[发明专利]中继系统的资源分配方法和装置

说明书

本申请涉及一种中继系统的资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。方法包括：采用功率分割协议将接收信号分割为能量收集信号和信息传输信号；将能量收集信号所占的比值，记为功率分割系数，以及，将对中继系统源端至终端的信息传输时间进行划分的参数记为时隙划分矢量，将对节点的发射功率进行分配的参数记为功率分配矢量；根据功率分割系数、时隙划分矢量和功率分配矢量构建优化数学模型；输入功率分割系数的初始上边界值、初始下边界值、预设的系数收敛精度、黄金分割比例、预设的吞吐量收敛精度、吞吐量的初始上边界值和初始下边界值，得到优化结果参数。采用本方法能够在中继节点无源工作的基础上，最大化中继系统的源端到终端的吞吐量。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种中继系统的资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

无线信息与能量同时传输(simultaneous wireless information and powertransfer，SWIPT)技术是一种用于解决无线通信网络中传感器节点能量受限问题的先进技术。传统的点对点系统中的SWIPT在长距离传输下受路径损耗影响非常严重，因此常常会考虑在源端与终端间部署多个中继节点，即部署协作中继系统，来延伸传输距离并提高信息和能量传输性能。

然而现有的方法中，中继节点都需要电源设备给中继节点供电，但在实际应用中，当中继节点较多时，经常更换电源或充电将耗费大量的人力和物力，使得中继系统的使用受到限制。采用SWIPT技术使中继节点可从信号中获取能量，从而解决这一问题。但是另一方面，由于使用SWIPT技术将接收的信号转化为能量信号，系统源端传输至终端的有效信息，即吞吐量也将减少。

因此，现有的中继系统信息传输方法存在给中继节点供电麻烦，系统源端到终端的吞吐量无法保证的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现中继节点无源工作并最大化源端至终端吞吐量的中继系统的资源分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种中继系统的资源分配方法，所述方法包括：

采用功率分割协议将接收信号分割为能量收集信号和信息传输信号；

将所述能量收集信号所占的比值，记为功率分割系数，以及，将中继系统源端至终端的信息传输时间进行划分的参数记为时隙划分矢量，将对节点的发射功率进行分配的参数记为功率分配矢量；

根据所述功率分割系数、所述时隙划分矢量和所述功率分配矢量构建优化数学模型；所述优化数学模型用于对所述源端至所述终端的吞吐量进行优化；

输入所述功率分割系数的初始上边界值、所述功率分割系数的初始下边界值、预设的系数收敛精度、黄金分割比例、预设的吞吐量收敛精度、所述吞吐量的初始上边界值和所述吞吐量的初始下边界值，得到优化结果参数；所述优化结果参数用于最大化所述源端至所述终端的吞吐量。

一种中继系统的资源分配装置，所述装置包括：

信号分割模块，用于采用功率分割协议将接收信号分割为能量收集信号和信息传输信号；

参数确定模块，用于将所述能量收集信号所占的比值，记为功率分割系数，以及，将中继系统源端至终端的信息传输时间进行划分的参数记为时隙划分矢量，将对节点的发射功率进行分配的参数记为功率分配矢量；

模型构建模块，用于根据所述功率分割系数、所述时隙划分矢量和所述功率分配矢量构建优化数学模型；所述优化数学模型用于对所述源端至所述终端的吞吐量进行优化；

结果生成模块，用于输入所述功率分割系数的初始上边界值、所述功率分割系数的初始下边界值、预设的系数收敛精度、黄金分割比例、以及预设的吞吐量收敛精度、所述吞吐量的初始上边界值和所述吞吐量的初始下边界值，得到优化结果参数；所述优化结果参数用于最大化所述源端至所述终端的吞吐量。