[发明专利]一种能量收集解码-转发中继系统的功率在线控制方法

摘要

本发明公开了一种能量收集解码‑转发中继系统的功率在线控制方法，中继节点采用解码转发协议，配备数据缓存器，并配备能量收集设备，转发的能量来自于收集的能量。本发明在能量收集量随机变化，信道为随机衰落信道，且它们的统计信息均未知的条件下，利用Lyapunov优化框架将优化问题转换为最小化“漂移加惩罚”上界进行求解,得到了功率控制问题的闭式解。本发明提出的功率控制方案是一种在线方案，不需要任何能量到达、信道特性的统计信息，仅依赖于系统的当前信道衰减系数、电池电量等状态信息。

主权项

1.能量收集解码‑转发中继系统的功率在线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分析信号传输的整个过程，得到功率控制优化问题的数学模型；信号传输为源节点、中继节点和目的节点间的三节点两跳解码转发：包括第一跳，源节点发送信息到中继节点，中继节点对接收到的信号进行译码，并将译码得到的数据存储在数据缓冲器中，第二跳，中继节点利用电池中的能量将缓存的数据重新编码后转发到目的节点；(2)运用Lyapunov优化框架将所述数学模型中的优化问题转换为分别在源节点和中继节点的功率控制优化问题；(3)源节点根据当前中继节点数据队列的状态和源‑中继信道状态，控制其发送功率，在满足数据队列稳定的条件下，最小化源节点平均消耗的能量；(4)中继节点根据电池的电量状态和中继‑目的信道状态，控制其发送功率，在保持电池储存的电量稳定的条件下，最大化中继转发的平均速率。