1.一种基于全双工的无线供电中继网络系统，其特征在于：所述的无线供电中继网络系统包含一个HAP，K个用户和K个中继；所述HAP含有两根天线，所述用户和中继均含有一根天线，所述HAP和用户都配备固定的能量供给，不携带能量源的中继依赖于从HAP发送的射频信号中采集能量，所述HAP和用户之间没有直接链路，用户到HAP的信息传递需要中继的协助；所述中继Ri与用户Ui一一对应，也就说Ri只能用以辅助用户Ui的信息传递，中继采用DF方案；所述HAP与中继、中继与用户之间的信道为平坦衰落信道且互易，所有信道在每个传输时间块内保持稳定，在不同时间块内信道状态信息CSI可能发生改变；所述HAP与中继Ri、中继Ri与用户Ui之间的信道分别定义为hi和gi。

2.一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：划分时隙以及计算各个用户在能量传输阶段收集到的能量；

步骤二：计算在信息传输阶段用户传输信息的信干噪比和吞吐量；

步骤三：根据已经求得的用户吞吐量，列出网络中系统吞吐量的优化问题；

步骤四：将优化问题改写为凸优化问题并求解；

步骤五：针对吞吐量的凸优化问题，通过建立拉格朗日函数和应用KKT条件，求出在给定拉格朗日乘子情况下的最优时间分配的表达式。

3.根据权利要求2所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：所述整个传输块分为K+1个时隙，每个时隙的时长为τi,i＝0,1,…,K；所述τ0被专用于下行链路的能量传输，τi,i＝1,…,K被同时用以上行链路的信息传输和下行链路的能量传输；所述τi,i＝1,…,K期间，前 时间用以将用户Ui的信息传输至Ri，在后 时间内中继Ri则采用DF方案将来自用户Ui的信息转发至HAP；所述中继Ri只含有一根天线，在τi期间内其不能采集能量，但此时其他中继都可以继续采集能量；所述HAP在整个传输块内广播射频信号，因而在前 时间用户Ui会受到来自HAP的射频信号的干扰，而在后 时间HAP会受到自干扰问题的影响。

4.根据权利要求2所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：所述下行链路的能量传输中，HAP发送固定信号xh，其中E[|xh|2]＝1；假设HAP和中继已知xh，该假设可通过HAP和中继之间的信息交互实现；所述中继Ri在给定传输块内采集的能量表示为：其中ηr,i表示中继Ri的能量采集效率，Ph表示HAP的发射功率；因为中继Ri采集的能量都用以在τi期间转发Ui的信息，则Ri的平均发送功率为：

5.根据权利要求2所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：在前 期间，用户Ui以功率Pu,i发送信号xu,i至中继Ri，假设经过干扰消除后剩余的干扰信号功率为 定义中继Ri处的信干噪比SINR为γr,i，γr,i表示为：如果中继Ri可以成功地解码出接收信号，则其在 期间传输信号xr,i至HAP，其中类似于中继，HAP同样采用干扰消除技术来消除自干扰；经过干扰消除后，HAP的SINR表示为：

其中 ψ表示剩余的干扰信号功率，因而，用户Ui的吞吐量表示为：Γd,i＝min{Γd,i,1,Γd,i,2}   (5)其中 和 分别表示第一跳和第二跳的吞吐量；

这里给出的是单位带宽下的所述用户Ui的吞吐量。

6.根据权利要求2所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：所述时间分配的约束条件为：C2：0≤τi≤1，i＝1,…,K   (7)

其中C1表示所有时隙的总时长不能超过传输块的时长，C2表示所有的时隙的时长都是非负的；根据公式(6)和(7)，优化问题定义为：因为Γd,i,1和Γd,i,2都是关于τi的单调增函数，则Γd,i是关于τi的单调增函数；对于问题(8)，目标函数是最大化 因而易证C1可以转化为下述新的约束条件：

7.根据权利要求6所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：优化问题中，因为所述Γd,i＝min{Γd,i,1,Γd,i,2}，引入新的变量 得到下述约束条件：根据新的约束条件，问题(8)转换为新的优化问题：

其中 可以得出问题(12)是一个凸优化问题。

8.根据权利要求7所述的一种基于全双工的无线供电中继网络系统的优化方法，其特征在于：所述吞吐量的凸优化问题，通过建立拉格朗日函数和应用KKT条件，求出在给定拉格朗日乘子情况下的最优时间分配的表达式；定义使Li最大化的变量为 在λ和μ给定的前提下， 表示为：其中 是方程 的最优解，

已知在λ和μ给定

下的g(λ,μ)，利用次梯度法更新λ和μ，这里采用椭圆法；定义g(λ,μ)的次梯度为ν＝[vλ,vu,1,…,vu,K]，其表示为：定义问题(14)的最优解为 当λ和μ收敛至最优解λ*和μ*时，可得τ*；

根据C3，得到

根据上述分析，求解问题(12)的算法如算法1所示：

S1、初始化λ和μ；

S2、根据公式(13)和(14)计算

S3、根据公式(15)和(16)计算g(λ,μ)的次梯度，然后利用椭圆法更新λ和μ；

S4、重复执行步骤(2)和(3)，直到λ和μ收敛；

S5、令

S6、最后得到