[发明专利]EH能量收集协作网络中共享带宽的协作传输方法和系统

权利要求书

1.一种EH能量收集协作网络中共享带宽的协作传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立源节点至中继节点以及该中继节点至目的节点的链路连接关系，其中，所述中继节点可转发所述源节点的数据，也可同时发送该中继节点自身的数据；

判断所述中继节点的数据传输速率是否满足参与协作传输的速率要求，并判断所述中继节点的能量是否满足同时转发所述源节点的数据以及发送自身的数据所需的能量，如果均满足，则选择该中继节点进行数据转发；

判断所述中继节点的能量是否满足同时转发所述源节点的数据以及发送自身的数据所需的能量，具体方法为：

计算所述中继节点参与协作传输时中继节点发送自身数据的传输速率R_self，以及中继链路传输来自源节点数据的数据传输速率R_c，如果中继节点最大可使用的总功率能够满足使R_self≥δ，且R_c≥R_nc-sd所需的总功率，则所述中继节点的能量满足同时转发所述源节点的数据以及发送自身的数据所需的能量，其中，P_max为中继节点参与协作传输情况下中继节点的最大发射功率，E_r为中继节点能量存储器的储能值，T为一个时隙的传输时间，δ为中继节点参与协作传输情况下中继节点发送自身数据的最低传输速率值，R_nc-sd为中继节点不参与协作传输时，源节点到目的节点链路传输数据的数据速率；

还包括当中继节点参与协作传输情况下，计算中继节点的能量利用率的步骤：

中继节点参与协作传输情况下中继节点的能量利用率为通过优化P_self和α的取值来优化能量利用率η，优化条件表示为：满足R_self≥δ、R_c≥R_nc-sd、E_r≤E_max、0＜α＜1的条件下求解其中，R_c为中继链路传输来自源节点数据的数据传输速率，R_nc-sd为源节点到目的节点链路传输数据的传输速率，R_self为中继节点发送自身数据的传输速率，P_self为中继节点参与协作传输情况下为自身数据提供的发射功率，α为源节点分配给中继节点的带宽比例，P_max为中继节点参与协作传输情况下中继节点的最大发射功率，δ为中继节点参与协作传输情况下中继节点发送自身数据的最低传输速率值，E_r为中继节点能量存储器的储能值，E_max为中继节点能量存储器的最大储能值，为获取当改变C的取值时最大D值对应的P_self和α的运算，P_opt-self和α_opt分别为中继节点参与协作传输情况下，中继节点为自身数据提供的最优发射功率和源节点共享给中继节点的最优带宽比例。

2.根据权利要求1所述的EH能量收集协作网络中共享带宽的协作传输方法，其特征在于，判断所述中继节点的数据传输速率是否满足参与协作传输的速率要求包括：

计算所述源节点直接传输数据至目的节点的数据传输速率；

并计算所述中继节点参与协作传输时转发所述源节点数据的数据传输速率；

如果所述中继节点参与协作传输时转发所述源节点数据的数据传输速率大于或等于所述源节点直接传输数据至目的节点的数据传输速率，则所述中继节点的数据传输速率满足参与协作传输的速率要求。

3.根据权利要求2所述的EH能量收集协作网络中共享带宽的协作传输方法，其特征在于，所述计算中继节点参与协作传输时转发所述源节点数据的数据传输速率包括：

根据自身数据优先发送原则，计算中继节点参与协作传输情况下中继节点发送自身数据的数据传输速率，并根据发送自身数据的数据传输速率计算中继节点参与协作传输情况下为自身数据提供的发射功率；

并在中继节点参与协作传输情况下，由中继节点的最大发射功率和中继节点为自身数据提供的发射功率的差值，得到中继节点转发来自源节点数据的最大发射功率；

并根据中继节点转发来自源节点数据的最大发射功率计算中继节点参与协作传输时转发所述源节点数据的数据传输速率。