[发明专利]一种基于权重的携能通信系统双向中继选择方法

摘要

本发明公开了一种基于权重的携能继通信系统双向中继选择方法，系统能够适应不同的条件，为系统长期有效地工作提供了可能，适用于无线通信。系统在运行时，存在多个可供用户选择的中继节点，中继选择技术按照本发明方案选择一个最优中继，基站和用户利用选定的中继转发信息。其中用户配备充电电池，从接收到的信号中收集能量，基站和中继配备电池。利用本发明，与随机选择相比明显提高了系统中断性能，进而提高了系统的通信质量，降低中断概率、误码率。

主权项

1.一种基于权重的携能通信系统双向中继选择方法，系统包括一个基站、多个中继和一个用户，其中基站和中继配有电池，用户没有电源供应，采用无线充电技术，从接收信号中收集能量并进行充电；系统还包括一个中继选择器来控制中继的选择和一个加权控制器用来控制中继选择器中的加权因子的选择；基站、中继和用户以半双工模式工作在同一频段，基站和用户之间没有直接链路，而是通过选定的中继协作通信；在第一个时隙内，用户和基站同时向中继发射各自的信号，在第二个时隙内，中继节点将接收到的信号首先进行放大，再向用户和基站转发，基站和用户各自解码出所需要的信息；每个中继有一个对应的放大器，用来将接收信号放大以满足中继的功率限制，基站和用户都有一个解码器，基站的能量发射器和信号发射器各有一套天线系统，基站、中继和用户均包括接收单元、发送单元和数据处理单元，基站和用户在接入控制单元的控制下，通过中继转发进行通信；其特征在于，所述基于权重的携能通信系统双向中继选择方法具体包括以下步骤：步骤一，加权控制器根据系统的运行环境或人为调节确定加权因子的值；步骤二，中继选择控制器探测各中继信道状态信息，根据加权中继选择方案准则进行中继选择；步骤三，基站和用户同时发送信息给选定的中继；步骤四，中继对接收到的信号放大并转发给基站和用户；步骤五，基站和用户对接收到的信号解码，其中用户收集能量，在给定的功率因子下一部分能量用来解码信号，一部分能量保存下来为下次发送信号提供能量；假设基站为B，用户为U，i个中继分别为R1,R2,...Ri；所述加权中继选择方案，引入一个加权因子α，此方案下选择的中继Ri应满足用系统中断概率和系统能量中断概率反映系统的性能，其中，中继放大因子h_i为基站和中继之间的信道系数，g_i为用户和中继之间的信道系数，为中继接收信号噪声方差，P_B为基站B的发射功率，P_U为用户U的发射功率。