具有能量收集节点的传统与缓冲辅助链路自适应中继系统的功率分配

能量收集 (EH) 节点在没有连续电源供应的协作通信系统中可发挥重要作用。本文考虑了传统与缓冲辅助链路自适应 EH 中继系统的优化问题，其中 EH 源节点通过 EH 解码转发中继与目的节点通信。在传统中继中，源节点和中继节点在连续时隙发送信号；而在缓冲辅助链路自适应中继中，源 - 中继和中继 - 目的信道的状态决定选择源节点还是中继节点进行传输。我们的目标是在有限的传输时隙内最大化两种中继协议的系统吞吐量。对于传统中继，我们提出了一种离线方案以及多种在线联合源节点与中继节点发射功率分配方案。针对离线功率分配，我们构建了一个可最优求解的优化问题。对于在线情形，我们提出了一种动态规划 (DP) 方法来计算最优在线发射功率。为缓解 DP 固有的复杂性，我们还提出了几种次优的在线功率分配方案。对于缓冲辅助链路自适应中继，我们表明源节点与中继节点发射功率的联合离线优化连同链路选择构成了一个混合整数非线性规划问题，我们利用空间分支定界法对其进行了最优求解。此外，我们还为缓冲辅助链路自适应中继提出了一种高效的在线功率分配方案和一种朴素的在线功率分配方案。结果表明，链路自适应中继以更高的计算复杂度为代价，提供了优于传统中继的性能。