS_dis=zeros(NLoS_num,candat_num); SDNLoS_dis=zeros(NLoS_num,candat_num); for NLoS_no =1:NLoS_num % 假设随机产生NloS_num条NLoS链路； for candat_no = 1: candat_num % 每条NLoS链路中的S-R，R-D的通信距离 SRNLoS_dis(NLoS_no,candat_no) = sqrt( (node_loc(1,2*link_num+candat_no)-node_loc(1,2*(LoS_num+NLoS_no)-1))^2 ... + (node_loc(2,2*link_num+candat_no)-node_loc(2,2*(LoS_num+NLoS_no)-1))^2 ); RDNLoS_dis(NLoS_no,candat_no) = sqrt( (node_loc(1,2*link_num+candat_no)-node_loc(1,2*(LoS_num+NLoS_no)))^2 ... + (node_loc(2,2*link_num+candat_no)-node_loc(2,2*(LoS_num+NLoS_no)))^2 ); SDNLoS_dis(NLoS_no,candat_no) = sqrt( (node_loc(1,2*(LoS_num+NLoS_no))-node_loc(1,2*(LoS_num+NLoS_no)-1))^2 ... + (node_loc(2,2*(LoS_num+NLoS_no))-node_loc(2,2*(LoS_num+NLoS_no)-1))^2 ); % 每条NLoS链路中的S-R的SNR值,dB形式，十进制形式 SRNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) = pt + 2*antenna_gain_ml_db - cr_ch_model_pathloss(SRNLoS_dis(NLoS_no,candat_no)) - noise_db; SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) = 10* log10( SRNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) ); % 每条NLoS链路中的R-D的SNR值,dB形式，十进制形式 RDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) = pt + 2*antenna_gain_ml_db - cr_ch_model_pathloss(RDNLoS_dis(NLoS_no,candat_no)) - noise_db; RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no)= 10* log10( RDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) ); %每条NLoS链路中的S-D的SNR值,dB形式，十进制形式 SDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) = pt + 2*antenna_gain_ml_db - cr_ch_model_pathloss(SDNLoS_dis(NLoS_no,candat_no)) - noise_db; SDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) = 10* log10( SDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) ); % 留给算法2备用 SRNLoSSNR_db2(NLoS_no,candat_no) = SRNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) ; RDNLoSSNR_db2(NLoS_no,candat_no) = RDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no); SDNLoSSNR_db2(NLoS_no,candat_no) = SDNLoSSNR_db1(NLoS_no,candat_no) ; SRNLoSSNR_2(NLoS_no,candat_no) = SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) ; RDNLoSSNR_2(NLoS_no,candat_no) = RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no); SDNLoSSNR_2(NLoS_no,candat_no) = SDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) ; % 未知S-R和R-D链路是否为NLoS时，每条S-R链路的吞吐量，根据经典的relay信道公式 NLoSthroput_2(NLoS_no,candat_no) = 1/2 * rt_eta * bandwidth * 1024 * 1024 * log2(1+(0.1+(1-0.1)*rand(1))*10^(-4)*SDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no)+ SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) *RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) /(1+SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no)+RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no))); %为S-R和R-D链路引入随机遮挡环境，S-R和R-D链路的遮挡发生应该是相互独立的(0.1+(1-0.1)*rand(1))*10^(-4) * LoSSNR(LoS_no) + NLoS_factor = randsrc(1,1,[0 1;1-NLoS_prob NLoS_prob]); if NLoS_factor==1 SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) = 10^(-11) *SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) ; % 因为Hungry ALgorithm算法的局限，这里不能set=0; end NLoS_factor = randsrc(1,1,[0 1;1-NLoS_prob NLoS_prob]); if NLoS_factor == 1 RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) = 10^(-11) * RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) ; end % 已知S-R和R-D链路是否为NLoS时，每条S-R链路的吞吐量，根据经典的relay信道公式 NLoSthroput_1(NLoS_no,candat_no) = 1/2 * rt_eta * bandwidth * 1024 * 1024 *log2(1+(0.1+(1-0.1)*rand(1))*10^(-4)*SDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no)+ SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) *RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no) /(1+SRNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no)+RDNLoSSNR_1(NLoS_no,candat_no))); % 即当S-R和R-D链路中有一个为NLoS时，信道吞吐量为０； end end %% % Hungry Algorithm % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 已知S-R链路是否为NLoS时，hungry算法中的输入效率矩阵的component weigh1 = -1* NLoSthroput_1; %将最大值转化为求最小值,以便用Hungry Algorithm来求解　％提出的算法　 % 未知S-R链路是否为NLoS时，hungry算法中的输入效率矩阵的component weigh2 = -1* NLoSthroput_2; %将最大值转化为求最小值,以便用Hungry Algorithm来求解 %吞吐量最大化为目标, 先验信息为错误的信息 weigh3 = SRNLoS_dis.^alpha +RDNLoS_dis.^alpha; % 距离最近原则，没有以吞吐量最大化为目标！ weigh4 = (SRNLoS_dis.^alpha).* (RDNLoS_dis.^alpha) ./ ( SRNLoS_dis.^alpha +RDNLoS_dis.^alpha) ; % 距离几何加权，没有以吞吐量最大化为