[发明专利]一种基于存储辅助的多跳中继传输方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种基于存储辅助的多跳中继传输方法，其特征在于，包括：

构建基于存储辅助的多跳中继通信系统；

根据预先定义的功率分配方案建立所述多跳中继通信系统的第一数据传输模型，并获取所述第一数据传输模型的最优传输功率；具体为：

所述多跳中继通信系统的优化问题为：

m_k(i)+m_k-1(i)≤1,k∈{1,...,M}；

其中，x(i)＝(m(i),a(i),P(i)),m(i)＝(m₀(i),m₁(i),...,m_M(i))，a(i)＝(a₀(i),a₁(i),...a_M(i))，P(i)＝(P₀(i),P₁(i),...P_M(i))，M为中继节点的总个数；m₀(i)、m_k(i)分别为在第i个时隙源节点、第k个所述中继节点的传输模式，若等于1则表示此时节点传输数据，否则表示此时节点不传输数据；a₀(i)、a_k(i)分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点的实际传输速率；P₀(i)、P_k(i)分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点的实际发射功率；h₀(i)、h_k(i)分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点到下一节点的信道增益，d₀(i)、d_k(i)分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点到下一节点的实际距离；σ₁、σ_k+1、σ_d分别为第1个所述中继节点、第k+1个所述中继节点、目的节点处的加性高斯白噪声功率；分别为所述源节点、第k个所述中继节点的最大瞬时发射功率，m为路径损耗指数，N为传输全部数据需要的时隙数，T为每一时隙的持续时间；

所述多跳中继通信系统的数据队列状态和虚拟能量消耗队列状态动态更新为：

Q_k(i+1)＝max[Q_k(i)-a_k-1(i)T,0]+a_k-1(i)T,k∈(1,...,M)；

E₀(i+1)＝E₀(i)-m₀(i)P₀(i)T+e₀(i)；

E_k(i+1)＝E_k(i)-m_k(i)P_k(i)T+e_k(i),k∈{1,...,M}；

其中，Q_k(i)为在第i个时隙第k个所述中继节点的数据队列状态，E₀(i)、E_k(i)分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点的虚拟能量消耗队列状态；分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点的虚拟能量到达过程，分别为在第i个时隙所述源节点、第k个所述中继节点的平均功率；

根据所述数据队列状态和所述虚拟能量消耗队列状态将所述优化问题转化为第一优化问题；所述第一优化问题为：

m_k(i)+m_k-1(i)≤1,k∈{1,...,M}；

其中，μ₀、μ_k、μ_M均为非负常数，V为非负控制参数；

拆分所述第一优化问题，获取所述功率分配方案；所述功率分配方案为：

根据凸优化方法，得到所述最优传输功率；

根据预先定义的模式选择方案建立所述多跳中继通信系统的第二数据传输模型，并获取所述第二数据传输模型的最优传输模式；具体为：

将所述第一优化问题转化为第二优化问题；第二优化问题为：

s.t.m_k(i)∈{0,1},k∈{1,...,M}；

其中，ξ₀、ξ_k-1、ξ_k、ξ_M-1均为拉格朗日常数；

根据次梯度下降法和凸优化方法，得到所述最优传输模式；

基于所述最优传输功率和所述最优传输模式调度所述多跳中继通信系统中的节点进行数据传输。