[发明专利]一种信息和能量互换的双向中继通信方法

摘要

本发明公开了一种信息和能量互换的双向中继通信方法，所述方法包括：将一个双向中继传输帧分成两个相等的时隙；在时隙1，源节点发送一个信息信号给中继节点，同时目的节点发送一个能量信号给中继节点；中继节点收到信号后，采用功率分割协议获取能量；在时隙2，中继节点将信息解码信号放大转发给源节点和目的节点，源节点直接从接收信号中获取能量；目的节点对接收信号进行自干扰消除，提取出信息信号。本发明可用于两个终端通过一个中继节点完成信息和能量互换的无线通信系统，包括体域网、应答器等，具有实现简单、适用范围广、能够同时满足能量获取和信息传输要求等优点，可以在能量获取约束下最大化信息传输速率。

主权项

1.一种信息和能量互换的双向中继通信方法，所述方法包括：将一个双向中继传输帧分成两个相等的时隙；在时隙1，源节点发送一个信息信号给中继节点，同时目的节点发送一个能量信号给中继节点；中继节点收到信号后，采用功率分割协议获取能量；在时隙2，中继节点将信息解码信号放大转发给源节点和目的节点，源节点直接从接收信号中获取能量；目的节点对接收信号进行自干扰消除，提取出信息信号；其中：所述中继节点收到信号后采用功率分割协议获取能量，是按照最优功率分割比率进行分割并由下述方式获得：(1)在中继节点R的发射功率约束和源节点S的能量获取约束下最大化目的节点D处的信息传输速率，建立优化问题如下： max ρ , β C s . t . β ≤ Λ , E ~ ≥ Γ , 0 ≤ ρ ≤ 1 ; ]]>其中：ρ是最优功率分割比率，β是中继节点R的放大增益，C是目的节点D处的信息传输速率，s.t.表示受约束于，Λ是由中继节点R所获取能量确定的阈值，Γ是源节点S的最小获取能量要求；是源节点S直接从接收信号中获取的能量；(2)对该优化问题求解，得到最优功率分割比率和中继放大增益。