摘要：本文以动态混合携能通信为研究对象，探索其最佳状态的优化方式。考虑信源与信宿之间的中继传输具有m跳与多跳等方式，以此搭建无线携能通行的仿真模型。约束条件设置为总传输功率的限定性、吞吐量的科学设计，以此完成功率传输效率与信息传输能力两者之间存在的平衡关系，获得非闭合表达式，能够计算特定位置、限定吞吐量时跳数最大值。仿真模拟实验发现：采取多重中继跳数方案，科学调整参数，能够拓展网络覆盖面积，提升能源利用效率，达成最佳的携能通信状态。
　　关键词：传输功率;吞吐量;携能通信
　　引言：应急通信系统适用性具有广泛性，具体表现在：自然灾害信息反馈、事故隐患预警、公共卫生事件警报等，此类事故具有发生的突然性、涉及面积的公众性、事故影响的危害性，具有通信实时性、信息准确性、数据真实性的需求。然而，事故发生时具有紧迫性，应急通信系统的应用需求在于响应速度。为此，探索携能通信的最佳应用方案，具有研究的必要性。
　　1搭建模型
　　1.1模型搭建依据
　　以信源节点达到目标节点为研究视角，探索其运动过程经历跳数，分析其运行中继系统的状态。假设每个节点具有半双工运行能力，且含有单个天线，由此结果有可能获得多组天线。以网络覆盖面积为发展方向，设定信源与目标位置两者之间不存在捷径，同时设定多跳节点相互之间并不存在直接链路。信号实际携带的自信源节点，其内在属性表现在功率与信息两个方面，中继程序有多跳中继节点予以完成，直至信号到达目标节点为止。在每次跳跃时，中继节点应完成信源、前跳信号能量两个参数的收集，继而借助实际收集获取的能量，完成信号下一次中继跳跃，使其顺利抵达目标位置[1]。
　　1.2参数设定
　　在中继跳的运行期间，设定m为跳数，取值为1，2，...;dm表示在跳数中产生的节点间距;gm表示跳数产生中继位置产生的因子，此因子具有放大性;则有关系式r0[k]=s[k]，设定为键控信号，s[k]在取值-1与1两个值时，存在等同的先验概率;nma[k]作为第m个中继射频前方位置产生的噪声;nmc[k]表示在第m个中继射频内部位置产生的噪声。此外，设定nma[k]=nmc[k]=0，两个参数的方差为b12、b22，方差数值作为高斯随机变量。
　　1.3模型搭建
　　假设每跳产生信号传输时间为T，单位为秒。在混合协议中，TS与PS形成的帧结构，搭建模型流程为：
　　（1）中继消耗时间为T，部分时间完成了信源与前跳信号能量两个资源的收集，在m跳表示m中继位置时间消耗比例，以TS因子作为表示方式，即xm，其中m为常数，存在0≤xm<1的关系式。
　　（2）中继在T时间范围内收集的信号功率1-am，截取部分功率完成能量收集，在m中继部分产生的功率消耗比例，以PS因子作为表示方式，即fm，其中m为常数，存在0≤fm<1的关系式。应关注的问题为：当fm=0时，混合协议将会发展成为单向TS协议;当xm=0时，混合协议将会发展成为单向PS协议。
　　因此，在多跳AF中继运行期间，前跳在信号接收过程中，实际产生的能量消耗，将会转移至下跳。由此获得m中继位置在信号接收时的计算方式：
　　rm[k]={（1-fm）Pm-1}-1×gm-1×{um/（dm）-1}×rm-1[k]+（1-fm）-1×nma[k]+nmc[k]                                             ....（1.3.1）
　　关系式中：Pm-1表示在m-1位置的中继节点，其实际产生的信号传输功率消耗;P0表示信源传输时产生的功率消耗;um是一种衰落系数，对应在m中继位置，将此系数设为固定值，不具有变化的可能性;v表示信号传输消耗指数。在此基础上，采取表达式的简化方式，设定um为固定值，dm=1。当距离确定的基础上，{um/（dm）-1}=um，继而简化公式（1.3.1），獲得表达式为：
　　rm[k]= gi {（1-fi+1）Pi}-1· uis[k]+ {{ gj· {（1-fi+1）Pi}-1} uj·[（1+fi）nia[k]+nic[k]]}                                       .....（1.3.2）
　　表达式中：gi表示放大系数，用于反映AF中继产生收益。
　　（3）固定收益gi的计算方式为：
　　gi=1/（Pi-1△i+b12+b22）-1                               ...（1.3.3）
　　表示中△i取值为E{|ui2|}，用于表示um衰落系数的对应功率。
　　（4）以公式（1.3.1）为基础，m中继位置能量收集的计算表达式为：
　　Ehm=q ui2 gi2 P· （1-fi）xmT+q ui2· gi2 Pi （1-fi）·（1-xm）fmT                                      ...（1.3.4）