[发明专利]一种全双工中继系统的通信方法及全双工中继系统

摘要

本发明公开了一种全双工中继系统的通信方法及全双工中继系统，在时隙t＝1，由信源S以功率PS向全双工中继节点R发送信号x(t)，由R对x(t)进行接收并解码；在时隙t+1，若R解码成功，则R以功率PR向信宿D发送解码成功的信号x(t)，且S以PS向R发送产生的新信号x(t+1)，由R在信号x(t)的环路自干扰下对信号x(t+1)进行接收并解码；在时隙t+1，若R解码失败，则S以PS向R发送产生的新信号x(t+1)，由R对信号x(t+1)进行接收并解码，其中，PS、PR由基于信息‑干扰耦合特性的自适应功率分配策略或者基于信息‑干扰耦合特性的联合信源‑中继功率分配策略确定。本发明通过合理分配信源和中继的发射功率，达到系统在满足目标中断概率的条件下，提升系统能效的目的。

主权项

一种全双工中继系统的通信方法，其特征在于，包括：S1、在时隙t＝1，信源S产生信号x(t)，并以功率PS向全双工中继节点R发送信号x(t)，由所述全双工中继节点R对信号x(t)进行接收并解码，其中，所述功率PS由预设的功率分配策略确定；S2、若所述全双工中继节点R能够成功解码，则执行步骤S3，否则执行步骤S4；S3、在时隙t+1，所述全双工中继节点R以功率PR向信宿D发送解码成功的信号x(t)，同时所述信源S以所述功率PS向所述全双工中继节点R发送产生的新信号x(t+1)，由所述全双工中继节点R在信号x(t)的环路自干扰下对信号x(t+1)进行接收并解码，然后执行步骤S5，其中，所述功率PR由所述预设的功率分配策略确定；S4、在时隙t+1，所述信源S以所述功率PS向所述全双工中继节点R发送产生的新信号x(t+1)，由所述全双工中继节点R对信号x(t+1)进行接收并解码，然后执行步骤S5；S5、判断信源信号传输过程是否完成，若完成，执行步骤S6；否则，返回执行步骤S2；S6、判断所述中继节点R能否成功解码最新接收的信号，若成功解码，则所述中继节点R以功率PR将成功解码的信号转发给信宿D，结束传输过程；否则，直接结束传输过程；其中，所述功率PS由预设的功率分配策略确定以及所述功率PR由所述预设的功率分配策略确定，包括：设定所述信源S的发射功率PS，并由求取使得系统的能量效率EE达到最优时对应的PR值作为目标PR值，Pmax是所述全双工中继节点R能够达到的最大发射功率；或者，将所述信源S的发射功率PS设定为PS＝αP，将所述全双工中继节点R的发射功率设定为PR＝(1‑α)P，其中，P表示系统在每一时隙的总功耗，α表示功率分配比，且α值的求取方法为：由求取使得系统的能量效率EE达到最优时对应的α值作为目标α值；其中，所述系统的能量效率EE的求取方法为：对于任一时隙t，得到所述全双工中继节点R成功解码信源信号x(t)的概率π1以及失败概率π0：其中，P10表示所述全双工中继节点R存在环路自干扰时，在时隙t+1解码失败的概率，P01表示所述全双工中继节点R不存在环路自干扰时，在时隙t+1能够成功解码的概率；由π0与π1得到系统总体的平均中断概率Pout：Pout＝π0+π1(1‑Pd)，其中，Pd表示所述信宿D能够成功解码来自所述全双工中继节点R的信号的概率；由系统总体的平均中断概率Pout以及系统在每一时隙的总功耗P得到系统的能量效率EE：其中，EE表示消耗单位能量能够成功传输的数据量，RT表示所述信源S信号的额定数据传输速率。