基于能量采集和无线能量传输的中继协作通信

Green communication is an important topic of wireless communications. In this project, with the relay cooperative communication we consider the systems where the source node harvests energy from the renewable energy in the environment, and then the energy is shared with the passive relay nodes for information forwarding by wireless energy transfer (WET). These energy harvesting (EH) and WET powered relay networks are suitable for the scenarios with short-distance and low-power communications. By analyzing the dependence and conflict of the signal for wireless information and energy transfer, we will further investigate the system performance and design the optimal transmission scheme by the tools of information theory, optimization theory and dynamic programming. The WET-based relay communication, the EH and WET powered relay communication, and the impact due to the imperfect state information will be explored in turn. This project aims at a breaking through on the theory of EH/WET powered relay communications.

绿色通信是无线通信系统发展的重要课题。本课题以中继协作传输为基本的网络架构，考虑中继系统的源节点从自然环境中的可更新能源进行能量采集，并以无线能量传输的方式激活无源的中继节点以进行协作传输。这一能量采集与无线能量传输驱动的中继协作传输网络非常适合于短距离、低功耗的无线通信场景。本课题抓住能量信号与信息信号的共生关系和内在矛盾，利用信息论、优化理论和动态规划理论，对中继协作传输系统的性能进行理论分析，并依次研究基于无线能量传输的中继协作传输、同时基于能量采集和无线能量传输的中继协作传输、非理想状态信息下该绿色中继协作传输的优化设计。本课题将在能量采集、无线能量传输、绿色中继协作传输的通信理论方面取得一些突破，从而奠定这一新的绿色无线通信系统的理论基础。

绿色通信是未来无线通信系统的基本要求。青年基金课题“基于能量采集和无线能量传输的中继协作通信”以中继协作传输为基本的网络架构，考虑中继系统的源节点从自然环境中的可更新能源进行能量采集，并以无线能量传输的方式激活无源的中继节点以进行协作传输。课题抓住能量信号与信息信号的共生关系和内在矛盾，利用信息论、优化理论和动态规划理论，对中继协作传输系统的性能进行理论分析，并依次研究基于无线能量传输的中继协作传输、同时基于能量采集和无线能量传输的中继协作传输、非理想状态信息下该绿色中继协作传输的优化设计，相关研究结果进一步增强了无线能量与信息协同传输的理论基础，尤其是低功耗短包通信网络的系统优化设计。