李陶深，施安妮，王哲，何璐

（1.广西大学计算机与电子信息学院，广西 南宁 530004；2.南宁学院信息工程学院，广西 南宁 530200；3.广西民族大学人工智能学院，广西 南宁 530005）

1 引言

物联网（IoT,Internet of things）是5G 系统中最重要的部分之一，它支持大规模通信，是实现万物互联的关键技术[1]。据预测，到2025 年，IoT 设备的数量将达到300 亿[2-3]。随着IoT 设备密度的增加，大规模无线设备通信将消耗巨大的能量，如何实现绿色节能通信成为一项新的挑战[4-5]。传感器节点是IoT 中最常见的互联对象，传感器节点和设备通常由固定容量的电池供能，因此，电池容量的大小直接决定了这些设备的生命周期[6-7]。

协作通信技术可以有效解决无线通信中的无线损耗问题，近年来，受到学者们的广泛关注[8-10]。然而，在传统的协作通信中，中继节点需要消耗额外的能量进行辅助数据传输。因此，许多能量受限的IoT 节点将不会参与中继，严重限制协作通信的发展[11]。随着无线能量传输技术的发展，能量捕获（EH,energy harvesting）能够有效解决IoT 节点能量受限的问题，它依赖环境能源的稳定性，除去传统的可再生能源（例如风、水、光等自然能源），考虑使用具有更高可控性和稳定性的射频（RF,radio frequency）信号[12]。其中，对RF 信号进行能量捕获的技术称为无线携能通信（SWIPT,simultaneous wireless information and power transfer），其被认为是解决大规模传感器节点供电问题的关键技术，能实现能量捕获和信息解码的协作传输[13]。在系统中使用SWIPT 技术符合当前绿色能源的新时代发展理念，能提高系统中IoT 节点的使用寿命。

近年来，SWIPT 主要采用了……