本公开提供了一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法及装置，包括：将数据传输时间划分为等长时间块，对于两个连续的时间块，每个时间块划分为两个阶段；对于前两个阶段，采用叠加编码方式先后所有近端节点广播每个近端节点与远端节点数据叠加形成的复合信号；其中，对于每个近端节点，若复合信号中包含自己的数据，则进行解码，否则从复合信号中进行能量收集；对于后两个阶段，先后向每个近端节点发送其对应数据；其中，对于每个近端节点，如果接收到当前近端节点需要的数据，则进行解码，否则根据当前近端节点的解码状态自适应地利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。
【技术实现步骤摘要】
基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法及装置
[0001]本公开属于通信
，尤其涉及一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法及装置。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着各种电子设备的不断出现，为了满足用户不断增长的无线传输需求，各类无线传感网和物联网不断涌现。这些网络往往包含大量的终端节点，这些节点一般采用容量有限的电池供电。由于终端可能被部署在野外或其他危险区域，通过人工为海量节点充电或更换电池往往不切实际；此外，频谱资源稀缺，很难满足大规模网络中海量节点的无线传输需求，因此，能量和频谱资源短缺成为大容量网络长期高效运行的瓶颈，迫切需要开发能量及频谱高效的无线传输技术。
技术实现思路
[0004]本公开为了解决上述问题，提供了一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法及装置，能够有效应对频谱资源稀缺带来的问题，符合绿色通信的要求。
[0005]在一个实施例中，公开了一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其由源节点执行，所述方法包括：
[0006]将数据传输时间划分为等长时间块，对于两个连续的时间块，每个时间块划分为两个阶段；
[0007]对于前两个阶段，采用叠加编码方式先后向所有近端节点广播每个近端节点与远端节点数据叠加形成的复合信号；其中，对于每个近端节点，若复合信号中包含自己的数据，则进行解码，否则从复合信号中进行能量收集；
[0008]对于后两个阶段，先后向每个近端节点发送其对应数据；其中，对于每个近端节点，如果接收到当前近端节点需要的数据，则进行解码，否则根据当前近端节点的解码状态自适应地利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。
[0009]进一步的，对于前两个阶段，具体执行如下过程：
[0010]第一阶段：对第一复合信号进行广播，其中，第一复合信号为发送给第二近端节点和远端节点的信号叠加；第一近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第二近端节点解码自身数据及远端节点数据；
[0011]第二阶段：对第二复合信号进行广播，其中，第二复合信号为发送给第一近端节点和远端节点的信号叠加；第二近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第一近端节点解码自身数据及远端节点数据。
[0012]进一步的，对于后两个阶段，具体执行如下过程：
[0013]第三阶段：发送第一近端节点的数据，第二近端节点根据解码情况判断是否利用
收集到的能量向远端节点转发数据；
[0014]第四阶段：发送第二近端节点的数据，第一近端节点根据解码情况判断是否利用收集到的能量向远端节点转发数据。
[0015]进一步的，所述前两个阶段的划分按照第一时间分配因子τ1进行划分，第一阶段的持续时间为τ1，第二阶段的持续时间为1
‑
τ1；所述后两个阶段的划分按照第二时间分配因子τ2进行划分，第三阶段的持续时间为τ2，第四阶段的持续时间为1
‑
τ2；
[0016]或，
[0017]在第一阶段采用NOMA协议将第二近端节点和远端节点的数据叠加形成复合信号，两者的功率基于第二功率分配因子ρ2进行分配，分配给第二近端节点的功率比例为ρ2，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ2；在第二阶段中，基于第一功率分配因子进行分配，分配给第一近端节点的功率比例为ρ1，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ1。
[0018]进一步的，所述方法还包括基于每个用户的数据传输速率及平均数据传输成功概率，计算当前传输策略的系统吞吐量，并通过优化求解获得最优的系统吞吐量及其对应参数。
[0019]进一步的，所述系统吞吐量是以时间分配因子和功率分配因子作为自变量的函数，通过利用差分进化算法，以最大化系统吞吐量为目标获得最优的时间分配因子及功率分配因子。
[0020]在另一个实施例中，公开了一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其由近端节点执行，所述方法包括：
[0021]将数据传输时间划分为等长时间块，对于两个连续的时间块，每个时间块划分为两个阶段；
[0022]对于前两个阶段，先后接收来自源节点广播的复合信号，若复合信号中包含自己的数据，则进行解码，否则从复合信号中进行能量收集；其中，所述复合信号通过采用叠加编码方式对每个近端节点与远端节点数据叠加形成；
[0023]对于后两个阶段，先后接收源节点所发送数据，若接收到自身需要的数据，则进行解码，否则根据自身的解码状态自适应地利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。
[0024]进一步的，所述近端节点至少包括第一近端节点和第二近端节点。
[0025]进一步的，对于前两个阶段，具体执行如下过程：
[0026]第一阶段：接收来自源节点广播的第一复合信号，由第一近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第二近端节点解码自身数据及远端节点数据；
[0027]第二阶段：接收来自源节点广播的第二复合信号，由第二近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第一近端节点解码自身数据及远端节点数据；
[0028]进一步的，对于后两个阶段，具体执行如下过程：
[0029]第三阶段：接收来自源节点的关于第一近端节点的数据，第二近端节点根据解码情况判断是否利用收集到的能量向远端节点转发数据；
[0030]第四阶段：接收来自源节点的关于第二近端节点的数据，第一近端节点根据解码情况判断是否利用收集到的能量向远端节点转发数据。
[0031]进一步的，所述前两个阶段的划分按照第一时间分配因子τ1进行划分，第一阶段的持续时间为τ1，第二阶段的持续时间为1
‑
τ1；所述后两个阶段的划分按照第二时间分配因
子τ2进行划分，第三阶段的持续时间为τ2，第四阶段的持续时间为1
‑
τ2；
[0032]或，
[0033]在第一阶段采用NOMA协议将第二近端节点和远端节点的数据叠加形成复合信号，两者的功率基于第二功率分配因子ρ2进行分配，分配给第二近端节点的功率比例为ρ2，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ2；在第二阶段中，基于第一功率分配因子进行分配，分配给第一近端节点的功率比例为ρ1，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ1。
[0034]在不同的实施例中，公开了一种源节点，其被配置为执行一些实施例中所公开的方法。在又一个实施例中，公开了一种近端节点，其被配置为执行一些实施例中所公开的方法。在又一个实施例中提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一些实施例中所公开的方法。
[0035]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0036](1)本公开提供了一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法及装置，所述方案实现从一个源节点到两个近端节点和一个远端节点的高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其由源节点执行，其特征在于，所述方法包括：将数据传输时间划分为等长时间块，对于两个连续的时间块，每个时间块划分为两个阶段；对于前两个阶段，采用叠加编码方式先后向所有近端节点广播每个近端节点与远端节点数据叠加形成的复合信号；其中，对于每个近端节点，若复合信号中包含自己的数据，则进行解码，否则从复合信号中进行能量收集；对于后两个阶段，先后向每个近端节点发送其对应数据；其中，对于每个近端节点，如果接收到当前近端节点需要的数据，则进行解码，否则根据当前近端节点的解码状态自适应地利用收集到的能量对远端节点的数据进行转发。2.如权利要求1所述的一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其特征在于，对于前两个阶段，具体执行如下过程：第一阶段：对第一复合信号进行广播，其中，第一复合信号为发送给第二近端节点和远端节点的信号叠加；第一近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第二近端节点解码自身数据及远端节点数据；第二阶段：对第二复合信号进行广播，其中，第二复合信号为发送给第一近端节点和远端节点的信号叠加；第二近端节点利用接收的广播信号进行能量收集，第一近端节点解码自身数据及远端节点数据；或，对于后两个阶段，具体执行如下过程：第三阶段：发送第一近端节点的数据，第二近端节点根据解码情况判断是否利用收集到的能量向远端节点转发数据；第四阶段：发送第二近端节点的数据，第一近端节点根据解码情况判断是否利用收集到的能量向远端节点转发数据。3.如权利要求1所述的一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其特征在于，所述前两个阶段的划分按照第一时间分配因子τ1进行划分，第一阶段的持续时间为τ1，第二阶段的持续时间为1
‑
τ1；所述后两个阶段的划分按照第二时间分配因子τ2进行划分，第三阶段的持续时间为τ2，第四阶段的持续时间为1
‑
τ2；或，在第一阶段采用NOMA协议将第二近端节点和远端节点的数据叠加形成复合信号，两者的功率基于第二功率分配因子ρ2进行分配，分配给第二近端节点的功率比例为ρ2，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ2；在第二阶段中，基于第一功率分配因子进行分配，分配给第一近端节点的功率比例为ρ1，分配给远端节点的功率比例为1
‑
ρ1。4.如权利要求1所述的一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其特征在于，所述方法还包括基于每个用户的数据传输速率及平均数据传输成功概率，计算当前传输策略的系统吞吐量，并通过优化求解获得最优的系统吞吐量及其对应参数。5.如权利要求4所述的一种基于能量收集的交替协作非正交多址接入方法，其特征在于，所述系统吞吐量是以时间分配因子和功率分配因子作为自变量的函数，通过利用差分进化算法，以最大化系统吞吐量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟超，于嘉超，代昊，李玉军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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