全雙工攜能通信方法及節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)，尤其設(shè)及一種全雙工攜能通信方法及節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 鑒于無線頻譜資源的稀缺，為提高無線頻譜利用率，同時(shí)同頻全雙工（Co-frequen巧Co-time Full Duplex,CCFD)成為無線通信技術(shù)的核屯、技術(shù)之一。該種通信方 式下，通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)使用相同的時(shí)間、相同的頻率，同時(shí)發(fā)射和接收無線信號(hào)，在一定 程度上提高了無線頻譜的利用率。
[0003] 無線攜能通信特指無線信息和能量同時(shí)傳輸（Simultaneous Information and Power Transfer,SWIPT)的技術(shù)。在SWIPT技術(shù)中，通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)在能量受限的情況下， 可W從射頻信號(hào)中收集能量，而非單純的依賴節(jié)點(diǎn)的電池所供應(yīng)的能量。如此一來，在保證 正常通信的同時(shí)，進(jìn)一步改善通信質(zhì)量。
[0004] 然而，上述的CCFD技術(shù)只能提高頻譜利用率，而無法實(shí)現(xiàn)無線信息和能量的同時(shí) 傳輸;而SWIPT技術(shù)僅能實(shí)現(xiàn)無線信息和能量的同時(shí)傳輸，無法提高頻譜利用率。因此，如何 將CC抑技術(shù)與SWIPT技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)為業(yè)界亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種全雙工攜能通信方法及節(jié)點(diǎn)，通過將CCFD技術(shù)與SWIPT技術(shù)結(jié)合 起來，W實(shí)現(xiàn)提高頻譜利用率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)攜能通信。
[0006] 第一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種全雙工攜能通信方法，包括：
[0007] 第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)；并且，所述第二 節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)同時(shí)同頻接收所述第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)；
[000引所述第二節(jié)點(diǎn)對(duì)所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理。
[0009] 可選的，所述第二節(jié)點(diǎn)對(duì)所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理，包括：
[0010] 所述第二節(jié)點(diǎn)將所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量劃分為第一部分能量與第二部分能量；
[0011] 所述第二節(jié)點(diǎn)采用所述第一部分能量進(jìn)行信息解碼，采用所述第二部分能量進(jìn)行 能量收集。
[0012] 可選的，所述第二部分能量的大小大于對(duì)所述第二節(jié)點(diǎn)充能的最小值。
[0013] 可選的，該方法還包括：
[0014] 所述第二節(jié)點(diǎn)消除所述第一信號(hào)對(duì)所述第二信號(hào)的干擾。
[0015] 可選的，所述第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)，包 括：
[0016] 所述第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)在發(fā)射功率闊值內(nèi)向所述第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā) 送所述第一信號(hào)。
[0017] 第二個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)為第二節(jié)點(diǎn)，所述第二節(jié)點(diǎn)包 括：
[0018] 第二發(fā)射機(jī)，用于向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)；
[0019] 第二接收機(jī)，用于同時(shí)同頻接收所述第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)；
[0020] 功率分配器，用于對(duì)對(duì)所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理。
[0021] 可選的，所述功率分配器，具體用于將所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量劃分為第一部分 能量與第二部分能量，采用所述第一部分能量進(jìn)行信息解碼，采用所述第二部分能量進(jìn)行 能量收集。
[0022] 可選的，所述第二部分能量的大小大于對(duì)所述第二節(jié)點(diǎn)充能的最小值。
[0023] 可選的，該節(jié)點(diǎn)還包括：
[0024] 處理器，用于消除所述第一信號(hào)對(duì)所述第二信號(hào)的干擾。
[0025] 可選的，所述第二發(fā)射機(jī)，具體用于在發(fā)射功率闊值內(nèi)向所述第一節(jié)點(diǎn)的第一接 收機(jī)發(fā)送所述第一信號(hào)。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法及節(jié)點(diǎn)，第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一 節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)，同時(shí)同頻下，第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)接收第一節(jié)點(diǎn)的第 一發(fā)射機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)，第二節(jié)點(diǎn)在第二接收機(jī)接收到第二信號(hào)后，對(duì)第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的 能量進(jìn)行功率分配處理。該過程中，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)均已全雙工方式工作，即在同一頻 段內(nèi)同時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)并接收信號(hào)，第二節(jié)點(diǎn)在第二接收機(jī)接收到第二信號(hào)后，對(duì)第二信號(hào)對(duì) 應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理，通過將CC抑技術(shù)與SWIPT技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)提高頻譜利用率 的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)攜能通信。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明全雙工攜能通信方法所適用的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法的流程圖；
[0029] 圖3為對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法優(yōu)化過程中，采用不同算法 優(yōu)化得到的匪SE與SNR的關(guān)系圖；
[0030] 圖4為對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法優(yōu)化過程中，采用不同算法 優(yōu)化得到的MMSE與迭代次數(shù)的關(guān)系圖；
[0031] 圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 圖1為本發(fā)明全雙工攜能通信方法所適用的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。如圖1所述，本實(shí)施 例全雙工攜能通信方法所適用的系統(tǒng)架構(gòu)包括:點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式進(jìn)行通信的第一節(jié) 點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)具有咐良發(fā)射天線，第二接收機(jī)具有咐良接收天線； 同理，第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)具有咐良發(fā)射天線，第二接收機(jī)具有N根接收天線。該第一節(jié)點(diǎn) 與第二節(jié)點(diǎn)均已全雙工方式工作，即在同一頻段內(nèi)同時(shí)發(fā)送信號(hào)且接收信號(hào)。其中H表示信 道，G表示自干擾信道，n表示加性白高斯噪聲，S表示信號(hào)流。
[0034] 再請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例全雙工攜能通信方法所適用的系統(tǒng)架構(gòu)中，第二節(jié)點(diǎn)的第 二接收機(jī)具有一個(gè)功率分配(Power Splitting,PS)模塊，其可對(duì)第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)接 收到的第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理。下面，在該系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明全 雙工攜能通信方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035] 具體的，可參見圖2,圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法的流程圖， 包括：
[0036] 101、第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)；并且，所述 第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)同時(shí)同頻接收所述第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)。
[0037] 本步驟中，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)均已全雙工方式工作，即在同一頻段內(nèi)同時(shí)發(fā)現(xiàn) 信號(hào)并接收信號(hào)。具體的，第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)， 同時(shí)同頻下，第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)接收第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)。
[0038] 102、所述第二節(jié)點(diǎn)對(duì)所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功率分配處理。
[0039] 本步驟中，第二節(jié)點(diǎn)在第二接收機(jī)接收到第二信號(hào)后，對(duì)第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn) 行功率分配處理。
[0040] 本發(fā)明實(shí)施例提供的全雙工攜能通信方法，第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的 第一接收機(jī)發(fā)送第一信號(hào)，同時(shí)同頻下，第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)接收第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射 機(jī)發(fā)送的第二信號(hào)，第二節(jié)點(diǎn)在第二接收機(jī)接收到第二信號(hào)后，對(duì)第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn) 行功率分配處理。該過程中，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)均已全雙工方式工作，即在同一頻段內(nèi)同 時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)并接收信號(hào)，第二節(jié)點(diǎn)在第二接收機(jī)接收到第二信號(hào)后，對(duì)第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能 量進(jìn)行功率分配處理，通過將CCFD技術(shù)與SWIPT技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)提高頻譜利用率的同 時(shí)，實(shí)現(xiàn)攜能通信。
[0041] 可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二節(jié)點(diǎn)對(duì)所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行功 率分配處理，包括:所述第二節(jié)點(diǎn)將所述第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量劃分為第一部分能量與第二 部分能量;所述第二節(jié)點(diǎn)采用所述第一部分能量進(jìn)行信息解碼，采用所述第二部分能量進(jìn) 行能量收集。
[0042] 具體的，第二節(jié)點(diǎn)的PS模塊對(duì)第二接收機(jī)接收到的第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量進(jìn)行分 配，設(shè)Pe (0，1 )，則第一部分能量為第二信號(hào)對(duì)應(yīng)的能量的0倍，第二部分能量為第二信號(hào) 對(duì)應(yīng)的能量的1-e倍。
[0043] 可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第二節(jié)點(diǎn)消除所述第一信號(hào)對(duì)所述第二信號(hào) 的干擾。
[0044] 再請(qǐng)參照?qǐng)D1，出為第一節(jié)點(diǎn)的第一發(fā)射機(jī)向第二節(jié)點(diǎn)的第二接收機(jī)發(fā)射第二信 號(hào)的信道，此為第二節(jié)點(diǎn)的第二發(fā)射機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)的第一接收