【技术实现步骤摘要】
一种无线携能OFDM协作中继通信系统的资源优化分配方法
本专利技术涉及无线通信的资源分配
，更具体地，涉及一种无线携能OFDM协作中继通信系统的资源优化分配方法。
技术介绍
由于5G通信，智能终端等设备的快速发展，网络设备的能耗呈指数增长，如何最大程度地减少能耗，成为研究人员面临的具有重大挑战性问题。无线携能通信技术(SimultaneousWirelessInformationandPowerTransfer，SWIPT)与协作中继(CooperativeRelay，CoR)技术的集成可能是解决该问题最有前途的方案。CoR用于收集能量以及提高频谱效率，可以解决衰落，路径损耗，阴影和小覆盖范围等问题。而中继节点通常为能量受限或无电池的设备，他们有时需要外部充电系统来更换电池或为其充电，因此采用集成SWIPT和CoR技术是不方便甚至是不可行的。针对这个问题，能量收集(EnergyHarvesting，EH))技术是最具成本效益，最合适，最安全的解决方案之一。在各种类型的EH技术中，SWIPT是最杰出的技术之一，它通过同时...
【技术保护点】
1.一种无线携能OFDM协作中继通信系统的资源优化分配方法，所述无线携能OFDM协作中继通信系统包括源节点、中继节点和目的节点，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：源节点向中继节点发送OFDM信号，中继节点利用功率分割器将接收信号功率分为用于信息解码和用于能量收集的功率；/nS2：中继节点利用能量收集器收集能量，利用收集的能量进行信息解码后，将解码后的信号发送给目的节点；/nS3：目的节点利用功率分割器将接收信号功率分为用于信息解码和用于能量收集的功率；目的节点利用能量收集器收集能量，然后利用收集的能量进行信息解码；/nS4：基于解码速率构建非递减的解码成本计算函数，基于所...
【技术特征摘要】
1.一种无线携能OFDM协作中继通信系统的资源优化分配方法，所述无线携能OFDM协作中继通信系统包括源节点、中继节点和目的节点，其特征在于，包括以下步骤：
S1：源节点向中继节点发送OFDM信号，中继节点利用功率分割器将接收信号功率分为用于信息解码和用于能量收集的功率；
S2：中继节点利用能量收集器收集能量，利用收集的能量进行信息解码后，将解码后的信号发送给目的节点；
S3：目的节点利用功率分割器将接收信号功率分为用于信息解码和用于能量收集的功率；目的节点利用能量收集器收集能量，然后利用收集的能量进行信息解码；
S4：基于解码速率构建非递减的解码成本计算函数，基于所述解码成本计算函数以优化系统容量为目的建立优化问题模型；
S5：对所述优化问题模型进行求解，得到资源优化分配最优解。
2.根据权利要求1所述的资源优化分配方法，其特征在于，所述中继节点利用功率分割器划分的用于能量收集的功率为ρr∈[0,1]，则用于信息解码的功率为1-ρr；所述目的节点利用功率分割器划分的用于能量收集的功率为ρd∈[0,1]，则用于信息解码的功率为1-ρd。
3.根据权利要求2所述的资源优化分配方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述中继节点接收到的能量表示为：
式中，ηr表示中继节点的能量转换效率，hs,k表示第k个子载波的S-R信道系数，Ps,k表示源节点分配给第k个子载波的发送功率，且满足数学期望Ps,k＝Ε{|xs,k|2}，xs,k为源节点加载在第k个子载波的传输符号；表示第k个子载波在中继节点的天线噪声的方差；K表示子载波的总数；
在第k个子载波，所述中继节点接收到来自源节点的信道容量表示为：
式中，表示第k个子载波在中继节点的信号处理噪声的方差。
4.根据权利要求3所述的资源优化分配方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述目的节点接收到的能量表示为：
式中，ηd表示目的节点的能量转换效率，hr,k表示第k个子载波的R-D信道系数，Pr,k表示中继节点分配给第...
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