1.一种基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,无线携能通信的通讯网络包括一个源节点S、一个目的节点D和N个DF中继节点,D不在S的广播范围内;信号传输包含两跳信道, 表示S到Ri的信道, 表示Ri到D的信道;其特征在于:所述传输方案包括如下步骤,
(1)第一时隙,源节点S以固定速率R向中继Ri广播信号,中继通过功率分割器对接收信号进行功率切分,调节功分因子ρi值使第一跳信道容量达到速率要求;满足前述条件的中继集合定义为解码集;
(2)第二时隙,成功解码的中继利用电池和采集的能量向目的节点D转发信号,并调节发射功率使第二跳信道容量达到速率要求;满足前述条件的解码中继集合定义为转发集;
(3)在多中继协作传输的无线携能通信系统中,以系统最大剩余能量为中继选择标准,从转发集中选出一个最佳中继转发;同时,本次传输的剩余能量将作为下一次传输的初始能量。
2.根据权利要求1所述的基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,其特征在于:步骤(1)中,中继通过功率分割器对接收信号进行功率切分后,接收信号的ρi部分用于信息解码,(1-ρi)部分用于能量采集。
3.根据权利要求2所述的基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,其特征在于:当ρi值为1,即接收信号全用于信息解码时,能使信道容量满足速率要求的中继是可解码的,则解码集其中S-Ri第一跳信道容量 SNRSi为Ri的接收信噪比。
4.根据权利要求1所述的基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,其特征在于:步骤(2)中,电池能量与采集能量之和,即中继存储的所有可用能量为其中 为中继电池初始能量, 为中继电池的储能上限, 为中继的采集功率,T表示信号由S传到D的时间;
5.根据权利要求1所述的基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,其特征在于:步骤(2)中,当解码中继以最大功率转发时能使Ri-D信道容量满足速率要求的中继是可转发的,转发集其中Ri-D第二跳信道容量 SNRiD为D端接收信噪比,
为中继最大发射功率。
6.根据权利要求1所述的基于中继储能的无线携能通信协作传输方案,其特征在于:步骤(3)中,中继选择的具体过程如下,
31)计算信号第k次传输时最佳中继转发所消耗的能量;
32)计算信号第k次传输时N个中继存储的所有可用能量;
33)以最大剩余能量为选择标准,利用中心式策略筛选中继;以目的节点D为中心节点,借助所有信道状态信息执行协同节点选择算法并将所选中继的下标存入中心表中;
34)根据中心表获得最佳中继下标,更新第[k+1]次传输时N个中继的初始储能。