[发明专利]能量收集协作通信中基于公平性的数据与能量同传方法

摘要

本发明公开了一种基于公平性原则的数据与能量同传方法，通过确定合理的功率比例因子进行公平的中继选择，可以达到优化能量利用和延长网络生命周期的目的；根据不同的公平性定义，给出了相应的确定功率比例因子的方法，以适应不同的应用要求。

主权项

1.一种能量收集协作通信中基于公平性的数据与能量同传方法，包括源节点S、目的节点D和M个具有EH能力的中继节点的协作通信网络，中继节点采用功率分割协议，中继节点R_i表示第i个中继节点，i＝1,2…，M；中继节点R_j表示第j个中继节点，j＝1,2…，M；定义E_i为中继节点R_i在一个时隙中发射的能量，E_j为中继节点R_j在一个时隙中发射的能量，T为一个时隙的长度；定义ρ_i为中继节点R_i的功率比例因子，传输的能量为ρ_iE_i，用于传输数据的能量为(1‑ρ_i)E_i；定义ρ_j为中继节点R_j的功率比例因子，传输的能量为ρ_jE_j，传输数据的能量为(1‑ρ_j)E_j；定义中继节点R_i到目的节点D链路的信噪比为中继节点R_j到目的节点D链路的信噪比为信道的功率增益分别服从均值为和的指数分布；其特征在于：用第一类公平因子定义公平性，通过最大化第一类公平因子求得中继节点R_i的功率比例因子ρ_i，继而求得中继节点R_i到目的节点链路的信道容量选取最大信道容量对应的中继节点进行数据与能量同传；其中P_i表示中继节点R_i被选中的概率；表示j分别为集合{1,…,M}中的元素且不为i时的表达式的连乘。