1.基于能量协作的双向认知中继网络资源分配方法,该方法包括以下步骤:
1)初始化:迭代次数n=0;第i时隙两次用户SU1、SU2和中继节点Relay采集能量分别为E1,i,E2,i和ER,i,其中系统时隙1≤i≤N;第0次迭代各时隙两次用户SU1、SU2和中继节点Relay电池内实际存储能量为 系统吞吐量初值为C0=0;第0次迭代各时隙两次用户SU1和SU2向中继节点协作能量为 中继节点向SU1和SU2回流能量为 两次迭代过程获得的最大系统吞吐量差值为u=1;定义垂直方向度量抽头,用于记录各个时隙两个次用户向中继节点协作能量的大小,规定两个次用户向中继协作能量为正方向,并初始化垂直方向度量抽头的读数为tap1,i=0,tap2,i=0;
2)令迭代次数n=n+1,各节点协作与回流能量后实际存储的能量为其中η1,η2,0≤η1≤1,0≤η2≤1,分别表示两次用户SU1、SU2向中继节点的能量传递效率;
3)初始化能量协作初值δ1,i=0,δ2,i=0,1≤i≤N,注意此处初始化是为了方便利用迭代注水方法,每一次迭代都要重复初始化,而第1)步中初始化 只是为第1次迭代求各节点协作与回流能量后实际存储的能量赋初值,以后每一次迭代都会计算获得然后利用迭代注水方法获得各时隙两次用户分配的功率 同时令中继分配功率为
4)针对时隙1≤i≤N,若源节点吞吐量 小于中继节点吞吐量 那么首先将两次用户协作来的能量回流,即将本时隙两个次用户协作到中继的能量减小一部分 ,其中h1,i和h2,i分别为第i时隙两次用户SU1和SU2到中继Relay的信道衰落系数,N0表示信道的噪声功率谱密度,W为主用户总带宽,回流的方法如下:若 tap1,i>0,tap2,i>0,则两次用户回流的能量比例按照公式确定,其中
否则,仅仅回流抽头读数大于零的次用户的能量,直到中继节点的容量等于两次用户容量和/或者垂直方向度量抽头读数均等于零,回流的能量记录为 此时两个次用户不会向中 继协作能 量,即 令表示回流能量后各节点分配的功率,若 仍成立,再利用公式 更新 与
5)若源节点吞吐量 大于等于中继节点吞吐量 则求取两次用户协作能量 和此时回流能量 令
6)更新垂直方向度量抽头的读数
7)计算此次迭代获得的系统吞吐量 并令u=Cn-Cn-1,若u>
0,重复步骤2)-7);若u=0,则停止迭代。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述迭代注水方法步骤如下:(3-1)初始化 其中I表示主用户的干扰门限,g1,i和g2,i分别表示第i时隙两次用户与主用户之间的信道衰落系数;定义temp表示上一次迭代获得的系统吞吐量,并初始化temp=0;初始化各时隙两次用户间注水的最小步长s;
(3-2)利用有最大功率限制的定向注水方法获得两次用户的最优功率分配 和(3-3)计算系统吞吐量
(3-4)令 重复步骤(3-2),(3-3);只要吞吐量C增大,重复步骤(3-4),否则,令(3-5)令 重复步骤(3-2),(3-3);只要吞吐量C增大,重复步骤(3-5),否则,令(3-6)若C>temp,令temp=C,重复步骤(3-4),(3-5);否则,获得各时隙两次用户最优分配功率