[发明专利]全双工中继装置、全双工中继传输控制方法及系统

权利要求书

1.一种全双工中继传输控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取不同时刻的能量采集信息和能量存储信息；

监测各个信道的信道状态历史信息，根据所述信道状态历史信息估计每一信道的信道状态预测信息；

根据所述能量采集信息、能量存储信息及信道状态预测信息进行工作模式选择、发射功率调整和目的节点选择；

根据当前的工作模式、发射功率和目的节点计算能量存储装置的工作状态决策信息，并将所述工作状态决策信息发送给控制器，以使控制器根据所述工作状态决策信息控制所述能量存储装置的工作状态；

其中，所述根据当前的工作模式、发射功率和目的节点计算能量存储装置的工作状态决策信息，具体包括：

根据工作模式、发射功率和目的节点的最优值计算出中继每一时隙的能量消耗信息；

根据所述每一时隙的能量消耗信息、能量采集信息以及剩余能量信息得出中继的能量存储装置在每一时隙的工作状态信息，作为所述能量存储装置工作状态决策信息；

其中，所述根据所述每一时隙的能量消耗信息、能量采集信息以及剩余能量信息得出中继的能量存储装置在每一时隙的工作状态信息，作为所述能量存储装置工作状态决策信息，具体包括：

判断当前时隙采集能量是否大于或等于所述能量消耗；

如果是，则所述当前时隙的起始时刻，该中继的能量采集装置所采集的能量在所述当前时隙直接为该中继供电，剩余能量进入所述能量存储装置进行存储，即能量存储装置充电；

如果否，则继续判断当前时隙所述能量采集装置内的剩余能量与采集能量之和是否大于或等于所述能量消耗；

如果所述能量采集装置内的剩余能量与采集能量之和大于或等于所述能量消耗，则所述当前时隙的起始时刻所述中继的能量采集装置所采集的能量和所述能量存储装置内的剩余能量在当前时隙一起为该中继供电，所述能量存储装置放电；

如果所述能量采集装置内的剩余能量与采集能量之和小于所述能量消耗，则所述当前时隙的起始时刻所述中继的能量采集装置所采集的能量在所述当前时隙直接为该中继供电，所述能量存储装置充电，该中继传输停止，直到所述当前时隙所述能量采集装置内的剩余能量与所述采集能量之和大于或等于所述能量消耗，所述中继恢复传输。

2.如权利要求1所述的全双工中继传输控制方法，其特征在于，所述监测各个信道的信道状态历史信息，根据所述信道状态历史信息估计每一信道的信道状态预测信息，具体包括以下步骤：

根据所述能量采集信息和信道状态可预测周期获取数据传输时间；

根据所述各个信道的信道状态历史信息，通过信道预测得到所述数据传输时间内每个时隙对应的中继与目的节点之间的信道状态预测信息。

3.如权利要求1所述的全双工中继传输控制方法，其特征在于，所述根据所述能量采集信息、能量存储信息及信道状态预测信息进行工作模式选择、发射功率调整和目的节点选择，具体为：

根据所述能量采集信息、能量存储信息及信道状态预测信息，以系统最大吞吐量为优化目标，通过迭代算法确定工作模式、发射功率和目的节点的最优值。

4.如权利要求3所述的全双工中继传输控制方法，其特征在于，所述根据所述能量采集信息、能量存储信息及信道状态预测信息，以系统最大吞吐量为优化目标，通过迭代算法确定工作模式、发射功率和目的节点的最优值，具体包括以下步骤：

通过信道测量分别获取与源节点、目的节点之间的瑞利衰落信道增益；

根据中继与所述源节点之间的距离、中继与所述源节点之间的瑞利衰落信道增益以及噪声功率计算中继与所述源节点之间的第一信道增益噪声比；

根据中继与所述目的节点之间的距离、中继与所述目的节点之间的瑞利衰落信道增益以及噪声功率计算中继与所述目的节点之间的第二信道增益噪声比；

根据当前中继的自干扰值以及所述噪声功率计算干扰噪声比；

利用所述第一信道增益噪声比、第二信道增益噪声比、干扰噪声比构造表示该中继的工作模式-发射功率变量模型以及工作模式-目的节点变量模型；

利用所述工作模式-发射功率变量模型以及工作模式-目的节点变量模型构造吞吐量优化问题模型；

以所述吞吐量优化问题模型输出的系统吞吐量最大为优化目标，通过迭代算法确定工作模式、发射功率和目的节点的最优值。