[发明专利]基于混合前传协议的SWIPT多中继通信系统最大化吞吐量方法

摘要

本发明公开了一种基于混合前传协议的SWIPT多中继通信系统最大化吞吐量方法，各中继节点以时隙切换的方式轮流进行信息解码与能量收集，并且根据各自信道特点选择不同的转发协议；通过对时隙切换因子和中继转发协议选择因子的联合优化，实现系统的吞吐量最大化。本发明中的多中继通信系统的中继节点采用混合前传协议和SWIPT相结合的技术，在加强中继节点的续航能力的同时，增强了对信道的适应性；对中继转发协议选择因子与时隙切换因子进行联合优化，实现了中继节点转发协议的最优选择、以及能量收集与信息解码之间资源的最优分配，提高了系统的吞吐量。

主权项

1.一种基于混合前传协议的SWIPT多中继通信系统最大化吞吐量方法，应用于双跳多中继无线通信系统，包含一个源节点S、M个辅助传输的中继节点R₁，R₂，…，R_M和一个目的节点D，所有的中继节点利用所采集的能量进行信号转发，所有节点都安装单根天线，源节点和目的节点之间由于阴影衰落的影响没有直接链路，系统传输一个符号块的时间为T，假设在一个符号块的传输时间内信道特性保持不变，其特征在于，所述的最大化吞吐量方法包括以下步骤：/nS1、源节点S向所有中继节点广播训练信号，中继节点R_i根据接收到的训练信号对信道状态进行估计，得到S和R_i之间的信道信息其中，i＝1，2，...，M；/nS2、所有中继节点向目的节点D发送训练信号，目的节点D根据接收到的训练信号对信道状态进行估计，得到R_i与D之间的信道信息/nS3、确定中继节点R_i的携能通信时隙切换因子α_i的最优值和中继转发协议选择因子β_i的最优值/nS4、利用所述的最优时隙切换因子与最优中继转发协议选择因子各中继节点以时隙切换的方式轮流进行信息解码与能量收集、并选择相应的转发协议进行信号转发，其中，一个符号块时间内中继节点R_i进行信息解码的时间为进行能量收集的时间为当时，中继节点R_i选择DF协议进行转发，当时，中继节点R_i选择AF协议进行转发，转发的时间为/n