解码转发双向无线携能全双工中继系统的能效研究
2022-05-13王令照仇润鹤
王令照 仇润鹤
(1.东华大学信息科学与技术学院,上海 201620;2.数字化纺织服装技术教育部工程研究中心,东华大学,上海 201620)
1 引言
随着通信技术的快速发展,通信网络规模也在不断扩大,能量消耗过大的问题日益严重,引起了学者的广泛关注。因此,为了有效减少能量消耗,将大力倡导绿色通信[1-2]。
无线携能(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术在绿色通信中广泛被应用,通过发射带有能量波的射频(Radio Frequency,RF)信号,附近节点可以对其进行能量收集,用于转发信号,减少能量消耗。通常支持SWIPT 的接收机架构的有两种,一种是时间切换:按照收集能量时间系数切换收集能量和接收信息模块;另一种是功率分割:将接收机接收到的射频信号按照功率分割系数进行能量收集和接收信息。这两种接收机都是执行信息解码和能量捕获[3-4]。
近年来,随着5G 无线通信技术的普及,协作中继技术与全双工技术相结合使得系统的能效等性能进一步提升,研究人员对该技术结合展开了深入研究。文献[5]比较了全双工单向和半双工单向中继系统下的能效,中继节点采用解码转发(Decodeand-Forward,DF)协议,在通过约束条件下,计算它们的能量消耗。文献[6]以传统的三点式全双工单向系统,中继节点采用放大转发(Amplify-and-Forward,AF)协议,考虑剩余自干扰和不完全自干扰消除的电路功耗,计算直传、半双工和全双工的能效。文献[7]解码转发中继下的全双工单向系统,用最大-最小优化问题求解能效,得到最优功率分配,进而求最优能效。而文献[8-10]都是比较全双工单向传输模式中AF 和DF 两种中继转发协议下的能效。……
