1.一种AF双向中继系统节点发射功率控制和中继位置部署的联合实现方法，其特征在于：利用信道状态信息的统计值，根据源节点的目标速率，对系统节点的发射功率和中继节点的位置进行联合调整，在满足系统QoS要求条件下，实现系统总发射功率的最小化；

对于采用AF协议的双向中继系统，网络中两个源节点A和B通过位于两者之间的中继节点R进行信息的互换，源节点A和B之间的一次信息互换分为多址接入和广播两个阶段，在时分双工模式下，源节点A和B之间的一次信息互换将占用两个连续并等长的时隙，其中第一时隙对应多址接入阶段，第二时隙对应广播阶段，第一个时隙初，源节点A和B以及中继节点R首先计算参数η＝zB/zA的值， rA和rB分别为A和B的目标速率，接着根据式(1)和式(2)计算dAR的下界和上界，dAB是源节点A和B之间的距离，dAR是源节点A到中继节点R之间的距离；

然后检查η和α的取值，其中α是信道的路径损耗因子，并根据η和α的取值选择以下3种情况之一：Case 1，若α＝2和η≤1时，dAR＝0；

Case 2，若α＝2和η＞1时，dAR＝∞；

Case 3，其它情况，即，α≠2时，源节点A到中继节点R之间的距离为：在典型的无线传播环境中，信道的路径损耗因子α一般大于等于2，小于等于4，其中α＝2表示小损耗无线传播环境，如无线自由空间传播，α＝4表示大损耗无线传播环境，如城市中的无线传播；

接着，根据上面获得的dAR的值来选择以下3种情况之一：Case 1，若 时，flag＝1，源节点A到中继节点R之间的距离为：Case 2，若 时，flag＝3，源节点A到中继节点R之间的距离为：Case 3，其它情况，即， 时，flag＝2，源节点A到中继节点R之间的距离由式(3)给出；

由源节点A到中继节点R之间的距离，得到源节点B到中继R之间的距离，即，dBR＝dAB-dAR，这样中继节点可以根据它与源节点A和B之间的距离，即，dAR和dBR，来决定它的位置；

下面，节点A，B和R将根据flag的取值来决定各自的发射功率，分为以下3种情况，Case 1，若flag＝1时，节点A，B和R的发射功率为：Case 2，若flag＝2时，节点A，B和R的发射功率为：Case 3，若flag＝3时，节点A，B和R的发射功率为：这里，SQ为系统可接受的服务质量，是一种系统参数， 和 是指数随机变

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量|hAR|和|hBR|的率参数，能够在节点A、B和R处通过长期观测得到，其中hAR和hBR分别为源节点A和B到中继节点R的瑞利信道增益；

完成上述操作后，源节点A和B将各自的二进制信息mA和mB通过编码调制为发送信号sA和sB，并同时发送给中继节点R，则中继节点R接收的两路合并信号为：其中nR为中继节点R处的高斯白噪声；

在第一时隙末，中继R将对接收信号sR进行缩放，即，乘上缩放因子然后，在第二时隙广播给两个源节点，在第二时隙末，源节点A和B接收到中继广播来的信号分别为：其中hRA和hRB分别为中继节点R到源节点A和B的信道增益，假设信道具有互易性，即， hAR＝hRA,hBR＝hRB，并且接收机能够获得理想的信道状态信息，那么，在第二时隙末，源节点A和B能够利用自干扰消除技术，将自己在第一时隙发送的信号项 和 去除，得

这样，在第二时隙末，源节点A和B能够获得的互信息量分别为：IA＝log2(1+γA)/2和IB＝log2(1+γB)/2，γA和γB分别为源节点A和B的接收信噪比：最后，源节点A和B将分别对接收信号yA和yB进行自干扰消除，再通过解调、解码得到对方发送的信息，完成信息的互换；

假设源节点A和B以及中继节点R可以通过长期观测得到信道状态信息的统计值，系统的QoS要求为SQ，这里将中断概率作为系统QoS性能指标，双向中继系统作为一个多用户系统，当源节点中的任意一个不能够正确解码对端发射的信号，则认为系统发生中断事件，系统中断概率为：Qout(EA,EB,ER)＝Pr(IA＜rB,IB＜rB)＝Pr(γA＜zB,γB＜zA) (17)因此，对于一个AF双向中继通信系统Qout(EA,EB,ER)≤QS必须得到满足；

对于一个AF双向中继系统，以最小化系统总发射功率为目标，以系统QoS要求为条件，建立节点功率控制和中继节点位置部署联合优化问题，得subject to Qout(EA,EB,ER)≤QS (18b)EA,EB,ER＞0 (18c)

为了解问题(18)，即式(18a)、式(18b)和式(18c)组成的联合优化问题，采用下面两阶段的方法：第一阶段，假设dAR和dBR固定，研究系统QoS限制下的系统总发射功率最小化问题：subject to Qout(EA,EB,ER)≤SQ (19b)EA,EB,ER＞0 (19c)

第二阶段，将第一阶段问题解的和作为目标函数，研究最佳中继位置部署问题：subject to dAR+dBR≥dAB (20b)dAR,dBR＞0 (20c)

式(20a)中的 是问题(19)的最优解，即式(19a)、式(19b)和式(19c)组成的优化问题的最优解；

需要说明的是，为了解问题(19)，需要将概率约束条件(19b)转化为确定函数，因此，需要将Qout(EA,EB,ER)的闭合表达式带入(19b)，然而，Qout(PA,PB,PR)的闭合表达式不可行，这里给出一个精确的近似闭合表达式然后，用式(21)替换概率约束条件(19b)，对于问题(20)，即，式(20a)、式(20b)和式(20c)组成的优化问题，它的全局最优点落在dAR+dBR＝dAB上，也就是说，最佳中继位置位于源节点A和B的连线上，这时只需要获得最佳的dAR值，由dAB即可获得最佳的dBR；

通过上述的方法得到问题(18)的最终解，即，节点A、B和R的最佳发射功率，以及中继节点R的最佳位置，可以分为以下3种情况，Case 1，若不等式(22)成立， 可由式(23)给出， 可由式(24)给出；

Case 2，若不等式(25)成立， 可由式(26)给出， 可由式(27)给出；

Case 3，其它情况，即，不等式(28)成立， 可由式(29)给出， 可由式(30) 给出；

最后，由 可得