多天线中继系统中能量收集时隙传输策略研究* 1

晏凯强，刘慧东，任国春，陈　瑾，陈慧林

(解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007)



多天线中继系统中能量收集时隙传输策略研究* 1

晏凯强，刘慧东，任国春，陈瑾，陈慧林

(解放军理工大学 通信工程学院，江苏 南京 210007)

摘要：MIMO技术可在不增加系统带宽和发射功率的前提下，成倍地提升无线通信系统吞吐量和服务质量。旨在研究能量收集与MIMO两种技术同时实现在协作通信系统中时，如何更大限度提高能量收集中继通信系统的吞吐量。首先针对多天线中继节点对信号的处理方式将工作模式分为时间切换模式和能量分割模式，其次分析了两种模式的最优策略，最后对两种策略的系统吞吐量进行了比较。仿真结果显示了在相同外部环境下，能量分割模式能获得更大的系统吞吐量。

关键词：能量收集；中继通信；MIMO；时间切换；能量分割

0引言

能量收集协作通信系统，既可以在一定程度上提高数据的传输速率，又能够节省能源并延长系统工作时间，已成为近年来无线通信领域的研究热点[1-2]。而MIMO系统通过在发射端和接收端配置多根天线，进一步结合空时编码技术可以获得空间复用和空间分集，大大提高传输速率和通信可靠性。空时编码和相关的MIMO信号处理技术在无线通信领域获得了飞速发展和广泛应用，许多无线通信标准已经采用或者计划采用多天线技术[3-4]。在能量收集通信系统中，MIMO技术也被应用在很多场景中。文献[5]研究了一个多天线接入点和一组单天线用户组成的无线供电通信网路的吞吐量最优化问题。……