[发明专利]基于max-max准则且适用于SWIPT AF中继系统的传输方法

说明书

本发明提出了一种基于max‑max准则且适用于SWIPT AF中继系统的传输方法，具体为：信源节点发送导频信号，目的节点和中继节点接收信号；目的节点根据接收到的信号估计接收信噪比，并将估计结果通过反馈链路反馈给信源节点，信源节点根据接收信噪比与门限的关系选择相应信息传输方式传输信息，所述信息传输方式包括信源节点与目的节点之间采用直接传输或者中继传输。本发明在保证链路通信的可靠性的基础上，实现了系统能量效率的最大化，从而能够发挥出多天线系统的最佳性能，其信道传输性能达到最好。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体为一种基于max-max准则且适用于SWIPT AF中继系统的传输方法。

背景技术

随着无线通讯产业的改革日新月异，各种科技产品与我们密不可分，如手机、宽带等。而由于生产过程中的人力物力的消耗，导致无线设备价格昂贵，因而设备的使用寿命得到了研究人员的关注，越来越多的研究者们投入到能量采集的研究中。传统的能量采集技术是依靠太阳能、风能等可再生的自然能源，但是，由于自然能源都具有间断性和无规律性，因此，在无线通信领域中提出了一个新的能量采集方式—无线携能通信(SimultaneousWireless Information and Power Transfer,SWIPT)，即利用低功耗的传感器来进行能量供应和信息交换，其中时间转换(Time Switching,TS)协议，即将一段连续时间的信道周期T的一部分用来采集能量，剩余的时间分别用来进行信息接收和转发，该方法对频谱效率、时延、能量消耗以及在信息传递过程中都起着非常重要的意义。而由于无线通信的通讯覆盖范围日益扩大，如何提高通信质量和效率也逐渐受到了广泛的关注。协作通信(包括AF协议和DF协议)是一种新的无线通信技术，它能够最大化的利用通信节点间的频谱资源，改进通讯的频谱使用效率，进而提升整个通讯网络的传送数据量，拥有十分宏大的应用远景。

从文献检索的结果来看，应用于多中继的中继选择方法并不多，主要有以下两种选择方法。

第一种是随机选择方案。当γ_SDγ_th时，信源节点(S)与目的节点(D)之间采用直接传输；否则随机选择一个中继进行协助传输。随机中继选择不必反馈信道状态信息，该算法实现起来简单，由于中继节点和信源节点以及目的节点的信道状况也是随机的，时好时坏，采用这种中继选择算法网络性能不稳定，不能很好的确保通信性能。

第二种是基于max-min选择准则的中继选择方法，即由信道估计分别得到信源节点和目的节点与每个中继节点间的信噪比γ_sk、γ_kd，在每个中继节点分别与信源节点和目的节点间的两个信噪比中选出数值更小的信噪比；然后再比较各个中继节点选出的信噪比，找出数值最大的信噪比，该信噪比所对应的中继节点即为选择出的中继节点。max-min方法是选出一个中继同时与信源节点和目的节点进行通信，故为单天线选择方法；它能动态保证较差用户的通信质量，并进而提高传输速率；但是并没有选择利用系统最佳的通信路径，其可靠性有待提高。

需要进一步指出的是，上述两种中继选择方法均未考虑能量效率的问题。在能源受限的网络中,如无线传感器网络,通常由电池供电的节点在进行更换或对其充电是非常困难的。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于max-max准则且适用于SWIPT AF中继系统的传输方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于max-max准则且适用于SWIPT AF中继系统的传输方法，具体步骤为：

步骤1：信源节点在内以功率P_s发送导频信号x，目的节点和中继节点接收到信号；

步骤2：目的节点根据接收到的信号估计接收信噪比，并将估计结果通过反馈链路反馈给信源节点，信源节点根据接收信噪比与门限的关系选择相应信息传输方式传输信息，所述信息传输方式包括信源节点与目的节点之间采用直接传输或者中继传输；