[发明专利]能量传输全双工中继进行中继选择与发送功率分配方法

摘要

能量传输全双工中继进行中继选择与发送功率分配方法，其传输过程包括两个阶段，第一阶段由源节点向中继节点发送信息，第二阶段中继节点工作在全双工模式，源节点向中继节点发送能量并同时向目的节点放大转发信息，此时，工作在全双工模式下的中继节点将自干扰视为节点额外的能量捕获来源，通过中继节点本身的发送天线和接收天线之间的信道，进行能量捕获利用。根据已知的多个中继不同前后向信道条件，利用与不同信道状态信息以及源节点和中继节点发送功率有关的目的节点容量公式，选择多个中继中使系统容量达到最大的最优中继，本发明还通过对第一阶段和第二阶段源节点S发送第一功率第二功率的分配参数进行优化，进一步提高系统的性能。

主权项

1.一种能量传输全双工中继进行中继选择与发送功率分配方法，其特征在于，具有以下步骤：步骤一：在第一阶段，源节点S以第一功率发送信息信号，通过第一独立同分布的瑞利衰落信道h_1i，中继节点R_i接收信号并存储起来；其中，所有中继节点具有一定的初始能量；i＝1,2,...,N；步骤二：在第二阶段，源节点S以第二功率发送能量信号，通过第二独立同分布的瑞利衰落信道h_2i，此时中继节点工作在全双工模式，中继节点R_i在接收能量信号的同时，利用放大转发的方式，以功率将第一阶段存储的信息信号通过第三独立同分布的瑞利信道g_i转发给目的节点D；同时，在全双工工作模式下的中继节点R_i，通过本身的发送天线和接收天线之间的信道将干扰信号进行能量捕获利用；步骤三：通过经过不同中继到达目的节点的系统容量C_i，采用最大化目的节点D信噪比的方式选出最优的中继i^*；步骤四：完成步骤三的最优的中继选择后，以最大化目的节点D的信噪比为优化目标，对第一阶段和第二阶段源节点S发送的第一功率第二功率的分配参数τ进行优化，即最终求出使最大的分配参数τ的闭式表达式，完成分配；其中，P为总功率约束。