[发明专利]一种适用于携能非正交多址通信系统的增量中继方法

说明书

本发明公开了一种适用于携能非正交多址通信系统的增量中继方法，包括：信源发送探测信号；远端用户根据探测信号判断直达路径是否支持目标速率的传输并向信源广播第一反馈信号；信源接收第一反馈信号，若其为支持目标速率的传输，则在第一时隙和第二时隙中采用直接非正交多址方式进行信息传输；若第一反馈信号为不支持目标速率的传输，则判断近端用户的能量采集状况；如果近端用户采集的能量小于预设门限值，则在第一时隙和第二时隙中采用直接非正交多址方式进行信息传输；如果采集的能量大于预设门限值，则采用协作非正交多之方式进行信息传输。本发明提供的增量中继方法可以对非正交多址的中断概率和吞吐量进行优化。

技术领域

本发明是关于无线通信技术领域，特别是关于一种适用于携能非正交多址通信系统的增量中继方法。

背景技术

现阶段，在通信系统中，中继节点大都是能量有限节点,在很多情况下给节点充电或者更换电池是很不方便或者要花费很大代价的，所以如何延长通信系统的使用寿命成为一个备受关注的研究热点。此外，在能源日益短缺的今天,如何降低能源消耗也是通信行业研究的一个热点问题。于是，无线携能通信(Simultaneous Wireless Information andPower Transfer，SWIPT)技术应运而生,它是一种新型的无线通信类型，无线携能通信可以同时传输信号和能量，即在与无线设备进行信息交互的同时，为无线设备提供能量。从而延长无线网络的寿命并且提高能量利用率。

另一方面,传统的正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)技术将不能满足未来无线网络在系统容量和频谱利用率等方面的新需求,于是非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术作为一种新兴的多址接入技术,越来越受到人们的关注。

参见文献1(Y.Liu,Z.Ding,M.Elkashlan et al.,“Cooperative non-orthogonalmultiple access with simultaneous wireless information and power transfer,”IEEE J.Sel.Areas Commun.,vol.34,no.4,pp.938-953,Apr.2016.)、文献2(M.Vaezi,R.Schober,Z.Ding et al.,“Non-orthogonal multiple access:Common myths andcritical questions,”Sep.2018.)、文献3(Y.Liu,H.ding,J.Shen et al.,“Outageperformance analysis for SWIPT based cooperative non-orthogonal multipleaccess systems”,IEEE Commun.Lett.,vol.23,no.9,pp.1501-1505,Sep.2019.)、文献4(E.Boshkovska,D.W.K.Ng,N.Zlatanov et al.,“Practical non-linear energyharvesting model and resource allocation for SWIPT systems,”IEEECommun.Lett.,vol.19,no.12,pp.2082-2085,Dec.2015.)、文献5(G.Lu,L.Shi,and Y.Ye,“Maximum throughput of TS/PS scheme in an AF relaying network with non-linearenergy harvester,”IEEE Access,vol.6,pp.26617-26625,2018)、文献6(L.Shi,W.Cheng,Y.Ye et al.,“Heterogeneous power-splitting based two-way DF relaying withnon-linear energy harvesting,”in Proc.IEEE Globecom,Abu Dhabi,United ArabEmirates,Dec.2018,pp.1-7)、文献7(J.N.Laneman,D.N.C.Tse,and G.W.Wornell,“Cooperative diversity in wireless networks:Efficient protocols and outagebehavior,”IEEE Trans.Inf.Theory,vol.50,no.12,pp.3062-3080,Dec.2004.)、文献8(S.S.Ikki and M.H.Ahmed,“Performance analysis of incremental relayingcooperative-diversity networks over Ray-leigh fading channels,”IET Commun.,vol.5,no.3,pp.337-349,Feb.2011.)、文献9(S.S.Ikki and M.H.Ahmed,“Performanceanalysis of cooperative diversity with incremental-best-relay technique overRayleigh fading channels,”IEEE Trans.Commun.,vol.59,no.8,pp.2152-2161,Aug.2011.)、文献10(G.Li,D.Mishra,and H.Jiang,“Cooperative NOMA withincremental relaying:performance analysis and optimization,”IEEETrans.Veh.Technol.,vol.67,no.11,pp.11291-11295,Nov.2018.)。