一种基于能量状态的全双工中继传输方法
专利汇可以提供一种基于能量状态的全双工中继传输方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 能量 状态的全双工中继传输方法，应用在包含信源、中继和信宿三个 节点 的全双工中继系统，其中信源和信宿配置单天线，中继配置两天线；中继为无源节点，通过能量采集为其工作供能；系统包括以下工作状态：当信宿能够正确解码时，中继只工作在采集 能量状态 不转发信息；当信宿未能正确解码时而中继能量状态满足所设定 阈值 时，全双工中继采用无线 信号 功率分配能量采集技术采集能量并转发信息；当信宿未能正确解码且中继能量状态不满足所设定阈值时，系统停止通信，信源给中继发送能量信号，中继只采集能量。本发明相对于传统的能量采集中继协议，信宿接收中继的信息功率更加稳定，能够更好的节约 能源 ，且具有更好地系统性能。，下面是一种基于能量状态的全双工中继传输方法专利的具体信息内容。
1.一种基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，应用在包括信源S、中继R和目的端D三个节点的通信系统中，所述中继为无源节点，所述方法包括：
步骤1，信源S给信宿D发送测试导频信号，信宿D接收测试导频信号并计算出其信噪比；
步骤2，信宿D将其接收信噪比与其解码所需最小信噪比进行比较；如果其接收信噪比大于最小解码所需信噪比T，则执行步骤3，否则执行步骤4；
步骤3，信宿D给信源S反馈信号“1”，信源S与中继R接收到信宿D发送的信号“1”后，信源S与信宿D开始通信，中继R采集能量；
步骤4，信宿D给信源S反馈信号“0”，信源S与中继R接收到反馈的信号“0”后，中继R开始对自身能量进行估计，如果中继R自身能量大于预设阈值，则执行步骤5，否则执行步骤6；
步骤5，中继R给信源S和信宿D发送信号“10”，信源S与信宿D接收到来自中继R的“10”信号后，信源S与信宿D开始通信，中继R转发信息；
步骤6，中继R给信源S和信宿D发送信号“01”，信源S与信宿D接收到来自中继R的“01”信号后，系统中断通信，信源S给中继R发送能量信号。
2.根据权利要求1所述的基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，所述信源和信宿节点均配置单根天线，中继节点配置两根天线。
3.根据权利要求2所述的基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，中继R的工作状态包括工作在充电状态和工作在信息转发状态。
4.根据权利要求3所述的基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，当中继R工作在充电状态时，中继将接收到的信息全部用于采集能量；
由于噪声功率相对信号功率比较小，所以在进行能量采集时忽略中继接收到的噪声功率；中继在单个时隙内采集到的能量表示为：
Eh＝ηPs|h2|2,
其中，η表示能量采集效率，0<η<1，Ps表示信源S的发送功率，h2表示信源S与中继R之间的信道参数。
5.根据权利要求4所述的基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，当中继R工作在信息转发状态时，在相同的功率下，信源S给信宿D发送信号xs，满足 中继R接收到信源S发送的信号时，中继R将接收到的信号功率分配ρP用于采集能量，剩余(1-ρ)P用于有用信息解码转发，因此R和D接收到的信号可以表示为：
其中，ρ表示功率能量采集中的功率分配因子，P表示中继R接收到的信号功率，xr表示中继R解码转发的信息，Pr表示中继R的发送功率，h1表示信源S与信宿D之间的信道参数，h3表示中继R与信宿D之间的信道参数，h4表示自干扰信道参数，nd表示信宿D接收到的均值为0方差为1的加性高斯白噪声，nr表示中继R接收到的均值为0方差为1的加性高斯白噪声；
此时，中继在单个时隙内采集到的能量可以表示为：
Eh＝ηρ(Ps|h2|2+Pr|h4|2)。
6.根据权利要求2所述的基于能量状态的全双工中继传输方法，其特征在于，通信系统的工作状态包括如下三个：
a，信源S与信宿D进行通信，中继采集能量；
此时信宿D接收到的信号表示为：
信宿D的接收信噪比表示为：
γD＝Ps|h1|2
其中，Ps表示信源S的发送功率，h1表示信源S与信宿D之间的信道参数，xs表示信源S给信宿D的发送信号；
b，信源S到信宿D信道比较差时，信源S与信宿D仍然进行通信，中继进行解码转发；
此时信宿D接收到的信号表示为：
信宿D的接收信噪比表示为：
其中，Pr表示中继R的发送功率，h2表示信源S与中继R之间的信道参数，h3表示的是中继R与信宿D之间的信道参数，h4表示的是自干扰信道参数，nd表示信宿D接收到的均值为0方差为1的加性高斯白噪声；ρ表示功率能量采集中的功率分配因子，xr表示中继R解码转发的信息；
c，整个系统停止通信，信源S给中继R发送能量信号；
此时信宿D的接收信噪比可以表示为：
γD＝0。
一种基于能量状态的全双工中继传输方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
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