[发明专利]中继网络能量效率最优分配方法、装置、终端及存储介质

权利要求书

1.一种中继网络能量效率最优分配方法，其特征在于，其应用于中继网络系统的中继，所述中继网络系统还包括源端、接收端和窃听段；所述方法包括：

基于预设分配的方式接收源端发送的信息和能量并转发信息至接收端；

获取源端到接收端的信息传输时的相关功率参数、相关信道增益参数、相关电路损耗参数，以及自身、接收端和窃听端的加性高斯白噪声参数；

根据所述相关功率参数、所述相关信道增益参数计算收集到的能量E；

根据所述相关功率参数、所述相关信道增益参数和所述加性高斯白噪声参数计算源端到接收端的传输速率R；

根据所述相关功率参数、所述相关电路损耗参数和所述能量E计算总能量消耗E_tot；

根据所述传输速率R和所述总能量消耗E_tot构建一个以最大能量效率maxEE为目标的非凸优化问题；

通过引入变量并根据非线性分式规划理论将所述非凸优化问题转化为一个D.C.优化问题，并计算最优解。

2.根据权利要求1所述的中继网络能量效率最优分配方法，其特征在于，所述预设分配的方式包括时间分配的方式或功率分配的方式。

3.根据权利要求2所述的中继网络能量效率最优分配方法，其特征在于，当所述预设分配的方式为时间分配的方式时，所述基于预设分配的方式接收源端发送的信息和能量并转发信息至接收端的步骤包括：

将源端发送信息至接收端的传输时间划分为α₁T、α₂T、α₃T三个时间段，其中α₁+α₂+α₃＝1，T为总传输时间，所述α₁T时间段内收集源端发送的能量，所述α₂T时间段内接收源端发送的信息，所述α₃T时间段内转发信息至接收端；

所述获取接收源端发送的信息以及转发信息至接收端时的相关功率参数、相关信道增益参数、相关电路损耗参数，以及自身、接收端和窃听端的加性高斯白噪声参数的步骤包括：

获取收集源端发送的能量时第n个子载波上源端的发送功率接收源端发送信息时第n个子载波上的发送功率转发信息至接收端时第n个子载波上源端的发送功率其中n∈N，N为子载波的个数；

获取第n个子载波从源端到自身的信道增益从自身到接收端的信道增益以及自身到窃听端的信道增益

获取源端发送能量至自身时的电路损耗源端发送信息至自身时的电路损耗自身在转发信息时的电路损耗和接收端在接收信息时的电路损耗

获取自身的加性高斯白噪声的方差接收端的加性高斯白噪声的方差和窃听端的加性高斯白噪声的方差

4.根据权利要求2所述的中继网络能量效率最优分配方法，其特征在于，当所述预设分配的方式为功率分配的方式时，所述基于预设分配的方式接收源端发送的信息和能量并转发信息至接收端的步骤包括：

设定源端发送信息和能量的功率分配比例为θ，并在前T/2时间内，源端向自身发送信息和能量，在后T/2时间内，自身将信息转发至接收端，T为总传输时间；

所述获取接收源端发送的信息以及转发信息至接收端时的相关功率参数、相关信道增益参数、相关电路损耗参数，以及自身、接收端和窃听端的加性高斯白噪声参数的步骤包括：

获取自身接收源端发送的信息和能量时第n个子载波上源端的发送功率自身转发信息至接收端时第n个子载波上源端的发送功率n∈N，N为子载波的个数；

获取第n个子载波从源端到自身的信道增益从自身到接收端的信道增益以及自身到窃听端的信道增益

获取源端发送信息和能量时的电路损耗自身在转发信息时的电路损耗接收端在接收信息时的电路损耗

获取自身的加性高斯白噪声的方差接收端的加性高斯白噪声的方差和窃听端的加性高斯白噪声的方差