基于缓存辅助的全双工无线携能通信系统的中继选择策略

作     者：施安妮 李陶深 王哲 何璐 SHI Anni;LI Taoshen;WANG Zhe;HE Lu

作者机构：广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 南宁学院信息工程学院南宁530200 广西民族大学人工智能学院南宁530006 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：1539-1545页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61762010) 

主　　题：无线携能通信 中继选择 全双工 无线缓存 自能量回收 功率分配协议 

摘      要：为了提高无线携能通信(SWIPT)系统的性能,构建了一个全新的基于缓存辅助的全双工中继协作系统模型,并在系统中考虑了空闲能量接入点(EAP)作为中继节点的额外能量补充。对于系统吞吐量最优化问题,提出一种基于功率分配协作的SWIPT中继选择策略。首先,基于通信服务质量与源节点发射功率等约束建立问题模型;其次,通过数学变换将原非线性混合整数规划问题转换为一对耦合优化问题;最后,利用KKT条件并借助拉格朗日函数解决内部优化问题,得到了功率分配因子和中继发射功率的闭式解,并在此结果上解决外部优化问题,选择最佳中继进行协作通信。仿真实验结果表明,空闲EAP和中继处高速缓冲存储器的配置具有可行性和有效性,并且,所提系统在吞吐量增益方面明显优于传统的中继协作通信系统。