全双工携能通信方法及节点技术

本发明专利技术提供一种全双工携能通信方法及节点，该方法包括：第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号，同时同频下，第二节点的第二接收机接收第一节点的第一发射机发送的第二信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理。该过程中，第一节点与第二节点均已全双工方式工作，即在同一频段内同时发现信号并接收信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理，通过将CCFD技术与SWIPT技术结合起来，实现提高频谱利用率的同时，实现携能通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术，尤其涉及一种全双工携能通信方法及节点。
技术介绍
鉴于无线频谱资源的稀缺，为提高无线频谱利用率，同时同频全双工(Co-frequencyCo-timeFullDuplex，CCFD)成为无线通信技术的核心技术之一。该种通信方式下，通信系统中的节点使用相同的时间、相同的频率，同时发射和接收无线信号，在一定程度上提高了无线频谱的利用率。无线携能通信特指无线信息和能量同时传输(SimultaneousInformationandPowerTransfer，SWIPT)的技术。在SWIPT技术中，通信系统中的节点在能量受限的情况下，可以从射频信号中收集能量，而非单纯的依赖节点的电池所供应的能量。如此一来，在保证正常通信的同时，进一步改善通信质量。然而，上述的CCFD技术只能提高频谱利用率，而无法实现无线信息和能量的同时传输；而SWIPT技术仅能实现无线信息和能量的同时传输，无法提高频谱利用率。因此，如何将CCFD技术与SWIPT技术结合起来，实为业界亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种全双工携能通信方法及节点，通过将CCFD技术与SWIPT技术结合起来，以实现提高频谱利用率的同时，实现携能通信。第一个方面，本专利技术实施例提供一种全双工携能通信方法，包括：第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号；并且，所述第二节点的第二接收机同时同频接收所述第一节点的第一发射机发送的第二信号；所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理。可选的，所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理，包括：所述第二节点将所述第二信号对应的能量划分为第一部分能量与第二部分能量；所述第二节点采用所述第一部分能量进行信息解码，采用所述第二部分能量进行能量收集。可选的，所述第二部分能量的大小大于对所述第二节点充能的最小值。可选的，该方法还包括：所述第二节点消除所述第一信号对所述第二信号的干扰。可选的，所述第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号，包括：所述第二节点的第二发射机在发射功率阈值内向所述第一节点的第一接收机发送所述第一信号。第二个方面，本专利技术实施例提供一种节点，所述节点为第二节点，所述第二节点包括：第二发射机，用于向第一节点的第一接收机发送第一信号；第二接收机，用于同时同频接收所述第一节点的第一发射机发送的第二信号；功率分配器，用于对对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理。可选的，所述功率分配器，具体用于将所述第二信号对应的能量划分为第一部分能量与第二部分能量，采用所述第一部分能量进行信息解码，采用所述第二部分能量进行能量收集。可选的，所述第二部分能量的大小大于对所述第二节点充能的最小值。可选的，该节点还包括：处理器，用于消除所述第一信号对所述第二信号的干扰。可选的，所述第二发射机，具体用于在发射功率阈值内向所述第一节点的第一接收机发送所述第一信号。本专利技术实施例提供的全双工携能通信方法及节点，第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号，同时同频下，第二节点的第二接收机接收第一节点的第一发射机发送的第二信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理。该过程中，第一节点与第二节点均已全双工方式工作，即在同一频段内同时发现信号并接收信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理，通过将CCFD技术与SWIPT技术结合起来，实现提高频谱利用率的同时，实现携能通信。附图说明图1为本专利技术全双工携能通信方法所适用的系统架构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的全双工携能通信方法的流程图；图3为对本专利技术一实施例提供的全双工携能通信方法优化过程中，采用不同算法优化得到的MMSE与SNR的关系图；图4为对本专利技术一实施例提供的全双工携能通信方法优化过程中，采用不同算法优化得到的MMSE与迭代次数的关系图；图5为本专利技术一实施例提供的节点的结构示意图；图6为本专利技术另一实施例提供的节点的结构示意图。具体实施方式图1为本专利技术全双工携能通信方法所适用的系统架构示意图。如图1所述，本实施例全双工携能通信方法所适用的系统架构包括：点采用点对点通信方式进行通信的第一节点与第二节点，该第一节点的第一发射机具有N根发射天线，第二接收机具有N根接收天线；同理，第二节点的第二发射机具有N根发射天线，第二接收机具有N根接收天线。该第一节点与第二节点均已全双工方式工作，即在同一频段内同时发送信号且接收信号。其中H表示信道，G表示自干扰信道，n表示加性白高斯噪声，s表示信号流。再请参照图1，本实施例全双工携能通信方法所适用的系统架构中，第二节点的第二接收机具有一个功率分配(PowerSplitting，PS)模块，其可对第二节点的第二接收机接收到的第二信号对应的能量进行功率分配处理。下面，在该系统架构的基础上，对本专利技术全双工携能通信方法进行详细说明。具体的，可参见图2，图2为本专利技术一实施例提供的全双工携能通信方法的流程图，包括：101、第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号；并且，所述第二节点的第二接收机同时同频接收所述第一节点的第一发射机发送的第二信号。本步骤中，第一节点与第二节点均已全双工方式工作，即在同一频段内同时发现信号并接收信号。具体的，第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号，同时同频下，第二节点的第二接收机接收第一节点的第一发射机发送的第二信号。102、所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理。本步骤中，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理。本专利技术实施例提供的全双工携能通信方法，第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号，同时同频下，第二节点的第二接收机接收第一节点的第一发射机发送的第二信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理。该过程中，第一节点与第二节点均已全双工方式工作，即在同一频段内同时发现信号并接收信号，第二节点在第二接收机接收到第二信号后，对第二信号对应的能量进行功率分配处理，通过将CCFD技术与SWIPT技术结合起来，实现提高频谱利用率的同时，实现携能通信。可选的，在本专利技术一实施例中，所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理，包括：所述第二节点将所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全双工携能通信方法，其特征在于，包括；第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号；并且，所述第二节点的第二接收机同时同频接收所述第一节点的第一发射机发送的第二信号；所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理。

【技术特征摘要】
1.一种全双工携能通信方法，其特征在于，包括；
第二节点的第二发射机向第一节点的第一接收机发送第一信号；并且，所述第二节点
的第二接收机同时同频接收所述第一节点的第一发射机发送的第二信号；
所述第二节点对所述第二信号对应的能量进行功率分配处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二节点对所述第二信号对应的能量
进行功率分配处理，包括：
所述第二节点将所述第二信号对应的能量划分为第一部分能量与第二部分能量；
所述第二节点采用所述第一部分能量进行信息解码，采用所述第二部分能量进行能量
收集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二部分能量的大小大于对所述第二
节点充能的最小值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第二节点消除所述第一信号对所述第二信号的干扰。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述第二节点的第二发射机向
第一节点的第一接收机发送第一信号，包括：
所述第二节点的第二发射机在发...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志刚，孙娟娟，邹俊伟，王睿，刘晓晴，陈彦存，徐义成，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11